1月13日,英国首相基尔·斯塔默(Keir Starmer)公布了增强英国人工智能产业的蓝图计划,计划在英国本土打造多个AI发展区(AI Growth Zone),专门用于发展AI产业并建设AI相关基础设施。第一块AI发展区位于牛津郡(Oxfordshire)的库勒姆(Culham),这是英国原子能管理局所在地。
英国原子能管理局运营着欧洲最大的核聚变装置,欧洲联合环状反应堆(Joint European Torus,JET)。由于英国已经退出欧洲原子能共同体,JET本由欧洲原子能共同体资助,现转由英国原子能管理局进行资助。JET曾在2024年宣布利用0.2毫克核燃料产生69兆焦耳的能量,创造了人类从核聚变实验中获得最大能量值。此外,英国原子能管理局还拥有升级了的兆安培球形托卡马克,是世界领先的紧凑型核聚变装置。
设立该AI发展区可能是在考虑使用核能为AI智算中心供电。官方声明还显示,英国将成立一个由政府官员和私人企业组成的AI能源委员会,并计划使用小型核反应堆(SMR)来供能。
AI计算非常耗费能源。英伟达CEO黄仁勋此前表态称,如果AI只考虑算力,不考虑节能的话,AI会在未来烧掉14个地球的能源。Omdia分析师王珅告诉记者,马斯克xAI在美国孟菲斯数据中心的设计能耗为150兆瓦,但是该建筑配套变电站只有8兆瓦,要满足马斯克的要求需要1年~2年的时间来扩容。
相比于当前主流的纯电网发电方案,核能的单位能量产出更高,可更高效地满足AI智算中心的能耗需要。“此外,核能不受天气、季节等自然因素干扰,可全天候为AI智算中心供电,并且是低碳环保的。”CIC灼识咨询总监林莉告诉记者:“尽管核能建设初期需要投入较高的成本,不过新兴技术,例如小型模块化反应堆的出现,使得核电的经济性正在提升。”
多家科技公司已计划采用核能为其数据中心供能。甲骨文创始人拉里·埃里森就表示公司正在兴建的一座1吉瓦(GW,1GW=1000MW)的数据中心,将使用三座小型核反应堆来供能。微软宣布和星座能源公司达成协议,购买三里岛核电站未来20年内的电能,为其数据中心供电。
不过,目前推进核能对AI智算中心供电存在不少阻力,包括核电站向AI智算中心供电的方式问题。亚马逊曾计划和Talen能源公司合作,购买Talen旗下位于核电站边上的数据中心园区,并签署了长期核电购买协议,但是这项方案遭到了联邦能源管理委员会(FERC)否决。林莉对此评价道:“已建成的核电站通常与电网相连,通过电网向数据中心供电。在此情况下,若数据中心过度供电,将威胁整个电网的可靠性。担心此举危及电网稳定运行,是FERC否决了该项提案的关键原因。”
此外,她补充道,建设核电站为AI智算中心供能还需考虑安全问题和社会接受度问题:“核电站安全性始终是公众关注的焦点,一旦发生核事故,将会产生深远的负面影响。并且附近居民往往会对核电站带来的环境影响、噪声污染、对现有电力基础设施造成的压力表示担忧。”
为了避免上述Talen公司方案所存在的潜在风险,离网发电成为将来核能供电的趋势。“在海外数据中心规划里,核能多计划采用离网发电方案,而且这是未来确定性很强的AI智算中心供能方式了。”王珅告诉记者。所谓离网发电是指不依靠公共电网进行发电,而采用独立于电网的发电方式。
目前上述技术距离规模化商用仍然需要很长一段时间。王珅告诉记者:“核能的离网发电尚且不成熟,需要第四代用熔盐的微型模块化核电站,配套同样模块化的涡轮机组,商业化至少要在2030年后,业界一般认为是2035年。”他指出业界近期正在尝试采用另一种离网发电方案,天然气方案:“大型AI智算中心正考虑采用天然气的发电机或涡轮机进行离网供电。”
未来不同地理位置可能采用不同的AI智算中心供电方式。“由于美国天然气资源丰富,采用天然气离网供电的情况比较多,一些核电企业正在布局天然气的离网供电技术,而欧洲天然气储备不足并且环保限制多,考虑天然气离网供电的情况较少。”对于我国AI智算中心是否会采用核能供电,王珅表示也可能视地理条件而定:“AI智算中心如果建设在东部,一般很难拿到电力指标,但在西部,由于绿电充足,居民用电少,可以保证使用电网供电的能力。”根据媒体报道,商汤科技正在考虑使用核能为公司旗下的AI智算中心供电。