跟着寰球东谈主工智能、云谋划、物联网、区块链等新一代信息期间的快速发展欲乱宴会，行为期间载体的数据中心用能需求将大幅增多。外洋动力署(IEA)在《2025电力发达》中称，将来三年，预测寰球电力浮滥量将以大致4%的速率逐年增长，来自工业坐褥、数据中心、空调需求、电气化等领域的电力需求将使得寰球电力浮滥量大幅增长。
色就是色数据中心包含以做事器为代表的IT算力设备，以及为了保险IT设备平时运行的基础撑握要津，如供配电系统、制冷系统等。
2022年，寰球数据中心、加密货币和东谈主工智能行业的耗电量约为4600亿千瓦时，大致占寰球总电力需求的2%。到2026年，寰球数据中心、加密货币和东谈主工智能行业的耗电量将介于6200亿-10500亿千瓦时之间，寰球数据中心的电力需求将翻一番。
数据中心快速、集结的负荷增长将给区域电力系统的安祥性和可靠性带来挑战。终结2025年2月，寰球大致有8900个数据中心，其中约37%位于好意思国，16%位于欧洲，近10%位于中国。
据好意思国劳伦斯伯克利国度履行室2024年12月发布的《2024好意思国数据中心动力使用情况》发达，2023年数据中心约浮滥了好意思国总电力的4.4%，预测到2028年将浮滥好意思国总电力的6.7%-12%。数据中心总用电量从2014年的580亿千瓦时攀升至2023年的1760亿千瓦时，预测到2028年将增多至3250亿-5800亿千瓦时。
其中，弗吉尼亚州、德克萨斯州、加利福尼亚州是好意思国主要数据中心汇聚区。据预测，在弗吉尼亚州北部的“Data Center Alley”——世界上最大的数据中心集结地，电力需求到2030年可能会增长近4倍，从现在的约400万千瓦增至1500万千瓦，这大致非常于弗吉尼亚州电力总负荷的一半。重迭传统燃煤发电机组退役、电网领略老化和拓荒不足预期、电动汽车等其他新式负荷增长等身分，高耗能、24小时衔接运行的数据中心需重构用能决策。
寰球碳中庸布景下数据中心需要加快绿色低碳化发展。数据中心全生命周期的碳排放主要在运营阶段，运营阶段的碳排放占比约为90%。因此，为裁汰数据中心碳排放，一是通过翻新制冷方式、优化机架遐想、裁汰芯片能耗等方式提高能效，二是通过使用清洁电力，知足IT基础要津（平均能耗占比约60%）以及臆测的散热冷却系统（平均能耗占比约40%）的高电力需求。
行为一种清洁、低碳、安祥、可靠、高能量密度的电源类型，核电被越来越多地视为支握数据中心可握续发展的潜在枢纽动力，有望在将来10-20年撑握数据中心握住增长的用能需求，助力构建更安全、低碳、高效、经济性好的数据中心供能体系。
核电与数据中心耦合的后劲
核电具有低碳排放、高可靠性，可知够数据中心对全天候低碳电力的需求。核电行为一种设备讹诈小时数高的电源类型，粗拙提供全天候不已矣电力，灵验知够数据中心99.999%的供电可靠性需求。
由于风电、光伏发电具有就地性、间歇性和波动性，水电名堂濒临拓荒周期长、审批历程繁琐、环境评估资本高档挑战，数据中心难以仅靠可再生动力电力供电。数据中心新增用电需求要是需要新建更多的化石动力发电量来匹配知足，无法完成碳减排宗旨。
核电不受气象条目箝制，可确保算力要津在AI教训、云谋划、区块链考证等高负荷任务运行过程中的电力衔接供应。除此除外，凭证中国生态环境部等三部门发布的2023寰球发电碳踪迹因子，核电全生命周期碳排放碳踪迹因子是通盘发电类型中最低的，每发一度电的二氧化碳排放仅为6.5g，远低于水电、光伏发电。
核电正成为终了大型科技公司终了“零碳数据中心”宗旨的蹙迫器具。
2024年9月，微软与Constellation Energy签署了价值16亿好意思元的购电公约。凭证公约规矩，Constellation Energy将会重启三哩岛核电站1号机组，在将来20年期间里为微软位于大欧好意思中部地区的数据中心提供清洁核电。
好意思国互联网科技公司Meta于2024年12月发布“征求意见书”，寻找“从名堂的动手到终结齐参与其中的各方”，即公司寻求能与核电名堂通盘这个词生命周期匹配的实体企业树立伙伴关系，包括选址、许可、遐想、拓荒和运营，并将考虑开发微型模块化反应堆或大型核电反应堆，默示经营在2030岁首新增100万-400万千瓦的核电装机容量，以支握数据中心偏激邻近社区增长的用电需求，来匡助其终了东谈主工智能和可握续发展宗旨。
2024年10月，谷歌晓示将从微型模块化反应堆开发商Kairos Power购买电力。凭证公约，Kairos Power将为谷歌提供约50万千瓦的核电，经兴建造7座微型模块化反应堆，偷拍自拍为其数据中心提供电力支握。这些新式核电站预测将于2030年傍边插足运营。Kairos Power正在开发一种新式核电期间，即使用氟化锂和氟化铍的熔盐反应堆代替传统的水冷堆。熔盐堆具有固有安全特点，高温安祥性好，粗拙在较低压力下运行，比传统反应堆更安全。
微型模块化反应堆部署天真、拓荒周期较短。微型模块化反应堆常常指装机容量小于30万千瓦的反应堆，简称微型堆。微型模块化反应堆接管模块化遐想、设备系统工场预制和现场模块化拼装。
微型堆可顺利拓荒在数据中心隔壁，减少远距离输电损耗，提高合座动力讹诈效果。比拟于传统大型核电站的拓荒周期较长且投资范畴庞杂，微型堆具备更强的部署天真性，使数据中心解脱传统电网依赖，提高动力自主性，适用于国度级超等谋划中心偏激他对动力安全要求高的企业。部分微型堆可终了负荷追踪救济，知足新增的有限电力负荷需求，稳妥数据中心的动态负荷，快速反应算力需求。
2024年3月，亚马逊集结做事公司(Amazon Web Services， AWS)向好意思国电力公司Talen Energy支付了6.5亿好意思元，购买了毗邻宾夕法尼亚州萨斯奎汉纳核电站的一个数据中心园区，确保核电站向数据中心顺利供电，并签署了向Talen公司购买核电的长久公约，使得亚马逊数据中心粗拙获取安祥且相对便宜的电力供应，以支握其云谋划和数据处理业务。
微型堆的余热可用于数据中心液冷期间，进一步降顽劣耗。瑞士核能初创公司Deep Atomic发布了特意用于为数据中心供电的MK 60轻水反应堆，讹诈余热进行冷却，升迁了合座动力效果。每个模块粗拙提供6万千瓦电力输出和6万千瓦制冷能力，处置了数据中心濒临的电力供应和热量排放两大挑战。
与大型堆比拟，微型堆不但不错保管蹙迫的算力基础要津用电需求，还不错进行模块化部署，从而裁汰了开动投资资本支拨和名堂风险，且岂论天气现象或电网抵抗定，齐不错全天候供电。举例MK 60净水反应堆，在部署多个模块后，装机可从6万千瓦扩展到100万千瓦以上，以知足握住增长的动力需求。
由于微型堆的致密出路，寰球越来越多政府部门和企业动手投资并拓荒小堆电站。凭证伍德麦肯兹统计，微型堆名堂经营在2024年一季度达到220万千瓦，比2021年增长了65%。
2024年10月，好意思国动力部动手禁受资助肯求，以股东好意思国初度部署第三代核电期间和微型堆。在招标中，第三代和微型堆被界说为使用轻水行为冷却剂和低浓铀燃料的核反应堆，单堆装机容量为5-35万千瓦，与现在的大型核电站遐想比拟，其安全性、保险性和环境效益疏浚或更高。中国核电拓荒的“玲龙一号”是寰球首个开工的轨范化的陆上商用模块化微型堆，是寰球首个三代轻水小堆，预测将于2026年建成。
核电与数据中心耦合的挑战
大型核电站拓荒周期长，前期投资大，短期内难以稳妥数据中心的快速膨胀需求。大多数微型堆名堂仍处于认识遐想和期间考证阶段，尚未终了生意化部署，期间熟悉度仍然存在不笃定性和很是的期间风险，长久运行的可靠性需进一步考证，拓荒和运营资本仍然存在高度不笃定性。
微型堆遐想方NuScale Power就因赫然的资本超支和拓荒进程延长，取消了该名堂拓荒经营。
要是风电、光伏、储能资本握续下落，可能影响核电在数据中心行业的竞争力。据外洋动力署分析，在获取充分支握的情况下，到2040年，寰球微型堆装机容量将达到8000万千瓦，占核电总装机容量的10%。但是，微型堆期间的告成开发和应用速率取决于核电能否在2040年前将其资本裁汰至与大型水电、海优势电名堂非常的水平，即约为60-80好意思元/兆瓦时。
核电监管审批历程严格、漫长，轨范不完善，核电名堂拓荒进程不足预期。
举例，在AWS与Talen Energy签署购电公约后，好意思国区域输电组织PJM就要求联邦动力管束委员会(FERC)欢跃PJM、PPL Electric Utilities和Talen Energy之间翻新互连做事公约，允许把Talen Energy的核电装机容量从30万千瓦增多到48万千瓦，无需进行任何传输升级。
2024年11月，FERC断绝了该公约，原因是其合计该公约可能会转动现在供应区域电网中的遍及电力，从而蹧蹋原有的电力供应均衡，影响其他地区和用户的电力供应安祥性。此外，公约中关于输电和配电升级用度的分管方式不解确，诚然核电顺利供应数据中心，但内容上核电站无法独处运行，需要PJM等区域电网的支握，数据中心浮滥的任何电力齐辗转属于电网的一部分。因此，这可能给当地输电基础要津酿成压力，也给电力市集和消费者带来潜在经济风险和用电供应风险。
除此除外，Meta在核电站隔壁建造一座新东谈主工智能谋划中心的经营，由于环境问题暂停，主要原因是在对施工形势进行环境评估时，拜访东谈主员未必发现一种濒临死灭的蜜蜂，监管机构叫停了该名堂。
核电与数据中心耦合，还应嗜好高品貌低浓缩铀燃料的安全供应。
铀是核能发电的主要原料。传统三代核电用U-235品貌为3%-5%的低浓缩铀燃料，约需要每一年到一年半大修换料一次，大修需要停堆一个月。
但数据中心需要不已矣运行，无法稳妥现存核电站的停堆换料周期，使得核电名堂需接管高品貌低浓铀(HALEU)行为微型堆的燃料，裁汰换料频率，减少停电风险。
举例，好意思国核反应堆开发商OKLO的Aurora钠冷快堆，使用U-235含量为19.75%的高品貌燃料，不错终了最高20年的超长换料周期。
然则，世界铀资源、产能漫衍与需求抵抗衡，以及越来越多的发展中国度转向核能，先进反应堆对HALEU的需求握住增多，长久、安全、安祥的铀资源供应正在成为一些国度温顺的议题。
2024年1月，英国启动了总投资达3亿英镑的HALEU经营，宗旨到2031年在英国树立HALEU产能。英国动力安全和净零排放部默示，这笔投资将助力保险2050年2400万千瓦核电装机容量的燃料供应。
随后，英国政府晓示在HALEU经营下的第一笔投资，即向欧洲铀浓缩公司(Urenco)提供1.96亿英镑，匡助该公司在2031年建成首座高品貌低浓铀坐褥要津。
好意思国动力部也于客岁晓示，为知足新一轮先进反应堆对高浓铀的需求，仍是同四家企业初步拟定了合同。
合座看，核电在知足将来数据中心电力需求方面具有显赫优势，独特是其安祥、低碳和高能量密度的特点，使其成为数据中心减少碳排放的蹙迫遴荐。然则，核电现在仍濒临资本高、期间不熟悉、监管和自然铀供应安全等挑战，列国政府、企业需要密切互助欲乱宴会，以支握数据中心等将来用电量握续增长的行业。