专题:聚焦AI 马斯克预测,2025年电力将堕入忙绿,莫得富足的电力来开动通盘的芯片。黄仁勋说,超等东说念主工智能将成为电力需求的无底洞。 为了破解AI用电荒,谷歌、甲骨文、亚马逊等一众科技巨头纷繁入局押注袖珍模块化核反映堆(以下简称小堆或SMR)。原因惟有一个——算力对电力的巨大需求。AI的很是是核能?岂论你信不信,但好意思股是信了。 2024年1月以来,相关个股涨幅惊东说念主,好意思股Oklo(OKLO)涨116%、Vistra(VST)涨343%、NuScale Power Corporation(SMR)涨485%…… 那,为什么是小堆?与传统核电站比拟,小堆究竟有什么魔力?《逐日经济新闻》记者(以下简称NBD)翔实到,小堆体积小、占地少、工期短,可供电、热、汽、水。同期,小堆具有更高的固有安全性,不错建在离城市、东说念主口密集区更近的地点。 小堆不错在更短的时候内以更低的资本建造。此外,它们是无碳的,与太阳能或风能不同,不受天然要素影响,不错褂讪可靠地全天开动。而我国小堆时代水平已处于世界第一梯队。 为了揭开小堆的阴私面纱,《逐日经济新闻》记者专访了国内核能领域资深群众——国度核安全局原局长赵成昆、中国核能源询查想象院模块化多用途袖珍堆总想象师宋丹戎。 赵成昆曾任中国核能源询查想象院副总工程师兼秦山二期60万压核电站总想象师,中国核能源询查想象院院长,国度核安全局局长,中国核能行业协会副理事长、群众委员会副主任。 宋丹戎是寰球首个陆上商用模块化小堆“玲龙一号”总想象师、中核集团及核能源院模块化袖珍堆科研专项总想象师。 中俄等霸占赛说念 寰球建成和在建小堆惟有5个 NBD:国外AI领域的科技巨头为什么弃取小堆看成新的电力开端? 赵成昆:近10年来AI行业在寰球发展很快,对电力需求很大。在寰球能源低碳化的大布景下,若何称心AI等高耗电行业不断增长的电力需求,是AI领域科技巨头们面对的共同挑战。基于小堆安全、可靠、无碳排放、厂址稳妥性强、无厂外救急条款(或条款很低)等优点,巨头们把眼神投向核能脱落是小堆,也就言之成理了。好意思国微软最近签署了合同,策动重启三里岛核电站,以为其快速膨胀的东说念主工智能数据中心提供电力。 为了给新建的核电站提供更多厂址弃取,好意思国对还是退役或行将退役的火电厂址作了全面拜谒,约80%的老旧火电厂址称心小堆条款,还不错利用原有的一些法子,如部分厂房和电网,不错较大幅度诬捏建形资本,部分职工经专科培训也不错为新电厂所用。 宋丹戎:国际AI公司弃取小堆,一是出于节能减排的倡导。看成清洁能源,核能发电有安全友好、绿色低碳、经济高效等多重上风。二是好意思国的电力系统并非天下“一张网”,而是由多个区域电网组成。小堆稳妥为区域电网或袖珍电网进行散布式部署。它具有功率可变化、模块化快速拼装、输送方便、出力褂讪、稳妥性强等抽象上风,能像自备电厂相似故意供电。传统大堆(大型反映堆)的放射救急策动区范围一般是10公里,而小堆惟有500米傍边,因此不错建在离城市、东说念主口密集区更近的地点。 NBD:在化解东说念主工智能发展所濒临的能源窘境时,为何会对小堆格外意思意思?它的主要上风是什么? 宋丹戎:模块化想象,小堆聘任一体化、模块化的想象阵势,使得建造周期更短、资本更低,况兼不错无邪部署在东说念主口密集地区或偏远地区。安全性更高,小堆通过简化系统管说念想象、优化压力容器想象等阵势,提高了固有安全性能,同期减少了失水事故的风险。多用途利用,小堆不仅不错用于发电,还不错应用于供热、海水淡化、制氢等多种领域,稳妥不同商场需求。无邪性和选址上风,小堆的非居住区半径和策动限制区半径较小,选址更为无邪,稳妥在缺水地区或散布式电网地区推行应用。经济性安宁升迁,跟着时代杰出和领域效应的败露,小堆的经济性正在安宁接近大型反映堆,尤其是在法子分享和模块化施工方面具有显着上风。 不外,小堆的行业圭臬尚不完善。现在我国核能法则和圭臬主要针对大型堆,小堆的行业圭臬体系尚在完善中,这可能影响其推行速率。 NBD:寰球小堆时代水平若何? 宋丹戎:国外科技公司投资的小堆天然多,但齐未进入示范阶段。从建好到进入示范阶段,并进入褂讪开动阶段,我合计还需要一定时候。 现在,寰球范围内通过国际原子能机构评估的小堆仅有几个:比如,我国建成的高温气冷堆——山东荣成华能石岛湾高温气冷堆核电站交易示范工程;“玲龙一号”是中核集团在锻真金不怕火压水堆核电站和核电时代的基础上开发的具有自主常识产权的转换型核反映堆,进展比较快。 另外两个建成的小堆来自俄罗斯,分裂用在罗蒙诺索夫院士号浮动核电站和核能源破冰船。此外,俄罗斯还有一个快堆正在缔造。 现在寰球建成和在建的小堆内容上惟有5个,其他的小堆基本上还在研发阶段或“无米难为炊”阶段。 已有国内企业感兴味“玲龙一号”可称心52.6万户家庭需求 NBD:“玲龙一号”是我国核电自主转换的又一紧要着力,是否意味着中国小堆时代水平还是位于世界前哨? 赵成昆:准确地说,中国还是处于第一梯队。现在中核集团、中广核集团、国电投集团、中国科学院、清华大学等单元开发的10来种小堆已被国际原子能机构收录。其中,水冷型小堆7种,非水冷型小堆(高温气冷堆、熔盐堆)3种。 国内各轻水冷却型小堆想象已完成可研或初步想象。其中,陆上小堆主要有发电(含热电联供)和供热两类预期应用,中核集团“玲龙一号”是第一个内容部署在建的袖珍模块化轻水堆;ACPR50S、ACP100S等海上浮动堆也聘任了袖珍压水堆阶梯,斟酌了热、电、淡水联供和孤岛供能等多种预期应用。 宋丹戎:“玲龙一号”是寰球首座交易三代核小堆阵势。比拟其他国度,我国已当先迈出了模块化交易化小堆工程落地的重要一步。 “玲龙一号”发电功率12.5万千瓦,建成后年发电量可达10亿千瓦时,称心52.6万户家庭生存所需。每台“玲龙一号”机组每年发电相称于减少二氧化碳排放88万吨、植树造林750万棵。它的推行应用不错大大减少我国化石能源的铺张、促进节能减排。 NBD:国际科技企业投资小堆激越激越,国内有访佛动作吗? 宋丹戎:其实国内企业早已有所行动。约一两年前,阿里巴巴等互联网企业及贵州当地数据中心来找过咱们,主要残暴两大需求:提供电力和制冷。其实,算力中心不仅需要多数的电能以赞成其高强度运算,还因高能耗产生的热量而需要有用的散热妙技。 小堆是供电及制冷的新路子,具备380多兆瓦的热功率,表面上可通过抽取部分蒸汽,利用溴化锂制冷时代,为数据中心提供制冷干事。其实这一转换决策已完成初步想象,但经济性成为制约合营延续股东的重要要素。相较于奏凯从电网购电及聘任传统制冷阵势,小堆供电及制冷的资本较高。 此外,数据中心对电力供应的褂讪性与并吞性有极高条款,任何断电齐可能激勉数据丢失或干事中断的严重后果。而小堆在换料期间(约每两年一次,每次需一两个月)需暂停开动,与数据中心不辨别供电的需求违反。加之,刻下小堆时代尚处于示范阶段,“玲龙一号”示范阵势尚未建成,其始终开动的可靠性需进一步考证。 NBD:小堆的上风是经济性,为何经济性反而又成为大领域应用的枷锁? 宋丹戎:准确地说,与大堆比拟,小堆总投资低、缔造周期短。但以发电量单元造价盘算,小堆远高于大堆。这源于小堆时代尚处于发展初期,首堆示范工程的造价相对较高。跟着时代不断锻真金不怕火和批量化部署,改日小堆单元造价会安宁下落。 核能拓荒国产化超90% 供应商包括中国一重(维权)、东方重机等 NBD:比拟大堆,小堆在资本方面改日具有更高可控性吗? 赵成昆:小堆的经济性上风必须通过系统简化、批量缔造技艺已毕,圭臬化、批量化、模块化、工场制造、现场拼装故意于其提高经济性。 我国有些小堆的想象天然聘任“一体化”以及包括非能动(非能动系统的优点即是:不依赖电源,而是利用重力、温差、挥发等天然驱能源带走堆芯余热和安全壳的热量,最大法令减少事故情况下对安全冷却水和能源源的依赖)在内的许多先进理念,但总体如故“大堆消弱”的阶梯。 若每个小堆齐按照圭臬想象,使用工场制造的圭臬组件建造,那么通盘这个词历程将愈加高效和可预测;小堆体积较小,因此具有模块化后劲,模块化不错诬捏总体劳能源资本和工期,也故意于保证建造质地。 因此不错通逾期代纠正,聘任非能动想象简化冗余拓荒、聘任模块式建造阵势镌汰建造周期、圭臬化想象等法子提高建造着力,诬捏小堆资本。 另外,开动东说念主员资本也需要诬捏。核电站主戒指室的足下员有“黄金东说念主”之称,说明培养一个及格的足下员耗资不菲。 一个大型核反映堆约需要5个足下员,若今后小堆大领域缔造,配备如斯多操作员所需的资本可念念而知。国外比较先进的小堆,一个戒指室只配一个足下员,致使无东说念主值守。是以起劲升迁小堆自动化、智能化水平,减少运维东说念主员,对提高小堆经济性很重要。 NBD:小堆的产业链由哪几部分组成?各个法子主要触及哪些企业? 宋丹戎:小堆产业链涵盖了从上游的拓荒制造到卑劣的多用途应用。 上游主要包括核燃料供应、拓荒制造等法子。举例,中核集团参与了小堆时代的研发和拓荒制造。 中游触及小堆的想象、建造和调试。举例,海南昌江多用途模块式袖珍堆阵势聘任了中核“玲龙一号”时代,展示了模块化想象和建造的上风。 卑劣包括小堆的运营、窜改以及多用途应用,如供热、海水淡化等。 赵成昆:小堆与大堆的拓荒供应商差未几,现在主如若央企。 核岛拓荒是核电拓荒的中枢,主要拓荒包括反映堆压力容器、堆内构件、蒸汽发生器、戒指棒驱动机构、主泵和主管说念等,齐是核安全级拓荒,质地条款极高。其中,反映堆压力容器和蒸汽发生器为核岛中枢拓荒,压力容器(RPV)在国内有天禀的供应商包括中国一重、上海电气(维权)核电拓荒有限公司和东方重机;蒸汽发生器主要由哈电重装、上海电气核电拓荒有限公司和东方重机坐褥。 一件至极可喜的事是,连年来,一些有实力的民营企业也积极参与到核电拓荒的研制中来,况兼获取了很好的得益。 卑劣法子中,现在,我国具有核电运营天禀执照的公司包括中国核工业集团、中国广核集团、国度电投和中国华能。 NBD:小堆的资本是若何组成的? 赵成昆:主要有两类资本。一类是阵势缔造资本,包括想象费、建筑工程费、装配工程费、拓荒购置费、1/3首炉核燃料费和财务利息。 财务利息的资本占比不可忽视。由于核级拓荒对想象、材料、制造工艺等条款比惯例拓荒更高,使得核电厂的缔造周期比较长。一座大型核电厂从前期策动到干与运营平素需要8~10年。这期间,绝大部分资金开支来自银行贷款,产生的利息至极高。好意思国核电阵势一般建成后的前30年收入用来还本付息。 另一类是开动历程中的资本,包括燃料资本、折旧费、开动窜改费、职工薪酬等资本。其中,大堆更换一炉燃料,至少几亿元。小堆不需要这样多燃料,但燃料资本占比也不低。 NBD:国内小堆阵势中拓荒的国产化进度若何?会不会遭受“卡脖子”时代风险? 赵成昆:我国核能拓荒的国产化进度还是达到90%~95%,尽管还有一些测量相貌部件需要入口,也比较重要,但改日齐大约攻克,不存在“卡脖子”时代风险。 NBD:小堆电价是否有望在改日已毕大幅下落,达到被社会各界浩荡摄取的水平? 赵成昆:经过几十年发展,现在我国大堆上网电价还是降到约0.4元/度。但小堆还处在首堆示范阶段,算计首堆上网电价至少是大堆的2~4倍,这还是吵嘴常保守的预估数字。即便今后小堆时代锻真金不怕火、批量化建造,也难以与煤电、景况电电价抓平。 小堆未回电价(包括小堆供热)达到与景况电价可比,应该是咱们起劲的筹商。 不外,在刻下寰球正在开发的80余种小堆时代中,约有1/3属于水冷堆,这一类型是从时代锻真金不怕火的大型压水堆基础上发展而来的。水冷堆借助大型核电厂所聚集的丰富教授,展望2030年前后有望已毕工业化合营。一朝达到工业化阶段,这一时代阶梯的小堆电价有望接近大堆。 NBD:多家国际科技巨头押注小堆,让外界十分矜恤小堆供电出路,小堆在中国电力商场的发展后劲有多大?是否有实力安宁致使所有替代传统供电模式? 赵成昆:单斟酌时代可行性,改日不错畅念念这样一种场景——只消任一工场有需求,便不错就近缔造小堆看成自备电厂,供其用电。 但咱们必须结合内容情况,如果是单纯用来发电,我国电网很发扬,遍布天下各地,除弥远地区的特殊需要,一起靠小堆供电的意旨不大。而且小堆领域因子小,不成代替大型核电厂看成大型电网的基本负荷电力。 不外,具有高度开动无邪性的先进小堆调峰智商强,不错很好地伴随电网变动。与风能、太阳能耦合,看成基荷开动又参加调峰,提高供电质地。稳妥在我国承担区域小电网的基荷与调峰作用。 外界需要剖判,我国作念小堆的初志不是和大堆去“拼发电”,发电仅仅小堆基础功能。改日,非电应用(如供热商场)才是小堆主要的应用场景,商场领域远超电力商场。 供热是寰球最大的结尾能源消费领域。在家庭供热领域,我国供温暖源现在仍以燃煤为主,城镇供热面积已摧残140亿平方米。改日,小堆在朔方9省份的冬季采暖中将出路万里。 在工业供热领域,石化行业需要多数的热能和电力,二氧化碳排放量占到天下排放量的13%,其中的1/3来自化石燃料归天。试念念,如果核能大约安宁替代这些化石燃料,那么石化行业的碳排放量能减少1/3。 把柄中国石油和化学工业纠合会化工园区职责委员会所作念的天下性调研统计,狂放2020年底,我国要点化工园区或以石油和化工为主导产业的工业园区共有616家。一个大型园区热力需求在100~500吨/小时,仅需1~2个热功率为200兆瓦的小堆机组就能孤高称心这样的热力需求。我国已建成投运的高温气冷堆安全性好,蒸汽出口温度高,至极稳妥石化工业园区供热。 若按500个园区估算,那么我国工业供热商场的后劲无疑是巨大的,足以容纳500~1000个小堆机组。 无邪稳妥经济发展需求 我国小堆受东南亚国度意思意思 NBD:若小堆在改日迎来大领域的批量化缔造与推行,是否会触发一场核燃料供应危急? 赵成昆:铀看成核能发电的主要原料,寰球现在查明的总量约600万吨,确凿有限。但每个小堆对铀燃料的需求量相对较少,还可通过扩大铀矿勘察坐褥和聘任先进的增殖快堆时代,因此不消担忧会堕入燃料危急。 但着眼永远,咱们必须把柄小堆的长周期换料条款,入辖下手升迁核燃料的品貌,聘任高品貌低浓铀。核燃料的品貌越高,核反映开释的能量也会越多,核反映堆抓续的时候也会越长。 比如“玲龙一号”聘任铀235品貌3%傍边的民用核燃料棒,是以必须每两年更换一次燃料。关于需要长周期开动的数据中心来说,它们无法承受常常的停堆换料导致的电力供应中断。因此,更高燃料浓度、更低换料频率特质,更能称心数据中心企业的需求。 NBD:中国事否会当先在寰球范围内大领域部署和应用小堆,从而引颈寰球能源转型?哪些国度在这一领域展现出了较大应用积极性? 宋丹戎:国内不少企业对“玲龙一号”抱有浓厚兴味与期待,但在其奏效已毕并网发电之前,现在它们仍抓不雅望作风。 从经济资本的角度看,刻下小堆发电的电价相较于奏凯从宏大而锻真金不怕火的大电网中购电,如实较为上流。若计入碳税要素,经济性还不错,但这一上风主要适用于出口商场。关于国内企业而言,奏凯从电网买电更实惠。 与国内商场的严慎作风形成显着对比的是,东南亚等地区对“玲龙一号”展现出热切的合营意愿。 东南亚国度电网领域不大,若引入百万千瓦级的大型核电站,遭受换料与停堆,会对电网褂讪性形成较大冲击。因此,关于电网领域较小的国度而言,用小堆很合适。 小堆的另一大上风,是大约无邪稳妥国度经济发展的需求。在国度经济发展的初期阶段,电力需求常常相对有限。小堆能跟着经济的抓续增长、电力需求渐渐攀升,应时增多机组数目,已毕电力供应与经济发展同步增长。因此,它在中东、非洲,以及邦畿、东说念主口较少的中小国度,具有较强的商场上风。 ![]() |