亞馬遜豪擲520億美元，核能革命即將到來？

亞馬遜正在核能上押下重注，包括在美國三個州投資超過520億美元，以幫助推動其龐大數(shù)據(jù)中心的擴張。

亞馬遜和市值480億美元的能源巨頭Dominion Energy本月初宣布，雙方已達成一項協(xié)議，將在弗吉尼亞州探索開發(fā)小型模塊化反應(yīng)堆，這是一種先進的核反應(yīng)堆，規(guī)模不到傳統(tǒng)核電站的10%。亞馬遜同時宣布與公共電力機構(gòu)Energy Northwest達成協(xié)議，為華盛頓州小型模塊化反應(yīng)堆的開發(fā)和部署提供資金。

亞馬遜與億萬富豪卡姆·加法里安（Kam Ghaffarian）于2009年創(chuàng)立的小型模塊化反應(yīng)堆（SMR）開發(fā)商X-energy簽署了一項單獨的協(xié)議，作為與Energy Northwest合作的一部分，該公司正在建造一座SMR。這家初創(chuàng)公司目前正在德克薩斯州的海漂城與化學(xué)巨頭陶氏化學(xué)（Dow）合作建造其首個先進反應(yīng)堆。作為與X-energy協(xié)議的一部分，亞馬遜將通過其氣候承諾基金（Climate Pledge Fund）向這家初創(chuàng)公司投資5億美元。

通過這一協(xié)議，亞馬遜和X-energy計劃到 2039 年在全美范圍內(nèi)上線超過 5 千兆瓦的新電力項目，足以為一個以上的中型城市供電，以滿足人工智能不斷膨脹的電力需求。

亞馬遜以及其他主要的數(shù)據(jù)中心供應(yīng)商，如微軟和谷歌，都在尋找這些小型模塊化反應(yīng)堆來滿足他們快速增長的電力需求。

與傳統(tǒng)核電站相比，小型反應(yīng)堆可以在更短的時間內(nèi)以更低的成本建造，此外，它們是無碳的，這是科技巨頭廣泛承諾減少碳排放的關(guān)鍵。與太陽能或風(fēng)能不同，它們穩(wěn)定可靠，可以24小時運行，這對數(shù)據(jù)中心和工廠來說是一個關(guān)鍵優(yōu)勢。美國能源部表示，美國的核電容量有可能從2024年的1億兆瓦增加到2050年的3億兆瓦，以滿足脫碳和不間斷電力的需求。

AWS首席執(zhí)行官馬特·加曼（Matt Garman）在與福布斯的視頻通話中表示：“核能是滿足全球能源需求的一個很好的選擇。我們需要向電網(wǎng)輸送更多的能源”，而小型反應(yīng)堆是實現(xiàn)這一目標(biāo)的“最有前途的”新技術(shù)。

加曼于2005年以暑期實習(xí)生的身份加入亞馬遜，今年6月成為AWS的第三任首席執(zhí)行官，他說，他希望核能成為公司繼續(xù)擴大數(shù)據(jù)中心以滿足需求的重要一環(huán)，同時在2040年之前實現(xiàn)整個運營凈零碳排放的目標(biāo)。他拒絕透露核電將滿足 AWS 多少電力需求的目標(biāo)，但表示希望到2040年，核電將成為其“重要的發(fā)電來源”。

“我們認為這是擴大能源規(guī)模的一種經(jīng)濟有效的方式，”加曼說，并補充道，“這取決于技術(shù)發(fā)展的速度和我們建設(shè)新反應(yīng)堆的速度。”

AWS數(shù)據(jù)中心內(nèi)部：亞馬遜已經(jīng)承諾在弗吉尼亞州、密西西比州和俄亥俄州的數(shù)據(jù)中心擴建上花費超過520億美元。圖片來源：Amazon

但是，盡管核能不釋放溫室氣體，但它需要管理放射性廢物。盡管最近幾個月有很多關(guān)于小型反應(yīng)堆發(fā)展的討論，但到目前為止，美國還沒有一個小型反應(yīng)堆投入使用，留下了關(guān)于其費用和可行性的懸而未決的問題。美國氣候與能源解決方案中心（Center for Climate and energy Solutions）的能源分析主管道格·瓦因（Doug Vine）說，成本“現(xiàn)在有點像一個移動的靶子”。

加曼說，雖然這項技術(shù)比較新，但近年來已經(jīng)取得了巨大進展，新的先進核反應(yīng)堆比上世紀50年代和60年代的老核電站要安全得多。45年前，賓夕法尼亞州米德爾敦附近的三里島核反應(yīng)堆曾經(jīng)遭遇了熔毀，這是美國商業(yè)核電站運行歷史上最嚴重的事故。三里島核電站的另一個核反應(yīng)堆現(xiàn)在計劃重新開放，為微軟的數(shù)據(jù)中心供電。

加曼說：“在過去一年里，我們更加看好核能所能提供的能源。世界將很難按照我們都希望的能源使用速度建造太陽能和風(fēng)能發(fā)電場?！?/span>

亞馬遜和Dominion都沒有透露協(xié)議背后的財務(wù)細節(jié)。

Dominion首席執(zhí)行官羅伯特·布魯（Robert Blue）在一份聲明中表示，與亞馬遜的合作將為該公司提供一種開發(fā)SMR的方式，“這對我們的住宅客戶的用電費率影響最小，并大大降低了開發(fā)風(fēng)險。”

能源研究咨詢公司W(wǎng)ood McKenzie表示，預(yù)計到2030年，SMR將在電力市場中發(fā)揮很小的作用，主要是因為高昂的成本阻礙了部署，而建設(shè)時間表也意味著到那時只能建成幾座電廠。報告指出，在2030年至2040年期間，至少需要10至15個SMR項目正在開發(fā)中，以降低成本。

加曼說：“在接下來的幾年里，要想真正大規(guī)模地提供能源，需要把幾個部分整合在一起。而我們將處于這方面的前沿?！?/span>

弗吉尼亞州是世界上數(shù)據(jù)中心密度最大的地區(qū)之一，目前僅在該州北部就有100多個數(shù)據(jù)中心在運行。這導(dǎo)致了電力需求的爆炸式增長：總部位于里士滿的Dominion公司的一位高管指出，弗吉尼亞州數(shù)據(jù)中心的電力需求在過去五年中翻了一番，預(yù)計在未來15年將翻四番。

能源大戶：人工智能使亞馬遜數(shù)據(jù)中心的市場需求大幅增加。圖片來源：亞馬遜

這里也是Dominion和亞馬遜計劃建造 SMR 發(fā)電廠的地方，靠近這家能源巨頭在弗吉尼亞州路易莎縣現(xiàn)有的（North Anna）發(fā)電站?？偟膩碚f，它的目標(biāo)是為該州帶來至少300兆瓦的電力。一個典型數(shù)據(jù)中心的用電量約為 32 兆瓦，足以為 6000 個家庭供電，而面向人工智能的數(shù)據(jù)中心的用電量約為 80 兆瓦。

7月，Dominion宣布向SMR技術(shù)公司征求建議，以評估在路易薩縣建造一個SMR的可行性。該公司尚未選定中標(biāo)者，這個SMR也不太可能在 2030 年代中期之前建成。

該SMR項目將與亞馬遜的兩個新數(shù)據(jù)中心項目位于同一個縣，亞馬遜在這兩個數(shù)據(jù)中心項目上投資了110億美元。這是2023年1月宣布的到2040年全州350億美元更廣泛投資的一部分。（亞馬遜還在密西西比州和俄亥俄州分別投資了100億美元和78億美元建設(shè)數(shù)據(jù)中心。）

路易莎縣位于夏洛茨維爾和里士滿之間，距離世界數(shù)據(jù)中心之都勞登縣以南約兩小時車程，勞登縣擁有3000萬平方英尺的運營數(shù)據(jù)中心，另有500萬平方英尺正在開發(fā)中。

雖然弗吉尼亞州是亞馬遜數(shù)據(jù)中心的主要樞紐，但該公司在全球108個不同地區(qū)擁有龐大的數(shù)據(jù)中心。AWS為經(jīng)濟的各個領(lǐng)域提供計算基礎(chǔ)設(shè)施，年銷售額超過1000億美元。其銷售額的增長速度超過了亞馬遜的整體增長速度，第二季度增長了 19%，而亞馬遜母公司同期的增長速度為 10%。

高盛（Goldman Sachs）的一份報告預(yù)計，人工智能應(yīng)用程序?qū)⒁l(fā)數(shù)據(jù)中心整體電力需求激增160%，該報告估計，一個ChatGPT查詢所需的電力幾乎是谷歌搜索的10倍。據(jù)《華爾街日報》報道，由于用電需求如此之大，以至于一些潛在的數(shù)據(jù)中心客戶被告知，他們可能要等到2030年以后才能得到他們想要的電力，而另一些客戶得到的電力則少于他們的預(yù)期。

氣候和能源解決方案中心的瓦恩說：“說滿足需求非常具有挑戰(zhàn)性，這都只是在往輕了說。雖然這其實只是圍繞氣候變化的眾多挑戰(zhàn)之一。”

X-energy的控制室：亞馬遜和核反應(yīng)堆初創(chuàng)公司X-energy合作，在未來15年內(nèi)將提供5千兆瓦的新能源。圖片來源：Amazon

與此同時，與其他科技公司一樣，亞馬遜也在努力減少碳排放。

根據(jù)其最新的可持續(xù)發(fā)展報告，2023年，其碳足跡下降了近3%，至略低于6900萬噸的二氧化碳。但其碳排放量此前已經(jīng)激增，2021年達到7100萬噸，高于2019年的5100萬噸，當(dāng)時它首次承諾到2040年實現(xiàn)凈零排放。今年6月，亞馬遜取消了在俄勒岡州為未來的數(shù)據(jù)中心鋪設(shè)天然氣管道的計劃，因為該公司在西雅圖市中心的辦公室外爆發(fā)了一系列氣候抗議活動。

這正是 SMR 的理想之處：無碳、可擴展、能夠全天候生產(chǎn)能源。這些先進的小型反應(yīng)堆依靠各種不同的技術(shù)，發(fā)電能力通常高達 300 兆瓦，可以安裝在數(shù)據(jù)中心附近，并以模塊化的方式推出，以滿足日益增長的需求。

隨著這項技術(shù)的進步，許多初創(chuàng)公司紛紛涌現(xiàn)，其中包括X-energy、比爾·蓋茨（Bill Gates）的TerraPower，該公司正在開發(fā)一種利用鹽儲存能量的新型鈉反應(yīng)堆，以及市值14億美元的上市小型堆開發(fā)商NuScale。根據(jù)風(fēng)險投資數(shù)據(jù)庫PitchBook的數(shù)據(jù)，X-energy在2023年10月取消了原定的20億美元的SPAC交易，目前已籌集了近9億美元，其中包括新投資前的3.85億美元。除了亞馬遜之外，該公司新一輪5億美元融資的投資者還包括Citadel創(chuàng)始人肯·格里芬、Ares Management的子公司和能源投資者NGP。首席執(zhí)行官克萊?塞爾（Clay Sell）表示，該公司（他拒絕透露目前的估值）打算在市場條件合適時進行傳統(tǒng)的IPO。

塞爾告訴《福布斯》，他預(yù)計公司在德克薩斯州為化工巨頭陶氏開發(fā)的首個 SMR 項目將在“2030年之前”上線，亞馬遜的項目也將“盡快”跟進。他說，X-energy公司反應(yīng)堆的千兆瓦發(fā)電占地面積約為 60 至 75 英畝，而傳統(tǒng)核電站的占地面積約為 20 萬英畝（包括一個隔離區(qū)）。塞爾預(yù)計，到2035年，X-energy將有“數(shù)十個項目正在進行中，其中一些已經(jīng)完成，一些正在建設(shè)中，還有一些處于許可的早期階段。” 其 Xe-100 反應(yīng)堆的發(fā)電量為 80 兆瓦，但與華盛頓項目一樣，在一個地點部署的反應(yīng)堆可能包括多個小型反應(yīng)堆。

這些項目需要很長時間才能建成，部分原因是建造核反應(yīng)堆需要遵守必要的法規(guī)。美國核管理委員會于2023年1月批準(zhǔn)了NuScale Power公司的首個SMR設(shè)計。X-energy目前正在通過審批程序，并表示核管理委員會于2024年1月完成了初步評估，沒有發(fā)現(xiàn)前進的障礙。

塞爾說，除了與陶氏化學(xué)和亞馬遜合作的項目外，X-energy還有其他項目正在進行中，但他拒絕透露具體是哪些項目；他說，該公司也是參與弗吉尼亞州多明尼昂競標(biāo)的公司之一。他說：“我們知道，當(dāng)我們在第一個項目上執(zhí)行得很好以后，我們的市場需求實際上是無限的。”

這種潛力為小型反應(yīng)堆開發(fā)商帶來了大量資金。Terrapower已經(jīng)籌集了超過10億美元的私人資金，而NuScale在2022年通過19億美元的SPAC交易上市。但也存在一些障礙：由于成本飆升，NuScale去年取消了在愛達荷州規(guī)劃的一個項目。

Alphabet及其子公司谷歌的首席執(zhí)行官桑達爾·皮查伊最近在卡內(nèi)基梅隆大學(xué)（Carnegie Mellon）的一次演講中表示：“我看到有大量資金進入小型反應(yīng)堆……用于核能。因此，當(dāng)我看到資本和創(chuàng)新進入時，我對其中長期的發(fā)展前景持樂觀態(tài)度?！?/span>

10月上旬，谷歌表示，它已經(jīng)與Kairos Power簽署了一項協(xié)議，到2030年前將其首個SMR上線，并在2035年之前部署更多的SMR。在宣布與谷歌達成協(xié)議之前，AWS的加曼表示，他相信亞馬遜與Dominion達成的協(xié)議是同類協(xié)議中的首例。

塞爾表示，X-energy和亞馬遜在18個月前就開始談判，當(dāng)時AWS希望在履行其氣候承諾的同時，獲得全天候的能源。他說：“這說明了需求的巨大，以及人工智能對我們思考美國電力問題的方式所產(chǎn)生的影響?！笔褂眯⌒湍K化反應(yīng)堆，與千兆瓦電力相關(guān)的碳足跡比人們印象中的傳統(tǒng)發(fā)電廠要少得多?！?/span>

AWS大舉進軍核能領(lǐng)域的另一個舉措是它與華盛頓州公共事業(yè)公司Energy Northwest的合作，后者正計劃在其位于華盛頓州里奇蘭的哥倫比亞發(fā)電站核電站附近建造一座 SMR。

Energy Northwest計劃使用X-energy公司的SMR設(shè)計。該公司負責(zé)能源服務(wù)和發(fā)展的副總裁格雷格·卡倫（Greg Cullen）表示，在華盛頓州通過《清潔能源轉(zhuǎn)型法案》（Clean energy Transformation Act，該法案要求該州到2045年提供100%的清潔能源）后，該公司已于2020年開始與這家初創(chuàng)公司合作。

卡倫表示：“我們在這里看到了一個非常好的機會，像亞馬遜這樣擁有資產(chǎn)負債表、風(fēng)險偏好和需求的公司......可以幫助技術(shù)落地并得到驗證?！彪m然他指出，一家公共電力公司與一家科技巨頭達成協(xié)議“有點奇怪”，但他強調(diào)，這將使Energy Northwest能夠部署新技術(shù)，而無需提高費率來支付開發(fā)成本。“我們認為小型模塊化反應(yīng)堆為我們提供了很多機會，”他說。

卡倫預(yù)計，華盛頓的這個項目將在2030年代初開始投入使用。作為協(xié)議的一部分，亞馬遜將有權(quán)購買前四個模塊的電力，相當(dāng)于320兆瓦，而Energy Northwest將有權(quán)選擇建造額外的八個模塊，總功率高達960兆瓦。

根據(jù)亞馬遜與X-energy公司達成的協(xié)議，兩家公司預(yù)計在未來15年內(nèi)開發(fā)5千兆瓦的電力，包括與Energy Northwest公司的項目。X-energy首席執(zhí)行官塞爾表示，為了提供這么多的能源，這家初創(chuàng)公司可以在弗吉尼亞州或賓夕法尼亞州等數(shù)據(jù)中心密集的地區(qū)建立4到5個站點，每個站點的規(guī)模都與Energy Northwest項目相似。

亞馬遜也一直在尋找利用現(xiàn)有核艦隊為其數(shù)據(jù)中心擴張?zhí)峁﹦恿Φ姆椒ā＝衲?月，AWS同意以6.5億美元的價格從Talen Energy公司購買賓夕法尼亞州960兆瓦的數(shù)據(jù)中心園區(qū)。據(jù)報道，作為交易的一部分，AWS將從塔倫的薩斯奎哈納核電站購買固定價格的核電，該核電站是美國第六大核電設(shè)施。

“毫無疑問，人工智能將增加能源負荷，”亞馬遜首席可持續(xù)發(fā)展官卡拉·赫斯特（Kara Hurst）上個月在紐約舉行的福布斯可持續(xù)發(fā)展峰會上說。“我們已經(jīng)達成了一項核協(xié)議，我們將把無碳作為解決方案的一部分?！?/span>

但是，當(dāng)亞馬遜和其他科技公司正在尋求利用舊核電站的電力時，新技術(shù)提供了更大的靈活性?！拔覀冋J為這不是一次性的，”加曼說?！斑@是SMR理念的一部分。你可以在世界上任何你需要的地方建造它們。”

本文譯自

https://www.forbes.com/sites/amyfeldman/2024/10/16/amazon-is-betting-big-on-small-nuclear-reactors-to-power-its-data-centers/

文：Amy Feldman

翻譯：Vivian