TerraPower核反应堆为AI数据中心供电的秘密武器

核电初创企业一直将自己标榜为AI数据中心困境的解药——即随时可用的电力。比尔·盖茨创立的TerraPower是最新加入这一阵营的公司之一，据彭博社报道，这家初创公司计划今年宣布其首个数据中心项目。 TerraPower并未透露客户是谁，不过今年1月，该公司宣布Meta已同意购买其八座Natrium电厂。该数据中心项目预计将于2027年动工，这将是该公司的第二座电厂，其第一座电厂已在怀俄明州建设中。 并非所有核反应堆都适合数据中心的任务，但TerraPower拥有一项关键优势——储能——这有望使其在竞争对手中脱颖而出。而这都要归功于风能和太阳能等可再生能源。 包括TerraPower在内的核反应堆在满负荷运行时效果最佳。在所有类型的电厂中，核反应堆的容量因子最高——在美国，它们有92.5%的时间以最大功率发电。但在某种程度上，它们也必须如此。根据落基山国家实验室的数据，现有反应堆的爬坡和降载速度较慢，每分钟只能增减约5%的额定出力。 许多初创企业正在开发的新型小型模块化反应堆（SMR）反应更快，据NRL称，每分钟可增减约10%的额定出力。但降低功率运行并不理想——当你没有发电时，很难赚钱。 这对任何电厂都是如此，但对核电尤其如此，因为核电是所有发电技术中资本支出最高的。初创企业希望SMR的大规模制造能降低资本支出，但这尚未得到验证。即使可行，也可能需要十年或更长时间才能获益。每家初创公司都承认，其早期电厂将是昂贵的，因此尽可能频繁地以峰值容量运行是合理的。 对于数据中心，尤其是那些依赖表后电力的数据中心，这构成了挑战。它们的负荷，尤其是在训练AI或响应提示时，会随着GPU响应任务而迅速升降。这种波动非常剧烈，以至于天然气轮机在这种压力下已经出现故障。为了平滑曲线，它们需要使用大型电池组，这进一步增加了成本。 TerraPower设计的345兆瓦熔盐冷却反应堆正是为了应对这些挑战。其中的关键考虑是确保反应堆能够补充风能和太阳能等间歇性电源——电厂需要快速爬坡和降载。虽然TerraPower在制定计划时考虑的是可再生能源，而不是数据中心，但两者在间歇性上相似，只是处于等式的不同侧。 为了快速爬坡，TerraPower并不增加或减少其反应堆的功率输出。相反，它保持原子裂变，多余的热量储存在一个巨大的熔融钠罐中。当电力需求飙升时，电厂可以利用该储热罐产生更多蒸汽来驱动涡轮机。即使需求低迷，昂贵的设备也能继续工作，使公司能够在更多的运行时间内摊销投资。 这种方法结合了核电的最佳优势——高容量因子——并配以储能技术，使TerraPower能够在可再生能源占比高的电网中或连接到数据中心时良好运行。这种灵活的方法可能让这家初创公司在为AI供电的竞争中占据优势。