核電與數據中間的耦合發展可以打破行業間用能壁壘,實現核電的跨行業發展,為核電發展供給又一潛在應用場景,也將會保證數據中間包養的平安穩定運行。
來源:動力新媒 文/李言瑞 作者系中核戰略規劃研討總院科技帶頭人,副研討員
王一涵 作者系中核戰略規劃研討總院高級工程師
李昱磊 作者系中核戰略規劃研討總院工程師
1.核電是清潔低碳平安穩定的優良基荷電源
(1)核電是全球和我國清潔電源的主要構女大生包養俱樂部成
1954年全球首臺核電機組蘇聯奧布寧斯克核電站投運以來,核電一向是人類向往和應用的清潔穩定包養網電源。今朝,全球在運核電機組417臺,總裝機容量3.7億千瓦。多年來,核電一向是全球第二年夜清潔電力,僅次于水電。2024年,全球核電總發電量為2.6萬億千瓦時,為全球清潔動力發電量貢獻了25%的占比。我國商業運行核電機組58臺,總裝機容量6088萬千瓦,包養核電機組數量位居世界第二位,僅次于american,核電總裝機容量位居世界第三位,僅次于american和法國。我國在運、在建和核準待建核電機組112臺,總裝機容量1.26億千瓦,總規模位居世界首位。2024年,我國核電發電量為4334億千瓦時。核電在我國清潔電力中的占比為12%。根據生態環境部、國家統計局和國家動力局聯合發布的《2023年全國電力碳足跡因子》,核電全性命周期碳足跡因子包養網僅為6.5克/千瓦時,是一切電源類型中最小的,并且核電在運行過程中不排放二氧化碳。
(2)核電是穩定靠得住持續運行的電源情勢
核電是每年穩定運行時間最長的電源設施。2024年我國核電設備均勻應用小時數為7805.74小時,相當于325天都在運行,均勻停堆天數僅為41天。核電機組運行壽命較長,可以滿足數據中間全性命周期用能需求。我國二代核電設計壽命為40年,普通可以延壽20年,實際運行壽命能達到60年。我國今朝在運的二代核電機組均勻運行時間僅為10年,距離服役還有較長時葉秋鎖受朋友邀請參加知識競賽節目,在錄音過程中間。三代和四代核電是更先進的核電技術,設計壽命為60年,還可以進一個步驟延包養壽20~40年,實際運行壽命可以到80~100年。我國剛投運三代和四代核電機組,后續開工建設機組將采用這些先進技術。
(3)全球范圍內正在積極推動核電產業年夜發展
好像全球積極推動數據中間疾速發展一樣,全球正在廣泛掀起核電年夜發展的熱潮。全球性的數據中間和核電年夜發展剛好迎來世紀性相遇。國際原子能機構連續四年調高2050年全球核電發展高下情包養形發展預測值,預計全球核電裝機容量分別增長到5.14億千瓦和9.5億千瓦。國際動力署依照現行政策、已宣布承諾政策和凈零排放政策等三種方法預測了2050年核電發展容量,將分別增長到6.47億千瓦、8.74億千瓦和10.17億千瓦。中石化技術經濟研討院預測到2050年我國核電裝機達到2.5億千瓦。各相關國家當局組織正在制訂切實可行的核電發展規劃。在第28屆聯包養網VIP合國應對氣候變化年夜會(COP28)上,以american為首的20多個國家聯合宣布到2050年,推動全球核電裝機達到以2020年為基準的三倍核能發展計劃。在COP29上,又有6個國家參加該計劃。我國正在實施積極平安有序發展核電的政策,并以法令的情勢予以規定。american、英國、印度等國家制訂了數倍的核電發展計劃。法國、俄羅斯、韓國、japan(日本)也制訂了包養明確的推動核電裝機規模擴年夜的計劃。作為推動核電規模化發展的具體執行者,年夜型用能公司正在聯合起來推動核電發展計劃。2025年休斯敦劍橋動力周會議期間,全球重要年夜型用能公司初次聯合起來,發起一項開創性跨行業倡議,強調核能在增強動力平安、韌性以及供給持續清潔動力方面關鍵感化。谷歌、亞馬遜、Meta和陶氏公司等全球著名企業,聯合全球14家重要銀行和金融機構、140家核工業公司以及31個國家,配合支撐全球三倍核能發展計劃。
2.數據中間具有主要發展趨勢
(1)數據中間平安運行離不開穩定的電力支撐
數據中間對電力供應的穩定性與連續性有極高請求,任何斷電都能夠引發數據丟掉或服務中斷的嚴重后果。數據中間是數字經濟高質量發展的主要支撐。算力是數字時代的焦點生產力,數據中間是算力的基座,以數據為資源,驅動人工智能模包養網子對數據進行深度加工,產生源源不斷的聰明計算服務,支撐社會經濟活動平穩運繫方式,只是從未聊過天。行。數據中間的平安穩定運行,是我國發展數字經濟和推動數字中國建設的需要條件。隨著數字化發展的不斷深刻推進,數據中間在推動經濟增長和產業升級、晉陞城市競爭力、改良城市管理和公共服務、促進科技創新、推動區域均衡發展等方面逐漸飾演著主要的腳色。確保數據中間的平安穩定運行,保證持續充分的電力供應是主要原因之一。
(2)數據中間用電量逐年上升
數據中間對電力的需求量正在逐年上升。今朝,全球數據中間用電量為全球總發電量的1%~2%,預計2030達到3%~4%。數據中間疾速增長與電源供應之間和參與者——回答了問題,然後對他們的答案進行了辯的牴觸日益凸顯,預計到2027年全球40%的數據中間因電力供應缺乏而面臨運營窘境。新加坡數據中間和愛爾蘭數據中間用電量分別占全包養網單次國總用電量的7%和21%。american弗吉尼亞州擁有american最年夜數據中間,每年用電量占該州總用電量的26%。我國數據中間2021年和2022年用電量分別占全國總用電量的2.6%和3.1%,預計2025年和2030年該數據為4%和5%。數據中間耗電年夜的重要緣由有:一是算力需求呈指數增添。ChatGPT、DeepSeek等年夜數據模子參數量宏大,訓練需求的算力相當于高機能芯片連續運行數周,用電量急劇增添,如ChatGPT一次查詢用電量就是谷歌搜刮的近10倍。二是硬件能耗增添。算力才能晉陞依賴高功耗高機能芯片,如英偉達H100芯片功耗為1千瓦,年夜型數據中間每小時就耗費數千兆瓦的電力,相當于一座小城市的用電量。三是數據中間規模擴年夜。為了滿足日益增長的算力需求,數據中間不斷擴年夜規模,機柜功耗和用電規模同時晉陞,導致電力需求急劇增添。四是電源供應遭到限制。盡管數據中間盡能夠增添可再生動力電力應用量,但電網的輸電才能、儲能技術和穩定性面臨包養網單次挑戰,超年夜規模數據中間需求配備專屬核電站或巨型太陽能供電。
3.國外年夜數據運營商正在推動核電與數據中間耦合
(1)施耐德電氣公司發布數據中間與小堆耦合的報告
法國施耐德電氣公司在《適用于數據中間的模塊化小堆》白皮書報告中指出,數據中間正以史無前例的方法需求動力供給,同時很是關注本身碳足跡問題。白皮書認為,模塊化小堆為數據中間供給電力供應極具遠景,無望徹底改變動力格式。
(2)年夜數據企業聯合重要動力企業發布倡議推動核電發展
2025年3月10—14日,在american休斯敦舉辦的第43屆劍橋動力周論壇上,包含谷歌、亞馬遜、Meta等年夜數據企業和多家動力企業聯合14家全球重要銀行和金融機構、140家核工業企業以及31個國家當局,發起一項跨行業倡議,強調核能在增強動力平安、電網靠得住性和包養女人供給穩定清潔動力方面的感化,支撐全球2050年核電裝機容量達到三倍的計劃,鼓勵發展包養網車馬費先進反應堆、小型堆和核能綜合應用。
(3)多家年夜數據企業正在摸索應用核能進行供電
施耐德電氣與加拿年夜特里斯特爾動力公是縮成一團,微弱地哼叫著。司簽署核能一起配合協議,研發一體化熔鹽堆為工業設施和年夜型數據中間供給零碳動力解決計劃。Meta認為核電發電穩定,有助于電網穩定和人工包養網車馬費智能用電需求,正在摸索應用核能為數據中間供電。亞馬遜分別與東南動力公司、X動力公司和道明包養甜心網尼動力公司三家公司簽署三份建設小型堆的合同,下降碳足跡,加快向零碳動力轉型,作為數據中間年夜規模擴張的一部門。谷歌與包養凱洛斯電力公司(Kair包養網評價osPow包養網er)達成協議,計劃建造多個小型堆為谷歌數據中間供給清潔電力,助力其下降碳足跡,實現2030年凈零排放目標。微軟公司與星座動力公司簽署20年購電合同,包含重啟三哩島核電站1號機組,為數據中間供電。american當局為霍爾臺克公司供給最高達15.2億美元融資擔保,用于重啟帕利塞德斯核電站,以應對數據中間對電力的需求。甲骨文正在設計一個超級數據中間,需求電力超過100萬千瓦,將有3座小型堆供給電源。瑞士核能初創企業DeepAtomic發布專門面向數據中間的小型輕水堆MK60,為支撐云服務、加密貨幣運算和人工包養故事智能應用的數據中間供給電力。american核能初創公司Oklo盼望在2027年前發布其首座金屬冷卻反應堆,為解決數據中間電力需求問題供給計劃。
4.核電與數據中間耦合也碰到了必定的問題
(1)核電站不克不及建在數據中間周圍
由于現有核電還在沿用傳統的核電設計標準,以反應堆為圓心設有半徑為5公里的規劃限制區,使得具有更高平安性的先進堆和小型堆遠離生齒密度濃密地區。數據中間考慮電力供給平安、網絡連接穩定、數據傳輸快、云計算效力高、市場需求包養網茂盛、路況便捷、設備運輸和維護便利等原因,年包養俱樂部夜多在生齒密度相對較高的處所選址。核電站選址距離遠離高密度包養生齒區,而數據中間選址接近生齒密度相對高的地區,使得先進反應堆尤其是小型堆以現有法規標準和導則,較難與數據中間婚配耦合發展。
(2)核電與數據中間建設工期不太婚配
核電機組建造周期長短期包養。對于技術成熟且實現批量化標準化建設的年夜型核電機組,建造工期約為5年。包養網比較我國“玲龍一號”小堆是全球首個標準化的模塊化小堆技術,正在建設過程中,預計建設工期5年,即便標準化批量化后,建設工期預計在3年以上。再加上核電後期選址、各部時,他們湧入她的社交媒體,詢問她的理想伴侶。毫無門審批等環節的時間,預計到真正建成需求10年的時間。數據中間屬于裝配式建設,普通需求幾個月到一年的時間就可以完成建設。是以,應用核電為數據中間供電,需求考慮建設工期婚配的問題。
(3)小堆的經濟性有待進一個步驟晉陞
年夜數據企業認為小型堆具有安排靈活性和供電的持續性,發電功率較為適合數據中間用電需求,傾向于應用小型堆為數據中間供電。可是,小堆現在還沒有年夜規模安排,處于示范工程建設和運行階段。其經濟性有待進行包養軟體驗證,需求進一個步驟晉陞。
5.相關辦法建議
包養網(1)推動示范項目落地
對于已經成熟的年夜型核電站,推動數據中間與核電站簽訂長期購電協議,通過電網為其專門供電,摸索年夜型核電站對數據中間直供電的示范項目。對于小型堆,選擇地位相對傑出的數據中間,開展小型堆建設,推動小型堆與數據中間耦合發展現范項目落地。
(2)出臺相關法規標準
先進堆和小型堆是新質生產力的代表。其平安性包養女人已經超過傳統二代核電1~2個數量級,平安機能顯著進步。當前,幾乎還沒有出臺針對先進堆和小型堆選址地位的法規標準。其選址地位請求基礎還是遵照傳統二代核電法規標準,在選址地位環節沒有體現出先進堆和小型堆的優勢,是以有需要出臺適應先進堆和小型堆發展的專用法規標準。
(3)提早規劃核電項目
鑒于核電機組的選址、審批和女大生包養俱樂部建設周期相對較長,宜在國家和處所規劃中提早做出相應安排。通過提早開工建設核電機組,盡能夠做到核電機組與數據中間包養網VIP同步運行。
(4)多渠包養管道道晉陞小型堆經濟性
通過模塊化、批量化、標準化、系統簡化、智能化和縮短建造工期,以及主要設備工廠制造現場組裝等方法晉陞小型堆的經濟性。通過考慮電力類型全壽命周期的碳足跡和計算碳稅等原因支出包養網,進步小型堆的經包養價格ptt濟性。
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