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美国Oklo:小堆核电的梦想与现实

南方能源观察  · 公众号  · 能源  · 2025-03-23 09:30

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eo特约记者 蒋婷

编辑 姜黎

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人工智能企业角逐日益激烈,数据中心用电量攀升,核能发电方案走入公众视野。美国Oklo公司是小型模块化反应堆(Small Modular Reactor, SMR,以下简称“小堆”)领域的积极参与者,由Open AI首席执行官Sam Altman担任CEO。这位跨界从业者曾经在一次采访中表示:“我对世界的整体看法是,未来可以从根本上变得更好,为了实现这个愿景,需要降低能源成本和(人工)智能成本。”


Oklo自2024年底宣布与Switch达成12吉瓦的清洁能源协议后,又于2025年1月与RPower签署谅解备忘录,确定“天然气+核电”阶段式数据中心供电路线。第一阶段由RPower在24个月内安装天然气发电机,填补数据中心的电力缺口;第二阶段部署Oklo所设计的Aurora反应堆;第三阶段核电逐渐取代天然气发电,成为数据中心的主要能源。

然而,Oklo的小堆供电方案能否如期落地、顺利实现商业化,业内观点不一。



技术潜力与验证缺口并存


Sam Altman相信,“人们迫切需要大量低价、安全、清洁的能源。”Oklo对小型模块化反应堆的研发已持续数十年,拟于2027年部署其首个Aurora反应堆,以下技术特点值得关注:


小型模块化设计 。Aurora反应堆的体积比传统核反应堆小数百倍,单个小堆提供15—50兆瓦的清洁电力,可在工厂预制后运输至数据中心附近实现快速部署。


液态钠冷却快堆技术 。Aurora反应堆采用金属燃料、液态金属冷却。液态钠与空气、水等物质反应剧烈,导热效率显著高于水冷液,能快速导出反应堆热量,适配数据中心高功率密度需求。


核废料回收利用机制 。通过将乏燃料中的成分转化为新燃料,Aurora反应堆的能量回收利用率可达95%,预计节省80%以上的燃料成本,在不添加新燃料的情况下可运行长达10年,有利于减少长期放射性污染。


Oklo的核电供能方案契合人工智能数据中心对灵活选址、稳定供电和清洁低碳的需求,但两个核心矛盾也渐渐浮现。


小堆发展速度能否匹配数据中心用电量增长速度。 Aurora模块化小型反应堆可灵活满足功率需求,即使单个小堆功率仅为兆瓦级,仍可通过集群部署实现吉瓦级供电。据高盛2025年2月发布的报告,到2027年,全球数据中心电力需求将增加50%,同时,负荷密度将从每平方英尺162千瓦增长到176千瓦,且这一数值仅针对IT设备本身的电力消耗,未包含冷却、供配电等基础设施的额外能耗。尽管Oklo正在研究100兆瓦以上的反应堆方案,专门满足大型数据中心客户的需求,但小堆集群的实际扩展能力尚未得到验证。


钠冷技术是否真正安全。 Aurora反应堆设计了自然对流冷却系统,可实现自动散热,避免熔毁事故。但需要关注的是,钠极易与空气和水产生化学反应,因此燃料更换需在惰性气体环境中进行,运维复杂度高,使用钠作冷却剂可能引起火灾。历史上曾发生过数起钠泄漏事故,1995年日本文殊堆因钠管破裂引发火灾后停运,在2010年重启运行的3个月后,再次发生燃料交换装置掉落事故;俄罗斯BN-600堆在17年内发生27次钠泄漏。Oklo尚未披露针对此方面的安全技术细节。从事核能研究的专家学者对Aurora反应堆的安全性持保守态度:“世界各地都发生过钠泄漏和火灾事故,需要花大量资金进行修复,没有理由期待Oklo会有任何不同。”







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