美国核电机组的总装机容量约为98吉瓦。按不同机构的估算,靠升级现有反应堆,还能再挤出大约3至8吉瓦。而PJM——负责美国东海岸大片地区电网运营的那个——预计到2030年,AI带来的额外峰值电力需求约为30吉瓦。
![]()
三个数字摆在一起,账很好算:就算把全美所有潜在的功率提升项目全部落地,也只能覆盖其中一小部分。这就是当下美国核电行业扩容潮的真实底色。
过去几周,这条赛道接连传出消息。美国最大的核电运营商Constellation宣布,计划对旗下6座核电站的11座现有反应堆进行升级,新增近1吉瓦发电装机容量。10月5日,美国能源部宣布向Vistra提供42亿美元贷款,支持其此前公布的3座核电站升级计划。
这套动作有个专门的名字:功率提升(power uprate)。说白了,就是不新建反应堆,把现有设备的潜力往死里榨。
Constellation首席执行官乔·多明格斯在接受《纽约时报》采访时把账挑明了:“这些项目需要大量资本和劳动力投入。坦率地说,要让它们在经济上可行,电价就必须高于目前市场上的交易价格。”
钱从哪来?大型科技公司。谷歌已经同意购买Constellation这些核电站生产的电力,这份为期20年的购电协议,是促成功率提升项目的重要因素。新增电力预计足以满足美国约70万户家庭的用电需求。另一边,Meta也与Vistra位于宾夕法尼亚州和俄亥俄州的核电站签署了长期购电协议,这些项目将新增433兆瓦发电容量。
功率提升不是什么新技术。早在20世纪70年代,美国核电运营商就开始采用这种方式。但后来电力需求趋于平稳,廉价天然气又给核电站带来财务压力,这类项目逐渐减少,一些核电站因此关闭,另一些则发现继续投钱提高发电量在经济上不再划算。
数据能看出这条曲线的形状:2001年至2010年,美国核管理委员会(NRC)批准了80多项核电站功率提升申请;2011年至2020年间,这个数字降到33项。
如今AI把电力需求重新拉了起来,情况正在翻转。已经关闭的帕利塞兹(Palisades)和三哩岛(Three Mile Island)等核电站,正在加紧推进重启计划;仍在运行的核电站,也开始重新考虑提高反应堆功率。
具体怎么提?部分项目相对简单,只需要调整核电站仪器的设定值或相关计算参数。更大规模的升级改造,则可能使反应堆功率提高多达20%,这通常需要更换设备。
一般而言,功率提升需要在核反应堆中使用浓缩程度更高的核燃料,或者增加新燃料的装载量,从而产生更多蒸汽,推动汽轮机运转发电。为了处理增加的能量,核电站还得升级主汽轮机,以及泵、电动机、发电机和变压器等设备。
美国最近一次获批的大规模功率提升项目,涉及阿拉巴马州布朗斯费里(Browns Ferry)核电站的3座反应堆。2018年至2019年间,该核电站通过一项耗资4.75亿美元的改造工程,将发电容量提高了14%。
Constellation这次的手笔更大:计划投入超过43亿美元,对11座反应堆进行功率提升改造。
成本这笔账也得算清楚。按每千瓦装机容量计算,Constellation的升级项目确实比新建一座核反应堆便宜。但其成本仍然高于新建配备储能系统的大型公用事业级太阳能电站,或新建一座联合循环天然气发电厂。成本不低,项目却依然抢手,原因不难理解:在迫切需要更多零排放电力的当下,挖掘现有反应堆的潜力,是一种相对容易实现的增量方案。
增量终归有上限。NRC预计,到2032年将收到总计可为现有反应堆增加2.4吉瓦发电容量的功率提升申请——这已经是把规划中的部分提前锁进了日程表。
电力需求还在往上走。如果希望通过核电满足更多新增需求,那么最终,还是必须真正建造新的核反应堆。
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.