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SMR 小型模組化反應爐:AI 資料中心為何押注下一代核電

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EffectStory 編輯部編輯部
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SMR單機容量最高300 MW(e),Google、Amazon已分別與Kairos Power、X-energy簽約,規劃於2030年代為資料中心供電,但IAEA統計全球逾80款設計中僅兩案商轉,HALEU燃料供應仍是最大瓶頸。

什麼是 SMR?模組化小型核電的核心理念與技術特點

SMR 是指單機發電容量最高約 300 MW(e) 的先進核反應爐,相當於傳統大型核電機組的三分之一CITE:E1

與傳統核電廠採現地逐座興建不同,SMR 的核心概念是「模組化」:系統與組件可在工廠預製、以單元形式運至現場組裝,安全設計也更倚賴被動安全系統與反應爐本身的固有安全特性CITE:E2

SMR 技術方案縮影:以 NuScale 為例的單機與陣列設計

NuScale VOYGR 是代表性輕水式 SMR 設計,單一模組發電容量為 77 MWeCITE:E3

若以 12 個 NuScale Power Module 組成電廠,最高可達到 924 MWe 的無碳電力供應能力CITE:E3

科技巨頭搶攻 SMR:Google 與 Amazon 的核電投資規劃

Google 與 Kairos Power 簽署合作,規劃在美國部署總計 500 MW 的先進反應爐機隊CITE:E4。首座反應爐預計 2030 年併網,目標在 2035 年前達成 500 MW 裝置容量,採用熔鹽冷卻高溫反應爐技術(KP-FHR)CITE:E4

Amazon 領投 X-energy 約 5 億美元 C 輪融資,雙方規劃到 2039 年在美國上線超過 5 GW 的 SMR 電力CITE:E5。X-energy 的 Xe-100 反應爐每機組發電容量為 80 MWe,首個計畫是與 Energy Northwest 合作、總容量 320 MW 的四機組專案CITE:E5

項目Google × Kairos PowerAmazon × X-energy
機隊目標容量500 MW5 GW 以上
目標達成年份2035 年前2039 年前
首座/首個計畫首座預計 2030 年併網320 MW 四機組專案(Energy Northwest)
單機組容量未揭露80 MWe(Xe-100)
投資金額未揭露約 5 億美元(C 輪融資)
反應爐技術熔鹽冷卻高溫反應爐(KP-FHR)Xe-100

SMR 商業化的瓶頸:燃料供應為何成為挑戰

多款先進 SMR 設計需仰賴高濃度低濃鈾(HALEU)燃料,但 HALEU 尚未達到商業化量產規模CITE:E6

目前全球僅俄羅斯與中國具備規模化生產 HALEU 的基礎設施CITE:E6

全球 SMR 進展盤點:從開發到商轉的距離

IAEA 追蹤全球有超過 80 款商用 SMR 設計正在開發,但實際商轉案例仍極少CITE:E7

目前商轉的 SMR 僅中國 HTR-PM 與俄羅斯浮動式電廠 Akademik LomonosovCITE:E7

項目數值
全球在開發設計數量80 款以上
中國 HTR-PM 商轉時間2023 年 12 月
中國 HTR-PM 發電容量200 MWe
俄羅斯 Akademik Lomonosov 運轉起始2020 年
俄羅斯 Akademik Lomonosov 配置2 座 35 MWe 反應爐

這代表什麼

Google 與 Amazon 押注的 SMR 佈局規模從 500 MW 到 5 GW 以上不等,時程集中在 2030 至 2039 年間CITE:E4CITE:E5;但 IAEA 統計的 80 多款設計中,目前僅中國 HTR-PM 與俄羅斯 Akademik Lomonosov 進入商轉,且多數先進設計仰賴的 HALEU 燃料僅由俄羅斯與中國具備規模化生產能力CITE:E6CITE:E7。科技業者的核電時間表,與全球商轉現況、燃料供應鏈之間存在明顯落差。

📊 證據與數據

常見問題

什麼是 SMR?模組化小型核電的核心理念與技術特點

SMR 是指單機發電容量最高約 300 MW(e) 的先進核反應爐,相當於傳統大型核電機組的三分之一CITE:E1。

SMR 商業化的瓶頸:燃料供應為何成為挑戰

多款先進 SMR 設計需仰賴高濃度低濃鈾(HALEU)燃料,但 HALEU 尚未達到商業化量產規模CITE:E6。

📎 資料來源

  1. IAEA — What are SMRs
  2. NuScale — VOYGR SMR Plants
  3. Kairos Power — Google 500 MW Partnership
  4. X-energy — Amazon Investment
  5. World Nuclear Association — SMR

延伸數據

作者觀點EffectStory 編輯部

Google與Amazon分別規劃在2035年、2039年前建成500MW與5GW規模的SMR機隊,反映AI資料中心能源需求已促使科技業者直接投入核電開發。但IAEA統計全球80多款設計中僅兩例商轉,而多數先進設計仰賴的HALEU燃料目前僅俄羅斯與中國具規模化產能,是時程能否兌現的關鍵變數。接下來可觀察Kairos Power與X-energy能否如期於2030年前完成首座機組併網。

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EffectStory 編輯部編輯部

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