SMR核电站为数据中心加速发展:22 GW项目在建,科技巨头承诺投资超100亿美元
2025年12月10日 作者:Blake Crosley
科技巨头已向核能合作项目承诺投资超过100亿美元,全球共有22吉瓦的SMR项目正在开发中。[^1] 小型模块化反应堆(SMR)市场在2024年估值63亿美元,2025年增长至69亿美元,年复合增长率为9.1%,预计到2032年将达到138亿美元。[^2] 这一加速发展反映出AI基础设施对电力的巨大需求与核能零碳发电特性的结合。首批商用SMR供电的数据中心将于2030年投入运营,确立核能作为超大规模计算可行电力来源的地位。
到2030年,数据中心年耗电量将达到945太瓦时——相当于日本全国的用电量。[^3] 如此规模的需求对清洁基荷电力产生了前所未有的紧迫性,而仅靠电网基础设施无法满足这一需求。SMR为在数据中心园区内或附近建设专用、零碳发电设施提供了一条途径。
主要承诺
科技行业的投资已将SMR开发从投机性技术转变为有资金支持的基础设施,承诺投资超过100亿美元。
科技巨头核能承诺:
| 公司 | 合作伙伴 | 装机容量 | 投资额 | 时间表 |
|---|---|---|---|---|
| Amazon | X-energy、Energy Northwest | 5 GW+(144座SMR) | 7亿美元+ | 2039年 |
| Kairos Power | 500 MW(7座SMR) | 未披露 | 2030-2035年 | |
| Elementl Power | 1.8 GW(3个站点) | 未披露 | 开发中 | |
| Microsoft | Constellation Energy | 837 MW(重启) | 20年购电协议 | 2028年 |
| Oracle | 待定 | 1 GW+(3座SMR) | 未披露 | 设计阶段 |
| Meta | 待定(已发布招标) | 1-4 GW | 招标进行中 | 规划中 |
Amazon与X-energy
Amazon与Energy Northwest的协议将支持开发四座先进SMR,第一阶段发电量约320兆瓦,可选择增加至总计960 MW。[^4] X-energy已获得144座小型模块化反应堆的订单,总发电量超过11吉瓦——是全球最大的SMR订单簿。[^5]
X-energy从Amazon气候承诺基金获得了约5亿美元的C-1轮融资,随后于2025年11月从Jane Street和其他私募股权公司获得7亿美元D轮融资。[^6] Xe-100是第四代高温气冷堆,每个模块发电量80 MW,运行寿命60年。
Microsoft与三里岛
Microsoft与Constellation Energy签署的20年购电协议将于2028年重启三里岛1号机组,获得837兆瓦的零碳电力。[^7] 该时间表是可行的,因为该电厂一直运行到2019年——该项目涉及重新许可和翻新,而非新建。
这一安排表明科技公司愿意为清洁基荷电力做出长期承诺,并可能在技术成熟后推动未来的SMR投资。
Google的双轨核能战略
Google通过两条平行路线推进核能。与Kairos Power的协议将建造最多七座SMR,提供500 MW电力,首座机组将于2030年投入运营,2035年完成——这是首个企业SMR购电协议。[^8]
此外,Google与Elementl Power合作,支持美国三个先进核电站点的早期开发,每个站点设计最低容量600 MW,总计1.8 GW。[^9]
Oracle与Meta
Oracle计划部署至少三座SMR,为吉瓦级数据中心供电,追求核能自给自足。[^10] Meta已发布招标书,寻求1-4 GW的核电,标志着其进入核能数据中心领域。[^11]
据报道,NuScale正在与五家主要数据中心运营商进行谈判,表明更多承诺即将到来。[^12]
技术格局
多种SMR设计在数据中心应用领域竞争,各具不同特点和时间表。
SMR技术对比:
| 开发商 | 反应堆 | 输出功率 | 技术类型 | 状态 | 数据中心时间表 |
|---|---|---|---|---|---|
| NuScale | VOYGR | 77 MWe | 轻水堆 | NRC认证 | 2029-2030年 |
| X-energy | Xe-100 | 80 MWe | 高温气冷堆 | NRC审查中 | 2030年+ |
| Kairos Power | Hermes | 35 MWe(示范堆) | 熔盐堆 | 已获建设许可 | 2027年(示范堆) |
| Oklo | Aurora | 15-50 MWe | 快堆 | 建设前期 | 2027年底-2028年 |
| GE Hitachi | BWRX-300 | 300 MWe | 沸水堆 | NRC审查中 | 2030年+ |
NuScale Power
NuScale仍是首个也是唯一获得NRC完整设计认证的SMR。2025年5月下旬,NRC批准了NuScale更新的77 MW设计,取代了早期的50 MW型号。[^13] 该认证为竞争对手所不具备的部署途径提供了可能,因为其他公司仍在寻求批准。
2025年9月,NuScale与ENTRA1 Energy和田纳西河谷管理局(TVA)签署了里程碑式协议,部署最多6吉瓦的SMR。[^14] 拟建的NuScale 920 MW电厂仅需约35英亩土地——相比之下,同等规模的太阳能需要5,000-10,000英亩。[^15]
Kairos Power
2023年12月,NRC批准了Kairos Power在田纳西州橡树岭的低功率示范堆Hermes的建设许可——这是50多年来首个非轻水堆的建设许可。[^16] 预计测试堆将于2027年完工。
Kairos使用熔融氟化盐冷却剂,可在常压下运行,无蒸汽爆炸风险。Google的七座反应堆协议使Kairos成为数据中心应用的领先竞争者。
Oklo
2025年7月,Oklo将其Aurora动力站从概念推进到近期现实,宣布与Liberty Energy建立战略联盟,为超大规模数据中心提供电力解决方案。[^17] 建设前期活动于2025年底开始,商业运营目标定于2027年底至2028年初——可能成为首个专门为数据中心使用而部署的SMR。
GE Hitachi
BWRX-300是一款300 MWe的SMR,采用自然循环和被动冷却设计,以实现经济性。GE Hitachi声称,与传统反应堆相比,该设计每兆瓦的资本成本最高可降低60%。[^18] 与传统反应堆在现场定制建造需要5-10年不同,SMR组件在受控的工厂环境中制造,并作为标准化模块运输,将建设时间缩短至24-36个月。
监管加速
联邦和州层面的政策变化降低了SMR技术的部署障碍。
联邦层面简化
特朗普总统于2025年5月签署了四项行政命令以加速SMR部署,包括规定新反应堆申请的最长审查时间为18个月——而历史上的流程需要5-7年。[^19] 这些命令简化了NRC许可流程,放宽了阻碍核能投资的许可要求。
NRC已增加了先进反应堆审查的人员配置,多个申请在加速框架下同时进行。X-energy在德克萨斯州Dow Seadrift工厂部署Xe-100正在等待NRC最终批准。
州级支持
2025年,19个州的州议员审议了55项鼓励SMR发展的法案。[^20] 立法行动包括: - 废除数十年前的核电建设禁令 - 为核能制造提供经济激励 - 简化州级许可流程 - 为核能基础设施投资提供税收优惠
适合数据中心开发的核能友好州: - 田纳西州:TVA合作伙伴关系,Kairos Hermes站点 - 德克萨斯州:X-energy Dow部署,许可流程友好 - 怀俄明州:TerraPower Natrium开发 - 华盛顿州:Energy Northwest与Amazon合作 - 俄亥俄州:多个反应堆站点,立法机构支持
数据中心开发商在选址时越来越多地考虑核能友好的监管环境,监管明确性影响着长达数十年的基础设施决策。
时间表现实
尽管有承诺和投资,SMR部署时间表仍然超出了典型的基础设施规划周期。
首批部署
对于像Oklo Aurora这样激进的时间表,最早的SMR供电数据中心运营将在2027年底至2028年初到来。[^17] 更保守的估计将首个商用SMR数据中心供电时间定在2030年。在这些日期之前需要电力的组织必须使用其他来源。
从承诺到运营之间的差距产生了过渡规划需求。数据中心无法等待SMR电力,但可以规划设施以便在核电可用时接入。结合电网、可再生能源和最终核电的混合方案提供了切实可行的途径。
规模限制
即使有22 GW在开发中,SMR容量仅占预计数据中心需求的一小部分。预计2035年106 GW的数据中心需求无法仅通过SMR部署来满足。[^18] 核能作为多元化电力战略的一个组成部分,而非完整解决方案。
决策框架:数据中心的核电选择
| 场景 | 建议 | 理由 |
|---|---|---|
| 2028年前需要电力 | 使用电网/可再生能源 | SMR尚未大规模可用 |
| 规划2030年后的设施 | 纳入核能选项 | 选址影响未来核电接入 |
| 100+ MW持续负载 | 优先选择核能友好地区 | 经济性有利于专用发电 |
| 碳中和要求 | 评估核能购电协议 | 最清洁的基荷选择 |
基础设施规划者的可行步骤: 1. 选址:优先选择有核能立法支持的州(2025年有19个州正在审议SMR法案) 2. 公用事业关系:与参与SMR项目的公用事业公司合作(TVA、Energy Northwest) 3. 混合规划:设计设施初期使用电网电力,具备核能过渡能力 4. 时间表对齐:将设施规划周期(10年以上)与SMR部署时间表相匹配
专业指导
核能基础设施规划需要超越典型数据中心开发的专业知识。
Introl的550名现场工程师网络支持组织评估AI基础设施的核能和其他电力选项。[^19] 该公司在2025年Inc. 5000榜单中排名第14位,三年增长率达9,594%。[^20]
覆盖全球257个地点的专业知识可满足各种地理位置的电力基础设施需求。[^21] 专业指导帮助组织驾驭核技术、监管和数据中心需求的复杂交叉领域。
关键要点
对于数据中心开发商: - 22 GW SMR容量在开发中,首批部署在2027-2030年 - 科技巨头承诺投资超100亿美元,验证核能作为数据中心严肃电力来源 - 现在的选址将影响2030年代运营设施的核电接入
对于基础设施规划者: - NuScale:唯一获NRC认证的SMR设计(77 MWe模块) - Oklo Aurora:最快时间表(2027年底-2028年初) - GE Hitachi BWRX-300:声称比传统核电成本降低60%
对于战略规划: - 核能作为多元化电力战略的组成部分,而非完整解决方案 - 22 GW SMR容量仅占2035年预计106 GW数据中心需求的一小部分 - 州级监管环境对选址越来越重要
展望
SMR核电已从理论选项转变为有资金支持的基础设施开发。科技巨头超过100亿美元的承诺和22 GW的开发管线确立了核能作为数据中心严肃电力来源的地位。到2030年的首批部署将证明商业可行性,同时规模化继续推进。
规划长期AI基础设施的组织应将核电潜力纳入选址和设施设计考量。时间表超出了典型规划