跟着巨匠东说念主工智能、云野心、物联网、区块链等新一代信息工夫的快速发展，当作工夫载体的数据中心用能需求将大幅增多。国外动力署(IEA)在《2025电力请教》中称，以前三年，展望巨匠电力构陷量将以大致4%的速率逐年增长，来自工业坐褥、数据中心、空调需求、电气化等界限的电力需求将使得巨匠电力构陷量大幅增长。
数据中心包含以做事器为代表的IT算力蛊卦，以及为了保险IT蛊卦普通运行的基础撑握次第，如供配电系统、制冷系统等。
2022年，巨匠数据中心、加密货币和东说念主工智能行业的耗电量约为4600亿千瓦时，大致占巨匠总电力需求的2%。到2026年，巨匠数据中心、加密货币和东说念主工智能行业的耗电量将介于6200亿-10500亿千瓦时之间，巨匠数据中心的电力需求将翻一番。
数据中心快速、靠拢的负荷增长将给区域电力系统的平静性和可靠性带来挑战。限度2025年2月，巨匠大致有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实验室2024年12月发布的《2024好意思国数据中心动力使用情况》请教，2023年数据中心约构陷了好意思国总电力的4.4%，展望到2028年将构陷好意思国总电力的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，展望到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注区。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靠拢地，电力需求到2030年可能会增长近4倍，从当今的约400万千瓦增至1500万千瓦，这大致极端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、电网廓清老化和成立不足预期、电动汽车等其他新式负荷增长等身分，高耗能、24小时相连运行的数据中心需重构用能决策。
巨匠碳中庸配景下数据中心需要加快绿色低碳化发展。数据中心全人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，一是通过改进制冷形势、优化机架联想、裁汰芯片能耗等形势提高能效，二是通过使用清洁电力，自尊IT基础次第（平均能耗占比约60%）以及筹商的散热冷却系统（平均能耗占比约40%）的高电力需求。
当作一种清洁、低碳、平静、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重要动力，有望在以前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，可自尊数据中心对全天候低碳电力的需求。核电当作一种蛊卦诳骗小时数高的电源类型，大要提供全天候不息交电力，有用自尊数据中心99.999%的供电可靠性需求。
由于风电、光伏发电具有赶快性、间歇性和波动性，水电技俩濒临成立周期长、审批经过繁琐、环境评估本钱高级挑战，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淌若需要新建更多的化石动力发电量来匹配自尊，无法完成碳减排筹备。
核电不受安静条目限制，可确保算力次第在AI窥察、云野心、区块链考据等高负荷任务运行过程中的电力相连供应。除此以外，凭证中国生态环境部等三部门发布的2023寰宇发电碳足迹因子，核电全人命周期碳排放碳足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。
核电正成为收场大型科技公司收场“零碳数据中心”筹备的遑急器用。
2024年9月，微软与Constellation Energy签署了价值16亿好意思元的购电条约。凭证条约礼貌，Constellation Energy将会重启三哩岛核电站1号机组，在以前20年时代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“从技俩的动手到末端齐参与其中的各方”，即公司寻求能与核电技俩通盘这个词人命周期匹配的实体企业树立伙伴关系，包括选址、许可、联想、成立和运营，并将议论开发袖珍模块化反应堆或大型核电反应堆，示意计算在2030岁首新增100万-400万千瓦的核电装机容量，以支握数据中心过火附近社区增长的用电需求，来匡助其收场东说念主工智能和可握续发展筹备。
2024年10月，谷歌晓示将从袖珍模块化反应堆开发商Kairos Power购买电力。凭证条约，Kairos Power将为谷歌提供约50万千瓦的核电，计算建造7座袖珍模块化反应堆，为其数据中心提供电力支握。这些新式核电站展望将于2030年驾御参预运营。Kairos Power正在开发一种新式核电工夫，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质，高温平静性好，大要在较低压力下运行，比传统反应堆更安全。
袖珍模块化反应堆部署天真、成立周期较短。袖珍模块化反应堆经常指装机容量小于30万千瓦的反应堆，简称袖珍堆。袖珍模块化反应堆汲取模块化联想、蛊卦系统工场预制和现场模块化拼装。
袖珍堆可平直成立在数据中心隔壁，减少远距离输电损耗，提高合座动力诳骗恶果。比较于传统大型核电站的成立周期较长且投资界限强大，袖珍堆具备更强的部署天真性，使数据中心开脱传统电网依赖，提高动力自主性，适用于国度级超等野心中心过火他对动力安全要求高的企业。部分袖珍堆可收场负荷追踪调解，自尊新增的有限电力负荷需求，符合数据中心的动态负荷，快速反馈算力需求。
2024年3月，亚马逊收罗做事公司(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平直供电，并签署了向Talen公司购买核电的长期条约，使得亚马逊数据中心大要取得平静且相对便宜的电力供应，以支握其云野心和数据处理业务。
袖珍堆的余热可用于数据中心液冷工夫，进一步降愚顽耗。瑞士核能初创公司Deep Atomic发布了特地用于为数据中心供电的MK 60轻水反应堆，诳骗余热进行冷却，援助了合座动力恶果。每个模块大要提供6万千瓦电力输出和6万千瓦制冷智商，管制了数据中心濒临的电力供应和热量排放两大挑战。
与大型堆比较，袖珍堆不但不错看护遑急的算力基础次第用电需求，新玺配资还不错进行模块化部署，从而裁汰了驱动投资本钱支拨和技俩风险，且岂论天气现象或电网不平静，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，以自尊握住增长的动力需求。
由于袖珍堆的细密无比远景，巨匠越来越多政府部门和企业动手投资并成立小堆电站。凭证伍德麦肯兹统计，袖珍堆技俩计算在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接受资助恳求，以鼓舞好意思国初度部署第三代核电工夫和袖珍堆。在招标中，第三代和袖珍堆被界说为使用轻水当作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，与当今的大型核电站联想比较，其安全性、保险性和环境效益交流或更高。中国核电成立的“玲龙一号”是巨匠首个开工的法式化的陆上商用模块化袖珍堆，是巨匠首个三代轻水小堆，展望将于2026年建成。
核电与数据中心耦合的挑战
大型核电站成立周期长，前期投资大，短期内难以符合数据中心的快速推广需求。大多数袖珍堆技俩仍处于想法联想和工夫考据阶段，尚未收场生意化部署，工夫进修度仍然存在不祥情味和特等的工夫风险，长期运行的可靠性需进一步考据，成立和运营本钱仍然存在高度不祥情味。
袖珍堆联想方NuScale Power就因显然的本钱超支和成立程度蔓延，取消了该技俩成立计算。
淌若风电、光伏、储能本钱握续着落，可能影响核电在数据中心行业的竞争力。据国外动力署分析，在取得充分支握的情况下，到2040年，巨匠袖珍堆装机容量将达到8000万千瓦，占核电总装机容量的10%。但是，袖珍堆工夫的凯旋开发和应用速率取决于核电能否在2040年前将其本钱裁汰至与大型水电、海优势电技俩极端的水平，即约为60-80好意思元/兆瓦时。
核电监管审批经过严格、漫长，法式不完善，核电技俩成立程度不足预期。
举例，在AWS与Talen Energy签署购电条约后，好意思国区域输电组织PJM就要求联邦动力管制委员会(FERC)应允PJM、PPL Electric Utilities和Talen Energy之间翻新互连做事条约，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断绝了该条约，原因是其以为该条约可能会挪动当今供应区域电网中的多半电力，从而冲破原有的电力供应均衡，影响其他地区和用户的电力供应平静性。此外，条约中关于输电和配电升级用度的摊派形势不解确，自然核电平直供应数据中心，但现实上核电站无法独处运行，需要PJM等区域电网的支握，数据中心构陷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次第酿成压力，也给电力阛阓和消费者带来潜在经济风险和用电供应风险。
除此以外，Meta在核电站隔壁建造一座新东说念主工智能野心中心的计算，由于环境问题暂停，主要原因是在对施工风光进行环境评估时，走访东说念主员巧合发现一种濒临骤一火的蜜蜂，监管机构叫停了该技俩。
核电与数据中心耦合，还应心疼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。
但数据中心需要不息走时行，无法符合现存核电站的停堆换料周期，使得核电技俩需汲取高品貌低浓铀(HALEU)当作袖珍堆的燃料，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，不错收场最高20年的超长换料周期。
可是，世界铀资源、产能散播与需求不屈衡，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，长期、安全、平静的铀资源供应正在成为一些国度形貌的议题。
2024年1月，英国启动了总投资达3亿英镑的HALEU计算，筹备到2031年在英国树立HALEU产能。英国动力安全和净零排放部示意，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计算下的第一笔投资，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次第。
好意思国动力部也于旧年晓示，为自尊新一轮先进反应堆对高浓铀的需求，还是同四家企业初步拟定了合同。
合座看，核电在自尊以前数据中心电力需求方面具有权臣优势，尽头是其平静、低碳和高能量密度的特质，使其成为数据中心减少碳排放的遑急选择。可是，核电当今仍濒临本钱高、工夫不进修、监管和自然铀供应安全等挑战，列国政府、企业需要密切配合，以支握数据中心等以前用电量握续增长的行业。