TerraPower 的核反應堆擁有一個為人工智能數據中心供電的秘密武器

核能初創公司一直在自我推銷，聲稱能夠解決人工智能數據中心面臨的問題：始終可用的電力。比爾·蓋茨創辦的 TerraPower 是最新加入這一行列的公司之一，彭博社報道稱，該初創公司計劃在今年宣佈其首個數據中心項目。

TerraPower 並未透露客户是誰，不過在一月份，它宣佈 Meta 已同意購買其八座 Natrium 電廠。預計該數據中心項目將在 2027 年開工，將是該公司的第二座電廠，其第一座電廠已在懷俄明州建設中。

並非所有核反應堆都適合用於數據中心，但 TerraPower 擁有一個關鍵優勢——能源存儲——這使其在競爭中具備優勢。這一切都得益於風能和太陽能等可再生能源。

核反應堆，包括 TerraPower 的反應堆，在全負荷運行時效果最佳。在所有類型的發電廠中，核反應堆的容量因子最高——在美國，它們 92.5% 的時間以最大功率發電。但從某種意義上説，它們必須如此。現有反應堆啓動和關閉速度較慢，根據落基山國家實驗室的數據，它們每分鐘只能增加或減少約 5% 的額定輸出。

許多初創公司正在追求的新型小型模塊化反應堆（SMRs）反應速度更快，每分鐘可達到其額定輸出的約 10%，根據 NRL 的數據。但以降低的容量運行並不理想——當你沒有產生電能時，很難賺錢。

這對任何發電廠都是如此，但對核電尤其如此，因為核電的資本支出是所有發電技術中最高的。初創公司希望 SMRs 的大規模生產能降低資本支出，但這一點尚未得到證明。如果真的有效，可能需要十年或更長時間才能收穫收益。每個初創公司都承認其早期電廠將會很昂貴，因此儘可能以峯值容量運行是合理的。

對於數據中心，尤其是那些依賴於計量後電力的中心，這構成了挑戰。它們的負載，特別是在訓練人工智能或響應提示時，可能會迅速波動，因為 GPU 會根據任務做出反應。這種波動要求極高，以至於天然氣渦輪機在壓力下出現故障。為了平滑曲線，它們需要使用大量電池組，這進一步增加了成本。

TerraPower 設計了其 345 兆瓦的熔鹽冷卻反應堆，以應對這些挑戰。一個關鍵考慮因素是確保反應堆能夠與風能和太陽能等間歇性電源互補——電廠需要快速啓動和關閉。雖然 TerraPower 在規劃時考慮的是可再生能源，而非數據中心，但兩者都是間歇性的，只是在方程式的不同側面。

為了快速響應，TerraPower 並不增加或減少其反應堆的功率輸出。相反，它持續進行原子裂變，額外的熱量儲存在一個巨大的熔融鈉罐中。當電力需求激增時，電廠可以利用這個儲備產生更多蒸汽來驅動渦輪機。即使在需求低迷時，昂貴的設備也能繼續工作，使公司能夠在更多的運營小時內攤銷其投資。

這種方法結合了核能的優勢——高容量因子——並與一種能源存儲技術相結合，使 TerraPower 能夠在可再生能源佔主導的電網或連接到數據中心時靈活運作。這是一種靈活的方法，可能使該初創公司在為人工智能供電的競爭中佔據優勢。