在人工智能、电动汽车和数据中心的推动下,全球电力需求预计在未来十年内翻倍,但目前的能源基础设施远未准备好应对这一激增。为了解决这一问题,美国正在重新拥抱核能,放宽法规并鼓励科技公司投资。与此同时,太阳能作为最快、最经济的解决方案仍在全球范围内强劲增长。核聚变被视为终极解决方案,但其商业化仍需数十年,因此,当前必须大力发展可再生能源以弥补能源缺口。
电力需求即将暴涨
尽管电力目前仅占全球能源消耗的 21%,但国际能源署预测其份额在未来十年内将翻倍。这背后的主要驱动力是:
- 全面电气化
- 电动汽车 (EVs) 的普及
- 数据中心的扩张
- 人工智能 (AI) 的巨大算力需求
地球需要大幅提升其发电、输电和储能能力,以满足这种前所未有的需求增长。
核能的复兴
为了应对挑战,美国开始重新审视核能,采取措施消除建设新核电站的障碍,并推动“先进核技术”的部署。
科技巨头是这股潮流的积极参与者:
- Meta 与星座能源公司 (Constellation) 签署了为期 20 年的协议,购买一座 1.1GW 核电站的全部电力。
- Microsoft 同样与星座能源公司达成 20 年协议,购买三里岛核电站一个反应堆的电力。
- Google 和 Amazon 则投资于开发小型模块化反应堆 (SMR) 的初创公司。
此外,全球范围内也在掀起核电建设热潮。世界核协会数据显示,目前有 15 个国家正在建设 70 座反应堆。其中,中国正在建设 33 座反应堆,并通过批量生产模式将单座反应堆的成本降至约 27 亿美元,远低于英国欣克利角 C 核电站超过 600 亿美元的成本。
建造一座核反应堆并非一朝一夕之功,从审批到建成通常需要十年以上。因此,任何重大的能源结构转变都将以“代”为单位,而不是几年。
太阳能的强劲势头
尽管美国削减了对本土太阳能产业的补贴,但可再生能源的增长势头依然强劲。
- 国际能源署预测,到 2030 年,全球可再生能源将增长 4.6 太瓦 (TW),相当于中国、欧盟和日本现有发电能力的总和。
- 其中,太阳能预计将贡献 77% 的增长。
- 太阳能仍然是许多国家增加新电力的最快和最便宜的方式,可以并网使用,也可以独立安装。
一位行业专家指出:“AI 投资若想获得预期回报,离不开能够快速部署的电力,而美国太阳能是部署最快、成本最低的选择。”
核聚变的梦想与现实
核聚变被视为解决能源问题的终极希望。它模仿太阳内部的反应,通过将两个较小的原子融合成一个较大的原子来释放巨大能量。
核聚变的优势:
- 燃料几乎无限: 可从水和锂中提取氘和氚,足够使用数千年。
- 安全性高: 不会产生长期存在的危险放射性废物,没有熔毁风险。
- 原料无法武器化。
目前,包括国际合作项目 ITER 和中国的 EAST 在内的多个大型实验项目正在进行中,私营企业的投资也日益增多。然而,从实验室走向商业化仍面临巨大的工程挑战。
“这(实现 1 亿摄氏度等离子体温度)是一项了不起的成就,但这并不能为英国家庭或任何地方供电。” — Tokamak Energy 发言人 Stuart White
专家认为,核聚变领域将在未来十年进入“规模化”阶段,寻找实现商业化的正确路径。但这需要时间,也需要建立完整的供应链。
很明显,核聚变无法在短期内解决全球的脱碳需求。它更有可能在未来半个世纪内作为其他清洁能源的补充,而不是迅速取而代之。因此,各国政府必须继续优先推广现有的可再生能源,而不是寄望于核聚变在未来十年内成为救世主。