全球瘋小型核電廠SMR


發佈日期:2024/11/01
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全球瘋小型核電廠SMR




小型核電廠SMR(small modular nuclear reactor)最大優點在於體積較小且容易安裝及運輸,大幅降低建造成本,且可按照需求持續擴大,將可扮演重要的供電角色。


SMR成AI發展與淨零碳排需求下熱門選項

科技大廠的資料中心擴展人工智慧(AI)和雲端運算等技術需要龐大電力增,加上淨零排碳已成全球共識,因此,一種比傳統核分裂反應爐更小的反應爐--小型模組化反應爐(Small Modular Reactor,SMRs),普遍被認為較太陽能、風電等來源更可靠,就成為科技公司為兼顧不斷電需求和氣候承諾下的熱門選項之一。

 

AWS執行長Matthew Garman就表示:「我們看到未來幾年對GW(百萬瓩)電力的需求,但不會有足夠的風力和太陽能專案來滿足需求,因此核能是一個很好的機會。此外,這項技術確實正在發展到SMR,將出現一種安全且易於以更小的形式製造的新技術。」

 

包括微軟、Google、亞馬遜紛紛與核能新創簽約購電,期盼新設的SMR反應爐能補足資料中心所在當地的能源缺口。

 

微軟攜手星座能源,2028年復電 

微軟在9月與美國星座能源公司(Constellation Energy)簽署20年協議,將重啟賓州三哩島(Three Mile Island)核電廠。三哩島核電廠的電力將用於支應微軟資料中心用電量,預計2028年上線。

 

亞馬遜雲端運算AWS簽署三項支持核能計畫協議 

亞馬遜雲端運算業務AWS已在核電領域投資超過5億美元,並在10月 16日宣布簽署三項協議以支持核能計畫的發展,包含興建數座新型的小型模組化反應爐(Small Modular Reactor;SMR),成為最新一家計劃買入核電來因應資料中心電力需求的科技巨頭。

 

AWS在維吉尼亞州與Dominion Energy簽署協議,探索在Dominion既有北安娜核電廠近開發SMR的可能性。在華盛頓州,AWS則是和Energy Northwest達成協議,從而開發四座先進的SMR。此外,去年春季,亞馬遜就和Talen Energy達成協議,會向後者的賓州核電廠購買電力。

 

在擴大服務至生成式AI之際,AWS有著龐大且日增的潔淨能源需求。而此舉也是亞馬遜邁向淨零碳排路徑的一環。核反應爐不產生碳排放。

 

Google與核能新創簽訂購電協議 

Google在10月14日宣布與美國小型核能新創公司Kairos Power簽訂購電協議,以滿足日益增加的人工智慧(AI)資料中心用電需求,這是Google首度涉足核電領域,也是世上首個從多個SMR購買電力的企業協議。

 

Google能源及氣候高級總監Michael Terrell指出,「我們的終極目標是全年無休的零碳能源。Google相信核能將在促進潔淨成長和推動AI進展發揮關鍵作用,電網需要這些潔淨可靠的能源來支持技術發展。」

 

SMR足跡小、成本低,比傳統核電更安全 

SMR(small modular nuclear reactor)是一種先進類型的核反應爐,發電時不產生二氧化碳,足跡較小,可建在更靠近電網的地方。它們的建造時間也比傳統反應爐更短,可以更快上線,對比傳統核分裂的核電廠更加安全。

 

國際原子能總署(IAEA)指出,小型模組化反應爐(small modular reactor, SMR)是先進核反應爐,每個單位的發電量為300MW,是傳統核反應爐的1/3,最大優點在於體積較小且容易安裝及運輸,不但大幅降低建造成本,且可按照需求持續擴大,對於電網覆蓋範圍有限的農村地區,可以扮演重要的供電角色。

 

據國際能源總署稱,2024 年至 2026 年間,資料中心的年能耗可能超過 1,000TWh。先進人工智慧模型更是增長的主因。SMR 的電力容量通常小於 300MW,非常適合許多資料中心的需求,並承諾提供可靠的基本負載容量,而無需儲能。因此,資料中心和人工智慧產業對 SMR 提供電力的表現有極高的興趣。

 

歐盟指出,SMR非常適合取代火力或天然氣發電廠,不僅能減少對化石燃料的依賴,還能保留原有的就業機會;也能與其他綠能技術結合,打造能源中心,並為工業、供暖及氫氣生產等領域提供熱能支持。另外SMR在事故發生時也可以自動關閉系統,無需人為干預或外部力量,大幅降低輻射外洩的可能性。

 

美國核能股漲衝上新高 

在亞馬遜、Google等科技巨頭陸續簽定核能供電協議、希望推動在美國部署小型模組化核反應爐(SMR)後,美國核能類股衝上歷史新高,專家更看好相關類股有望持續上攻。

 

亞馬遜和Google分別和兩大民營SMR開發商X-Energy與Kairos電力公司簽定協議,激勵在美國掛牌的同業Oklo股價大漲41%。與微軟簽訂為期20年的供電協議的星座能源股價,今年初以來已暴漲逾一倍。小型模組化核反應爐技術開發公司Nuscale大漲39%、鈾供應商卡梅科(Cameco)漲幅7.6%。

 

MarketWatch專欄作家布羅許認為,在科技巨頭仰賴核能的助攻下,已漲過一波的鈾礦與電力公司股價,可望繼續上攻,並且點出「核能復興類股」,包括核能發電供應事業商、基礎建設開發商以及鈾礦業者。

 

核能產業也受惠於美國政府的數十億美元投資。華府擔心,已部署一些小型核能反應爐的俄羅斯與中國大陸,會成為核能產業難以撼動的領先者,也察覺確保興建穩定的供電系統,才能維持美國的AI領先地位、又不會造成碳排增加。 


各國皆有推動SMR計畫 

除了美國之外,英國、加拿大、中國、俄羅斯、法國、日本、南韓、印度與阿根廷等國家,都有推動進行相關SMR計畫。

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全球SMR市場到2043年達2950億美元 

隨著各國努力實現淨零目標,全球能源產業的淨零勢在必行。能源顧問公司伍德麥肯茲(Wood Mackenzie)研究指出,全球SMR計畫的規模在2024年第一季來到22GW,較2021年大幅成長65%,預估資金需求達到1760億美元。

 

IDTechEx 於4月發布的最新報告《小模組化反應器 (SMR) 2023-2043》顯示,全球 SMR 市場預計到 2033 年將達到 724 億美元,到 2043 年將達到 2950 億美元,年複合成長率為 30%。

 

(資料來源: 經濟日報、工商時報、MoneyDJ新聞 、Reccessary、Statista 、IDTechEx、知新聞、公視新聞網)




 
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