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核电厂还能提供多少电力?

MIT Tech Review2026年10月15日 10:00

在电力需求不断上升的时代,人们正在尽可能榨取每个发电厂的最后一丝电力。过去几周,关于核电厂试图做到这一点的重大新闻层出不穷。美国最大的核能运营商Constellation宣布计划在六个电厂的11台现有核反应堆中增加近一吉瓦的新容量。10月5日,能源部向Vistra授予了一笔42亿美元的贷款,用于之前宣布的三个电厂的升级。推动现有反应堆产生更多电力可以快速提供更多清洁电力,尤其是满足数据中心的需求。但我们究竟可以期待多少额外的电力呢?升级现有核电厂的设备可以使其达到更高的容量;这一过程被称为电力提升。在美国,自20世纪70年代以来,运营商一直在做这件事,但近年来,由于电力需求趋于平稳以及廉价天然气给核电厂带来的财务压力,这种做法减少了。一些电厂关闭,而在其他电厂中投入更多资金以产生更多电力并不合算。在2001年至2010年间,美国核能监管委员会批准了超过80项电力提升申请。在2011年至2020年间,这一数字为33项。但随着人工智能的兴起以及相关电力需求的激增,情况发生了变化。我们看到像Palisades和Three Mile Island这样关闭的电厂急于重新开放。现有电厂也希望再次提升电力。一些电力提升较小,涉及对电厂仪器设定点或计算的更改。但更大规模的改造则可能提高反应堆的功率,最高可达20%,这需要更换电厂设备。通常,电力提升涉及在核反应堆中使用更高浓缩的燃料,或使用更高量的新鲜燃料。这有助于产生更多蒸汽,用于驱动涡轮机并发电。为了应对这些额外的能量,主要的涡轮机和泵、马达、发电机及变压器等设备也需升级。在美国最近批准的重大电力提升中,位于阿拉巴马州的Browns Ferry核电厂的三台反应堆获得批准。一个4.75亿美元的项目使该电厂在2018年至2019年间的电力容量增加了14%。不过,情况可能很快会有所改善。Constellation本周宣布计划在11台反应堆的电力提升上投入超过43亿美元。这将足以为约70万户美国家庭提供电力。那么这一切的背后是什么呢?大科技公司的资金。谷歌同意从这些电厂购电,签署的20年协议是推动电力提升的重要因素。正如Constellation的首席执行官Joe Dominguez对《纽约时报》所说:“这些项目是资本密集型和劳动密集型的,需要不同于市场交易的价格点,坦率地说。”在过去几周里,美国能源部还表示,将承诺超过40亿美元来帮助融资Vistra在宾夕法尼亚州和俄亥俄州核电厂的升级和现代化。这些项目将增加433兆瓦的电力容量,而Meta已经签署了长期购电协议,从这些电厂购电。关于费用的一点说明:按每千瓦计算,Constellation的项目成本低于建造新反应堆,但仍高于建造新的公用事业规模的太阳能电站和储能或联合循环天然气电厂。即使在如此高的成本下,电力提升仍然需求旺盛。如今,美国的核电队伍总共有大约98吉瓦的电力容量。根据你询问的人,电力提升的潜在额外功率在3到8吉瓦之间。在美国,已经有相当大比例的潜在电力提升被计算在内——核能监管委员会预计到2032年将向反应堆提交申请,以增加2.4吉瓦的电力。然而,将这些计划(以及美国电力提升的总体潜力)放在背景中是至关重要的。覆盖东海岸大部分地区的电网运营商PJM预计到2030年,由于人工智能,额外的峰值需求将达到约30吉瓦。所有可能的全国核电提升仅能覆盖其中的一小部分。在我们需要尽可能多的零排放电力的时刻,充分利用现有核反应堆是一项相对容易的成功。但需求仍然很大,如果我们希望更多核电来满足这种需求,最终还是要真正建造新的反应堆。本文来自《火花》,麻省理工学院科技评论的每周气候通讯。想在每周三将其送入你的收件箱,请在这里注册。

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