AI在美國“與民爭電”，核電成了硅谷“全村的希望”

圖源：蛇舞

作者|李炤鋒 來源|字母AI(ID：faceaibang)

美國AI公司們，最近又開始忙著投資電廠了。

近期，Meta與美國電力企業Vistra簽署長期購電協議，從其旗下多座現役核電站直接采購電力；此前，Meta還與Oklo、Terra Power等先進核能公司合作，推進小型模塊化反應堆（SMR）及第四代核電技術的商業化部署。

按照Meta披露的信息，上述合作若按計劃推進，到2035年，Meta可鎖定的核電供給規模最高可達約6.6GW（吉瓦，1GW=1000MW/兆瓦=10億w）。

過去一年中，北美AI企業在電力領域的大手筆布局已不再新鮮：微軟推動退役核電站重啟，亞馬遜圍繞核電站部署數據中心，谷歌、xAI等持續加碼長期購電協議。在算力競賽持續升溫的背景下，電力正從成本項，轉變為AI企業必須提前鎖定的戰略資源。

另一方面，AI產業刺激下的能源需求，也讓美國電網持續“抗壓”。

據外媒報道，受AI需求激增驅動，美國最大電網運營商PJM正面臨嚴峻的供需挑戰。這一覆蓋13個州、服務約6700萬人口的電力網絡，已逼近運行極限。

PJM預計未來十年電力需求將以年均4.8%的速度增長，新增負載幾乎全部來自數據中心和AI應用，而發電與輸電建設明顯跟不上這一節奏。

根據國際能源署（IEA）預測，AI已成為數據中心用電增長的最重要驅動力，并預計全球數據中心用電量到2030年將升至約945TWh，較當前水平翻倍。

現實的錯位在于：AI數據中心的建設周期通常只需1—2年，而一條新的高壓輸電線路往往需要5—10年才能落地。在這一背景下，AI企業開始親自下場，開啟了一波投資電廠、建電廠的另類“大基建”。

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AI巨頭“搶建”核電站

過去十多年，AI企業在能源端的主要動作是“買電”而非“造電”：通過長期購電協議采購風電、光伏及部分地熱電力，鎖定價格并滿足減碳目標。

以Google為例，這家AI/互聯網巨頭已在全球范圍內簽署數十吉瓦規模的風電、光伏長期購電協議，并通過與地熱企業合作，為數據中心獲取穩定清潔電力。

近兩年，隨著AI用電激增與電網瓶頸顯現，部分企業開始轉向參與電廠建設或與核電站深度綁定，角色也從單純用電客戶，向能源基礎設施參與者轉變。

參與的方式之一，是“復活”已經退役的電站，微軟于2024年9月與核電運營商Constellation Energy簽署20年期購電協議，用于支持一座835兆瓦退役核電機組重啟并長期供電。

和微軟一同下場的還有美國政府，去年11月，美國能源部宣布完成對該項目10億美元貸款的交割，用于部分融資支持，該機組被更名為Crane清潔能源中心（原三里島核電站1號機組）。

事實上，Crane并不是唯一“下崗再就業”的電站，在賓夕法尼亞州，Eddystone油氣電站原計劃于2024年5月底退役，但隨后被美國能源部緊急下令繼續運行，以避免PJM出現電力缺口。

另一方面，亞馬遜云計算部門AWS則另辟蹊徑，直接購入了核電站旁邊的數據中心。2024年，電力企業Talen將其緊鄰賓夕法尼亞州Susquehanna核電站的約960兆瓦數據中心園區出售給AWS。去年6月，Talen又宣布擴大合作，計劃向AWS數據中心供應最高1,920兆瓦的無碳電力。

而在新建電廠部分，亞馬遜近年通過投資與合作方式，參與華盛頓州SMR小型模塊化核電站項目開發，由Energy Northwest等機構推進，單機規模約80兆瓦，整體可擴展至數百兆瓦，目標為數據中心提供長期、穩定的基荷電力。

谷歌方面，2024年與美國核能公司Kairos Power合作，推進新建先進核反應堆項目計劃在2030年前后投運首批機組，并在2035年前形成約500兆瓦的穩定無碳核電供給，用于支撐數據中心長期運行。

在建設核電站的浪潮中，Meta是最激進的參與者之一。截至目前，其規劃鎖定的核電資源規模已達6.6吉瓦。作為對比，美國目前在運核電站總裝機約為97吉瓦。

這些項目均被納入Meta的“Meta Compute”框架——這是Meta于今年年初提出的頂層戰略，用于統一規劃未來AI所需的算力與電力基礎設施。

國際能源署數據顯示，到2030年，全球數據中心用電量將翻倍增長，其中AI是最主要推動因素。美國在這一增量中占比最高，其次是中國。

而美國能源信息署（EIA）此前對2035年的電源裝機“維持穩定”的預測，顯然已被AI浪潮打破。

據公開信息匯總，到2035年，微軟、谷歌、Meta、AWS等AI巨頭直接或間接鎖定的核電裝機規模，預計將超過10吉瓦，并且新的基建項目仍在不斷披露中。

AI正成為核電復興的新“金主”，一方面企業的現實選擇——相比風電、光伏，核電具備7×24小時穩定出力、低碳且不依賴大規模儲能的優勢；同時也與政策環境密切相關。

2025年5月，美國總統特朗普簽署四項“核能復興”行政命令，提出在25年內將美國核電產能提升至原來的四倍，將其定位為國家安全與能源戰略的一部分。

此后一年內，核電相關企業股價整體明顯走強：以Vistra等核電運營商為代表，股價累計漲幅普遍在1.5倍以上；而Oklo、NuScale等聚焦小型模塊化反應堆（SMR）的公司，漲幅更為激進，累計上漲達數倍。

一時間，在AI產業的金錢攻勢和政府層面的推動下，核電重新回到美國能源與產業政策的核心討論中。

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模型跑得快，可電廠建不快

盡管“核能復興”提振了投資情緒，但核電目前在美國發電結構中的占比仍僅約19%，且新建或重啟電站的周期普遍以十年計。換言之，AI對電力系統的擠兌風險并未下降。

PJM在多份長期預測中警告，未來十年新增負荷幾乎全部來自數據中心與AI應用，若發電與輸電建設無法提速，供電可靠性將面臨嚴峻挑戰。

作為美國最大的區域輸電組織之一，PJM覆蓋13個州及華盛頓特區，服務人口約6700萬，其穩定運行直接關系美國東部與中部核心經濟區。

一邊是眾多資本投入電力基建，一邊是電力擠兌遲遲得不到緩解。

這一矛盾背后，是美國AI產業擴張速度與電力系統的建設節奏嚴重錯配。一個超大規模AI數據中心的建設周期通常需1–2年，而新建輸電線路、完成并網審批往往需要5–10年。

數據中心與AI耗電負載不斷增加，而發電新增容量卻無法匹配。持續的電力資源擠兌下，直接后果就是電價飛漲。

在北弗吉尼亞等數據中心高度集中的地區，居民電價過去數年內大幅上漲，部分區域漲幅超過200%，遠高于通脹水平。

一些市場報告顯示，在PJM區域，隨著數據中心負載激增，電力容量市場成本已大幅上升：2026-2027年度的拍賣總容量成本約164億美元，數據中心相關成本在近期幾輪已占總成本近一半。這些上漲的成本，將通過更高的電費由普通消費者承擔。

隨著民眾情緒日漸不滿，電力資源擠兌迅速外溢為社會性議題。紐約州等地監管機構已明確提出，要求大型數據中心為其激增的用電需求和新增的電網接入、擴容成本承擔更多責任，包括更高的接入費用和長期容量義務。

“在ChatGPT出現之前，我們從未見過這樣的負荷增長。”美國大型公共電力委員會主席湯姆·法爾科內曾公開表示。“這是一個涉及整個供應鏈的問題，牽涉到公用事業公司、工業界、勞動力和工程師，這些人可不是憑空出現的。”

去年11月，PJM的市場監管機構向美國聯邦能源監管委員會（FERC）提交了一份正式投訴，建議PJM在改進相關程序之前，不應批準任何新的大型數據中心互聯項目，理由是可靠性和可負擔性方面存在問題。

為應對AI數據中心巨量用電，美國一些州和電力公司已開始設立專門的“數據中心電價類別”。例如，堪薩斯州在2025年11月通過新電價規則，為75兆瓦及以上的大電力用戶（如數據中心）制定了長期合同、電價分攤和基礎設施費用分擔要求，確保這些大用戶承擔更多網費和升級成本。

微軟總裁BradSmith近期在采訪中表示，數據中心運營商應該“Pay our way”，為自身用電、并網和電網升級支付更高電價或相應費用，避免把成本轉嫁給普通電力用戶。

而在海外，近年來，阿姆斯特丹、都柏林和新加坡等美國以外的地區已暫停了許多新建數據中心項目，主要原因是缺乏相應的電力基礎設施。

在更嚴格的電力與土地約束下，數據中心擴張已成對國家底層基建與資本動員能力的壓力測試。除中美兩個大國外，多數經濟體很難同時匹配這樣的工程能力。

甚至從美國眼下的電力擠兌就不難看出：僅靠砸錢新建電廠，都未必就能化解AI時代的能源危機。

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要建電網，也要“看天”

在電廠端之外，電力擠兌更大的結構性問題，在于美國輸電網建設的長期滯后。

一些行業報告顯示，2024年美國僅新增322英里（345kV及以上）高壓輸電線路，是過去15年中建設最慢的年份之一；而2013年這一數字接近4000英里。

輸電能力落后意味著，即便有更多發電廠上線，電力也可能因為無法遠距離輸送而無法有效送達用電密集區。

在2023—2024年間，PJM多次對外警告稱，由于輸電建設節奏無法加快且發電資源跟不上，新增的數據中心負載增長已逼迫電網運營方采取非常規手段來維持系統穩定，包括提出在極端需求時讓部分數據中心斷電或自備發電等選項，否則可靠性風險將進一步加劇。

對比之下，有“基建狂魔”之稱的中國，在電網建設上一直維持著較高增速和技術迭代。近年來，我國持續加碼特高壓建設，僅2020—2024年間就投運多條±800kV、1000kV特高壓線路，年均新增輸電里程以數千公里計。

而在裝機規模方面，2025年中國總裝機規模預計超過3600+吉瓦，較2024年穩步增長，并計劃全年新增可再生發電容量200–300吉瓦。

這種電網基建能力的差距，短期內并非美國通過政策或資本即可彌補。

在AI負載激增背景下，美國聯邦能源監管委員會（FERC）在2024年5月正式發布第1920號命令，完成其自2021年啟動的區域輸電規劃改革。新規要求公用事業進行20年期前瞻規劃，并將數據中心等新型負載納入成本分攤討論。

但由于規則落地、項目審批與建設周期漫長，該政策更像是中長期“補網”工具，現實中的電力資源擠兌壓力仍將持續下去。這一背景下，太空部署算力成為了業內瞄準的新方向。

近年來，全球科技產業正推動“空間算力”概念，即在近地軌道（LEO）部署具備AI訓練/推理能力的計算節點或數據中心，以解決地面數據中心在能源、散熱與連通性上的瓶頸。

以SpaceX為代表，低軌衛星與星間激光通信被視為構建分布式“軌道算力網”的基礎。SpaceX依托Starlink星座探索在軌邊緣計算，用于遙感處理與實時推理，降低地面回傳與能耗壓力。

另一邊，初創公司Starcloud已在2025年11月發射Starcloud-1衛星，搭載NVIDIA H100并完成在軌推理驗證。這一案例表明，太空部署算力已經有望進入實際部署階段。

中國在太空算力布局方面也加速推進。由浙江實驗室牽頭的“三體計算星座”已成功發射首批12顆衛星，官方規劃整體算力達1000POPS級別，用于軌道邊緣計算、海量數據預處理和AI推理。

然而，無論是太空算力還是新一代能源體系，都仍處于早期驗證階段。這也解釋了為何過去一年中，美國AI巨頭爭先投資核電站等電力基礎設施。

“我們需要能夠全天候、每周七天持續運行的清潔、可靠電力來源。”國際能源署署長法提赫·比羅爾此前在一場訪談中這樣說道，他表示“核能正在全球范圍內重新回到舞臺中央。”

在電網擴容與發電建設難以在短期內跟上的現實下，美國眼下電力資源的擠兌不可能迅速緩解，持續的對電力，尤其是核電行業進行大規模資本投入仍然是眼下唯一的選擇。

伍德麥肯茲在最新預測中指出，隨著數據中心和人工智能負載持續推高用電需求，美國核電發電量在2035年之后有望較當前水平增長約27%。

而據外媒報道，美國政府正通過能源部貸款、出口信貸和示范項目支持西屋等核電設備商，推動新堆建設與機組延壽升級，重塑核電工業能力。

行業和政策驅動的雙重背景下，未來相當長一段時間內，美國AI巨頭們將和核能產業緊緊捆綁在一起。

編者按：本文轉載自微信公眾號：字母AI(ID：faceaibang)，作者：李炤鋒