核能初創企業正將自身定位為解決AI數據中心供電難題的良方，主打全天候穩定供電的核心賣點。由比爾·蓋茨創辦的TerraPower是最新入局者之一。據彭博社報道，該公司計劃於今年宣布其首個數據中心項目。
TerraPower尚未透露客戶身份，但今年1月，該公司已宣布Meta同意採購其八座Natrium
核電站。這一預計於2027年破土動工的數據中心項目，將成為TerraPower的第二座核電站，其第一座目前已在懷俄明州開工建設。
並非所有核反應堆都適合為數據中心供電，但TerraPower握有一項關鍵優勢——能源儲存技術——有望使其在競爭中脫穎而出。而這一切，都源於風能和太陽能等可再生能源的啟發。
核反應堆在滿負荷運行時效率最高，TerraPower的反應堆也不例外。在所有類型的發電廠中，核反應堆的容量係數最高——在美國，92.5%的時間裡核電站保持滿功率發電。但這在某種程度上也是不得不為之。根據落基山國家實驗室的數據，現有反應堆升降功率的速度極慢，每分鐘只能調整額定總出力的約5%。
許多初創企業正在布局的新型小型模組化反應堆（SMR）響應速度更快，每分鐘可調整額定出力的約10%。但降額運行並不理想——發不了電就難以盈利。
這對任何類型的發電廠都是如此，對核電而言尤為突出——核電的資本支出在所有發電技術中高居榜首。各初創企業寄望於SMR的規模化量產來壓低資本支出，但這一設想尚未得到驗證，即便可行，也可能需要十年甚至更長時間才能見到成效。每家初創企業都承認，其早期核電站造價高昂，因此儘可能以峰值功率持續運行才是明智之舉。
對於數據中心而言，這帶來了現實挑戰，對依賴表後供電的數據中心尤其如此。在AI訓練或響應請求時，GPU會隨任務變化快速調度，導致用電負荷急劇波動。這種劇烈起伏甚至已導致天然氣渦輪機因壓力過大而損壞。為平滑負荷曲線，數據中心不得不配置大規模電池儲能系統，進一步推高了成本。
TerraPower在設計其345兆瓦熔鹽冷卻反應堆時，正是針對上述挑戰進行了專項優化。其中一項核心考量，是確保反應堆能夠與風能、太陽能等間歇性電源協同配合，實現快速調峰。雖然TerraPower最初規劃時著眼的是可再生能源併網，而非數據中心，但兩者的間歇性特徵如出一轍，只是分處供需兩端。
為實現快速調峰，TerraPower並不增減反應堆的實際功率輸出，而是讓核裂變持續穩定進行，將多餘的熱量儲存在一個裝有熔鹽的巨型儲罐中。當用電需求驟增時，電站可調用這一熱量儲備產生更多蒸汽推動渦輪機發電。即便在需求低谷期，昂貴的核心設備也持續運轉，使公司能夠在更長的運營時間內攤薄投資成本。
這種方案充分發揮了核電高容量係數的優勢，並將其與儲能技術相結合，使TerraPower既能在以可再生能源為主的電網中靈活運作，也能滿足數據中心的供電需求。這種靈活性或將成為TerraPower在AI供電競賽中領先的關鍵籌碼。
Q&A
Q1：TerraPower的Natrium核電站儲能技術是如何工作的？
A：TerraPower的Natrium核電站並不通過增減核反應堆的功率來響應電力需求變化，而是讓反應堆始終保持穩定的核裂變過程，將多餘的熱量儲存在裝有熔融鈉的大型儲罐中。當用電需求驟增時，系統調用儲熱產生額外蒸汽驅動渦輪發電；需求低谷時，昂貴設備仍持續運行，幫助公司在更長時間內攤薄投資成本。
Q2：TerraPower的核電站為什麼適合為AI數據中心供電？
A：AI數據中心的用電負荷波動劇烈，GPU在執行訓練或推理任務時功耗會快速起伏，對電力系統的靈活響應要求極高。TerraPower的Natrium反應堆配備熔鹽儲熱系統，能夠快速調整電力輸出，平滑負荷曲線，減少對大規模電池儲能的依賴，從而在成本和穩定性上都具備明顯優勢。
Q3：TerraPower的第一個數據中心項目進展如何？
A：據彭博社報道，TerraPower計劃在2025年內宣布其首個數據中心項目，預計2027年破土動工。該項目將是TerraPower的第二座核電站，目前客戶尚未對外公布。其第一座核電站已在美國懷俄明州開工建設，今年1月Meta也已宣布採購八座Natrium核電站。
