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

随着超大规模企业寻求清洁基荷电力,核能小型模块化反应堆正从投机性技术转变为有资金支持的基础设施。

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

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
Google Kairos Power 500 MW(7座SMR) 未披露 2030-2035年
Google 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

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