订阅我们的每日和每周通讯，获取最新更新和独家行业领先人工智能内容。了解更多
如果你属于某个特定年龄段，一提到“核能”，脑海中可能会浮现出一些反乌托邦的画面：核电站熔毁、发出辐射光的废物、抗议者，以及其他从不幸到世界末日般的场景。
事实是，自20世纪70年代和80年代以来，核电的声誉大多不公平地受到了损害，这主要是由于美国宾夕法尼亚州三里岛和苏联乌克兰切尔诺贝利核事故。尽管这些灾难非常严重，但它们并不能反映核电真正的安全记录，实际上，核电对人类来说更加安全，当然也对环境更加友好。环境比大多数其他电源——甚至是可再生能源——还要好，甚至考虑到核废料需要有安置的地方。
如今在2024年，一些地球上最大的科技公司准备再次拥抱核能——原因是人工智能(AI)。
哪些公司正在采用核能来支持人工智能运营？
回顾过去的9到10个月，特别是最近几周，微软、谷歌和亚马逊都宣布了购买、投资和支持建设新核电站的大规模承诺。这些竞争对手恰好是全球三大云计算和云存储解决方案提供商，并且也其中最大的拥抱并提供人工智能模型和技术的之一向客户进行传达，包括其他企业和最终用户。
今年宣布的主要人工智能核项目包括：
- 谷歌与卡伊罗斯电力公司合作利用小型模块化反应堆（SMR）为其人工智能数据中心供电。该协议预计到2035年将提供500兆瓦的无碳电力，作为谷歌更广泛的目标的一部分，即到2030年实现全天候无碳能源运营。这些先进的反应堆提供了简化和更安全的设计，符合谷歌推动可持续性的努力。
- 微软同意重新启动三里岛反应堆在宾夕法尼亚州通过与Constellation Energy的合作，微软将在2028年前建立一个发电站。该电站将提供835兆瓦的电力，支持微软的数据中心，在人工智能能耗持续上升的情况下发挥作用。此外，微软还与Helion Energy签署了一份合同，探索聚变能源，将其定位为未来的潜在能源来源。今年早些时候，信息资料报告了据报道，微软和OpenAI正在合作开发一个代号为“Stargate”的价值1000亿美元的AI超算计算机，该计算机将需要5吉瓦（即5000兆瓦）的电力，或仅仅只需要在纽约市常规消耗的电力数量之下（只为一台电脑！！）
- 亚马逊于2024年10月16日宣布它签署了三项新的协议，通过小型模块化反应堆（SMRs）支持核能发展。在华盛顿州，亚马逊正在与Energy Northwest合作开发四个SMR，预计第一阶段将产生320兆瓦电力，并有可能增加到960兆瓦。该项目有望从本世纪三十年代开始为太平洋西北地区供电。亚马逊还进一步与X-energy合作，后者将提供SMR技术，使未来的项目能够开发超过五吉瓦的核能。此外，亚马逊还在与弗吉尼亚州的Dominion Energy探索SMR发展，至少增加300兆瓦以满足该地区的日益增长的需求。亚马逊与Talen能源现有的协议涉及在宾夕法尼亚州的数据中心投资6.5亿美元直接由核能提供动力，帮助保存一个较老的反应堆并创造就业机会。
小型模块化反应堆（SMR）如上文多处提到的，其最大输出为300兆瓦电，每天可产生720万千瓦时。
它们的规模小于传统的反应堆，后者功率超过1000兆瓦，并且由于模块化设计提供了更大的灵活性，可以在工厂进行生产和组装，而无需在实际发电站现场完成。
它们通过轻水、液态金属或熔盐进行冷却，并采用了被动安全系统，利用自然循环进行堆芯冷却，减少了操作人员干预的需要，从而简化了设计并最小化了故障风险。
转向核能的动力是什么？
显然，主要的云计算转型人工智能模型提供商看到了他们在运营背后巨大的核能未来。(这句话中的“核能未来”可能需要进一步澄清其含义，原文可能存在比喻或特定上下文的意思。若按照字面理解翻译，则为：主要的云计算转型为人工智能模型提供者看到了他们运作背后的巨大核能发展前景。) 若严格依照指示只输出翻译结果，则为：显然，主要的云计算转向人工智能模型提供商看到了他们在运营背后巨大的未来。(这里的“核能”可能需要根据上下文进一步解释或修正其含义。) 原文更准确的理解和表达可能是：“显然，主要的云计算转型为人工智能模型的供应商看到了他们在运营背后的巨大发展前景。”
但是为什么呢？为什么是现在呢？为了找到答案，我联系了爱德华·基，核经济学咨询集团的首席执行官和创始人，一家核能咨询公司的员工，此前曾担任商用电厂开发商以及美国海军尼米兹级航空母舰的核电站工程师。
根据Kee的说法——当然，他有动机希望看到更多核电站启动——答案是，用于训练和为客户提供人工智能模型推理的数据中心需要大量能源，而目前唯一能够提供这种能源的方式主要是通过以化石燃料为主的电网供电，这将阻碍科技公司实现其气候和减排目标。
“这些数据中心清洁可靠的电力价值非常高，”他上周在视频会议中告诉我说。“大多数公司已经承诺到2030年或2035年实现零碳电力，但使用可再生能源的核算方法有些站不住脚，因为太阳能在夜间不起作用，而风能在没有风的时候也无法工作。”
确实，人工智能是一个特别耗能的行业。正如安娜-索菲亚·莱西维所说，去年夏天为风险投资公司Contrary撰写过文章:
训练基础AI模型可能会消耗大量能源。据报道，OpenAI的1750亿参数模型GPT-3在训练过程中使用了1287兆瓦时的能量，而DeepMind的2800亿参数模型则使用了1066兆瓦时的能量。这大约相当于美国普通家庭一年能耗的100倍。
而随着国际原子能机构（IAEA），一个致力于核能研究和标准制定的非营利国际组织在一封邮件中写道：本周刚发布的报告:
“随着数据中心、加密货币和人工智能公司的用电量预计从2022年到2026年翻一番，这些公司正在寻求下一代清洁能源技术以帮助实现其目标。“
受科技行业需求增加的推动，国际原子能机构在其报告中发布了一项高端预测，预计到2050年全球核电发电能力将增至950吉瓦，增长150%。
然而，国际原子能机构警告说，这种高端预测将需要在相同的25年时间内投入1万亿美元——“这只是世界整体能源基础设施投资的一小部分，但与过去20年核电投资水平相比是一个巨大的变化。”
科技公司正试图在商业和政治之间寻找平衡，以获取它们所需的力量。
虽然人们可能认为所有实体中的科技公司从现有的电力网格（主要由）获得电力不会有什么困难在美国由天然气和煤炭产生的)，根据Kee的说法，实际情况是市政和私营电力公司对将大量电力供应给新的数据中心持谨慎态度，这可能会影响他们为现有居民和商业客户（除了科技行业）提供服务的能力。
这位核专家告诉VentureBeat：“科技公司正在讨论将大量新增的需求，以吉瓦为单位添加到电网中。”“而越来越多的州和将在这些地方建设数据中心的公用事业部门表示：‘稍等一下，各位。你们不能只是来到这里连接并取用数百兆瓦或吉瓦的电力而不与我们共同制定一个满足这一需求的发电计划。这将引发问题。’”
因此，为了获得新的数据中心项目以及来自Nvidia等公司的大型AI训练“超级集群”（如图形处理器GPU）的批准——就像埃隆·马斯克的那种。xAI刚刚在田纳西州孟菲斯启动— 地方和州的立法者及监管机构可能要求科技公司提出一个计划，说明他们将如何在不严重依赖现有电网的情况下获得电力。
“多谈论你的核电站可能在公众认知方面对你有所帮助，”基说。
为什么在物理上和地理上将核电站位于数据中心附近如此有吸引力
你也可能会认为，那些希望利用核能解决人工智能能源问题的科技公司会对任何核电站提供的电力感到满意，甚至包括那些距离其数据中心很远的核电站。
但即使我们消费者经常将许多AI服务器运行的“云”视为某种超凡脱俗、非实体的空间，认为它是由漂浮在我们周围的一系列电子构成的，并且我们可以根据需要使用设备与之交互，事实上，“云”的运行仍然依赖于物理金属和硅制计算机芯片及硬件，因此它的性能也受制于与其他世界相同的物理法则。
因此，将数据中心尽可能靠近电源——在这种情况下是核电站——对公司是有利的。
“我们认为我们拥有的交流电力网络基本上是可以互换的，因此你可以在一个地方获取电力，在另一个地方使用电力，”Kee 解释说。“但是当你有巨大的百兆瓦甚至吉瓦级别的负载时，你就必须升级和改变你的输电系统，这意味着要建设新的输电线。”
与其那样做，大型科技公司最好将服务器直接设置在发电设施旁边，避免建造更多基础设施来传输他们所需的巨大能源负载的费用。
大型科技公司突然对核能产生兴趣对未来意味着什么？
作为一名技术乐观主义者，我个人忍不住对亚马逊、谷歌和微软投资新建核电站的最近宣布感到兴奋。
我自己从对核能持谨慎态度转变为更加开放的态度，目的是为了减少排放，以保护我们的气候和环境——就像环保倡导非营利组织塞拉俱乐部（由……成立的）一样。旧金山湾区著名居民约翰·缪尔），哪一项近期支持核电令许多人意外的是，考虑到它的漫长的反对历史.
一个强大的人工智能模型帮助增加对新型核动力发电站的需求，并且甚至优化其安全性和性能的未来听起来很棒而且很有吸引力。如果人工智能是让世界重新审视核能并将其视为清洁能源主要来源所需的手段，那就这样吧。人工智能能否引领一场核能复兴？
基伊本人对这种乐观的世界观不太确定，他指出，无论是建造新的小型模块化反应堆（SMR）还是重启像三里岛这样的老旧大型核电站，美国联邦政府通过核管理委员会仍然需要审查并批准所有项目，这最早也可能会花费几年时间。
“这些公告中的某些可能在其承诺和期望方面有些夸张，”他告诉VentureBeat。“所以你要系好安全带一段时间。”
然而，作为一名在核工业工作了数十年的人，Kee 对大型科技公司的宏伟承诺感到鼓舞，并确信这可能会普遍促进新的核电投资。
“关于小型和先进反应堆已经有十年或更长时间的兴奋，而现在它与对大型技术需求的世界联系起来了……这确实很酷，”他告诉VentureBeat。“我不知道其他哪些行业可能会跟随，但你说得对——这是有可能发生的。如果一些这些新的反应堆设计能够建成（这一直存疑，因为第一个项目的经济性值得怀疑），那么可能就会更容易由其他人包括公用事业公司或地方政府来建设整个系列。”