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Why Big Tech Wants Nuclear Power

2024/12/17
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Short Wave

AI Deep Dive AI Insights AI Chapters Transcript
People
C
Clay Sell
J
Jeff Brumfield
R
Regina Barber
S
Sharon Squassoni
T
Ted Nordhaus
Topics
Regina Barber: 本节目探讨了大型科技公司投资核电的原因,以及这种做法是否能够有效解决人工智能带来的巨大能源需求和气候变化问题。人工智能程序的运行需要消耗大量电力,一些研究人员估计,使用人工智能进行搜索的耗电量是普通谷歌搜索的十倍。大型科技公司最初计划通过可再生能源实现碳中和目标,但由于人工智能的高能耗,这种方法行不通。下一代数据中心耗电量巨大,可再生能源无法满足其需求,而且可再生能源面临巨大的能源储存问题,目前的技术无法解决。 Jeff Brumfield: 核电虽然存在风险,例如熔毁和核废料,但它可以产生大量的电力,且不会排放二氧化碳。三哩岛核电站的事故表明,即使发生事故,核电站也可以在修复后继续运行。微软购买了三哩岛核电站的电力,使得该电站得以重启,这表明大型科技公司正在积极投资核电。然而,一个核电站的电力不足以满足所有人工智能数据中心的需求,因此,这些公司还需要投资新型核反应堆。X-Energy公司设计的模块化小型核反应堆不易发生熔毁,但这种设计尚未经过实际验证,存在不确定性,而且使用氦气作为冷却剂,与传统反应堆不同,存在技术挑战。 Ted Nordhaus: 下一代数据中心耗电量巨大,可再生能源无法满足其需求。要实现碳中和目标,仅依靠可再生能源是不够的,因为规模问题和能源储存问题。 Brian Hansen: 三哩岛核电站的重启,得益于微软的长期电力购买协议,这为投资提供了财务保障。 Clay Sell: X-Energy公司设计的模块化小型核反应堆具有不易发生熔毁的优势,但这种设计尚未经过实际验证,存在不确定性。 Sharon Squassoni: 核电项目往往延期且超支,大型科技公司可能低估了投资核电的风险。在核电站建成之前,人工智能数据中心将继续使用天然气发电,导致碳排放增加。

Deep Dive

Key Insights

Why do big tech companies like Microsoft, Google, and Amazon need so much electricity?

AI programs are extremely power-hungry, with some estimates suggesting that an AI search can use 10 times more energy than a regular Google search. The next generation of data centers could consume as much power as 1 million U.S. households.

Why are big tech companies turning to nuclear power for their energy needs?

Nuclear power offers a low-carbon solution that can deliver large amounts of electricity without emitting greenhouse gases. This aligns with tech companies' commitments to reduce or eliminate their carbon footprints by 2030.

What challenges do big tech companies face in relying on renewable energy for their data centers?

Renewable energy sources like solar and wind require significant energy storage, which is currently expensive and not yet scalable. Massive batteries would be needed to power data centers at night or during low-wind periods, making renewables less feasible for their energy needs.

What is the significance of Microsoft's investment in Three Mile Island's nuclear plant?

Microsoft's power purchase agreement with Three Mile Island allows the plant to restart operations, providing around 800 megawatts of electricity. This investment gives the plant financial certainty and helps meet the energy demands of Microsoft's data centers.

What are the key differences between traditional nuclear reactors and the new designs being pursued by tech companies?

New reactors, like X-Energy's design, use small, modular units with pebble-shaped uranium fuel and high-pressure helium as a coolant. Unlike traditional reactors, these designs aim to be meltdown-proof and do not require large cooling towers.

Why might nuclear power not be the best immediate solution for big tech's energy needs?

Nuclear projects are known for being slow and expensive due to strict regulatory scrutiny. While tech companies need quick solutions to meet their growing energy demands, nuclear reactors take years to build and may not be operational fast enough to prevent increased emissions from natural gas plants.

What is the potential environmental impact if tech companies fail to transition quickly to low-carbon energy sources?

If AI data centers continue to rely on natural gas plants until nuclear reactors are operational, greenhouse gas emissions will rise, potentially exacerbating climate change. The urgency of the AI revolution clashes with the slow pace of nuclear development.

Shownotes Transcript

人工智能消耗大量电力。下一代数据中心中的一些可能消耗的电力与一百万美国家庭的电力消耗量一样多。微软、谷歌、亚马逊和Meta等科技公司希望核电能够为这种能源消耗提供气候解决方案。核电站可以提供数百兆瓦的电力,而不会产生温室气体排放。但一些长期关注核工业的人对大型科技公司进行这种投资是否正确表示怀疑。在此处阅读更多科学记者Geoff Brumfiel的报道。有兴趣了解更多关于能源未来的故事吗?请发送电子邮件至[email protected]。我们很乐意收到您的来信!收听Short Wave的每一集,无需赞助商,并通过注册Short Wave+(plus.npr.org/shortwave)支持我们在NPR的工作。了解更多关于赞助商信息选择的信息:podcastchoices.com/adchoicesNPR隐私政策</context> <raw_text>0 此消息来自Soladyne。昨天的存储方法无法满足当今人工智能雄心的需求。Soladyne固态存储解决方案更大、更快、更高效,针对人工智能进行了优化。访问storageforai.com了解更多信息。

此消息来自圣裘德儿童研究医院,引领世界了解、治疗和战胜儿童癌症和其他危及生命的疾病。圣裘德医院从不向家庭收取治疗、旅行、住房或食物的费用,因此他们可以专注于帮助孩子生存。一天的ICU治疗费用高达4000美元。来自您捐赠咨询基金的赠款可以帮助支付该治疗费用。您的帮助给了圣裘德的家庭希望。

访问stjude.org/dafgift了解更多信息。您正在收听来自NPR的Shortwave。

大家好,Short Wavers。我是Regina Barber。今天,我邀请到了NPR最具放射性的记者Jeff Brumfield。你好,Jeff。你好,Gina。好的。Jeff,我们开玩笑说这个,因为你报道所有与核有关的事情。你有时也报道人工智能或AI。最近,我的报道的这两个方面越来越紧密地联系在一起,因为所有引领这场人工智能革命的大型科技公司,我说的是

Meta、谷歌、亚马逊,他们现在也在对核电进行大量投资。他们之所以这样做,是因为他们需要更多电力来运行人工智能程序。一些研究人员估计,使用人工智能进行搜索所消耗的电力是普通谷歌搜索的10倍。是的。我的意思是,当我想到人工智能和核电放在一起时,它听起来就像一部反乌托邦科幻电影。是的。

是的,我的意思是,在所有电影中,你知道,终结者或其他什么,当人工智能掌握核武器时,一切都会出错。但在现实生活中,我们还有很长的路要走,因为在人工智能能够利用其核力量摧毁我们所有人之前,硅谷必须重塑核工业,坦率地说,核工业多年来一直停滞不前。♪

所以今天节目中,人工智能与核电的合作。为什么大型科技公司想要核电?它真的能帮助解决即将随着人工智能革命而来的巨大电力危机吗?您正在收听Shortwave,来自NPR的科学播客。♪

此消息来自Capital One。向无压力订阅管理问好。直接从Capital One移动应用程序轻松跟踪、阻止或取消定期收费。就这么简单。访问CapitalOne.com/subscriptions了解更多信息。适用条款和条件。

此消息来自Schwab。使用Schwab投资主题,您可以轻松投资您相信的想法,例如在线音乐和视频、人工智能、电动汽车等等。Schwab的研究发现了新兴趋势,然后他们的技术将相关的股票整理成40多个主题供您选择。Schwab投资主题并非旨在作为投资建议或任何股票或投资策略的推荐。访问schwab.com/thematic investing。

此消息来自Greenlight。父母将理财能力列为最难教导的生活技能的第一位。有了Greenlight,这个面向家庭的借记卡和金钱应用程序,孩子们可以学习明智地赚钱、储蓄和消费。立即访问greenlight.com/NPR开始使用。嘿,Shorewearers,我是Emily Kwong。在我们回到节目之前,我有一个关于地球的更新。它几乎完成了围绕太阳的365天6小时9分钟的轨道运行。这6个小时……

我们每四年就会多出一整天,这就是我们有闰年的原因,2024年是闰年,这意味着今年我们多了一天来为您讲述关于……

天文学、潜水蜥蜴、社交媒体算法、COVID流行病(是的,不是大流行病)、魔方的工作原理、你睡觉时大脑会发生什么、极端降雨,所有这些。TikTok上的护肤趋势、噪音污染是可能的,因为空间盲目性、入侵蜘蛛,老实说,您对我们工作的金钱支持。无论是通过经典捐赠还是加入NPR+等计划。

有了NPR+,您就知道这一点。您每月捐赠少量款项,并获得25多个NPR播客的特殊优惠。您将获得无赞助商收听的额外剧集,甚至还可以从NPR商店获得独家和折扣商品。NPR Plus会员,您帮助我们继续为您讲述关于,哎呀,铅水管、针头恐惧症、鲸鱼更年期、核裂变的故事。如果您整年都在犹豫,也许可以带着NPR Plus进入2025年。在您的帮助下,

我们每周都可以继续这样做,为您带来您好奇的故事、您不知道自己好奇的故事、可以与朋友分享的有趣故事、让您思考自己在宇宙中位置的故事。立即加入。访问plus.npr.org,plus.npr.org。该链接位于我们的剧集说明中。感谢收听。回到节目。好的,Jeff,让我们从问题开始。例如,这些公司为什么需要所有这些电力?是的。

是的。所以这一切都可以追溯到10年前或更久以前,当时大型科技公司开始对气候变化做出一些重大承诺。到2030年,微软将实现碳负排放。苹果将实现我们整个端到端足迹的100%碳中和。你知道,所有这些公司都承认气候变化是真实的,并且他们承诺减少或消除其温室气体排放。而且

我想深入研究这些承诺,所以我打电话给Ted Nordhaus。他是突破研究所的执行董事,这是一个位于湾区的非营利组织,负责跟踪其中一些承诺。他说,至少最初,所有公司都希望通过可再生能源来做到这一点。他们都专注于100%由可再生能源供电。

现在,这通常不是通过在数据中心旁边建造一堆太阳能电池板来完成的。这些公司所做的是从可再生能源公司购买电力,然后这些公司将电力输送到电网。但科技公司仍然可以声称,他们实际上是用这些电力购买协议(这就是这些东西的名称)来抵消他们的排放。好的,他们正在购买大量的可再生能源。风能和太阳能公司正在利用这些利润来建设

因为人工智能比现有技术更耗电。下一代数据中心将成为电力消耗大户。下一代中心中的一些最终将消耗的电力与大约100万美国家庭的电力消耗量一样多。

这些人工智能数据中心将产生巨大的新需求。如果您认真对待要努力实现这些承诺,那么您将无法通过可再生能源来做到这一点。

这里真正的问题是规模。我的意思是,例如,您需要大量的储能。例如,您必须在现场安装绝对巨大的电池,才能在晚上运行太阳能供电的数据中心。而电池技术还没有到位。而且,其他地方对电池的需求也很大。所以最终会非常非常昂贵。好的。是的。存储问题很大,对吧?它已经持续了很长时间。但是无论如何……

我确实理解他们为什么需要大量电力,而且他们不想产生温室气体。但他们为什么特别关注核电?我认为回答这个问题的最佳方法是去美国最著名的核电站进行一次实地考察。我说的是三里岛。发生过熔毁的那一个。

没错,在1979年。这是美国历史上最大的核事故。反应堆过热。燃料开始熔化。它大部分都被控制住了,但超过10万人不得不撤离。但大多数人没有意识到的是。三里岛的反应堆只有一个发生熔毁。另一个反应堆重新启动,并运行了几十年。

它在不排放温室气体的情况下做到了这一点,因为核电,尽管存在熔毁和核废料等风险,但它产生的电力惊人,而且没有任何二氧化碳排放。好的,你最近去了三里岛的一个反应堆,就是那个没有熔毁的反应堆,对吧?

是的,没错。我和其他几位记者一起参加了一次新闻发布会,我们的导游是Brian Hansen,他是拥有该工厂的公用事业Constellation的首席发电官。Brian与TMI有着非常密切的个人联系,因为在2019年,他正是关闭该工厂的人。对我来说,情感上这是一个非常艰难的一天,看着工厂关闭。

它已经变得不经济了。基本上,在今天的电力市场中,核能比天然气和可再生能源更昂贵。三里岛成为了这一现实的牺牲品。所以他们实际上让一位在1979年事故后重新启动该工厂的操作员关闭了反应堆。然后他们就把整个东西都封存起来。

我不得不向核管理委员会提交一封证明信,证明我们不会再次运行工厂或装载燃料。我实际上考虑了几天。我的团队问我,你在等什么?你知道,我就像……

这只是情感上的。哇。但我认为你这次参观不仅仅是为了看一座空荡荡的核电站。现在发生了什么?是的,没错。好吧,我的意思是,正在发生的事情是,9月份,微软出现并签署了我在谈论的那些电力购买协议之一,专门针对三里岛。

突然之间,他们又恢复了营业。他们现在正在与监管机构合作以重启工厂。他们正试图雇佣更多的人。Constellation也给它起了个新名字,Crane清洁能源中心。这是Crane清洁能源中心的涡轮机甲板。

几十年来,这里一直使用来自工厂核反应堆的蒸汽发电。Brian说,几年后,它将再次启动。我谈到了蒸汽发生器。我们进行了所有这些检查,进行了维护。这些已经准备好用于2028年的工厂启动了。

现在,重启这座工厂并不便宜。Constellation预计将花费约16亿美元。但由于微软,他们愿意进行这项投资。微软已经购买了该机组未来20年的电力。这让我们在财务上更有把握进行投资。

哇。好的。所以三里岛将重新上线,但是一座核电站足以供所有这些人工智能数据中心使用吗?不。事实上,TMI输出约800兆瓦的电力,这本身就相当于单个AI数据中心可能消耗的电力。因此,这些公司将需要更多电力。是的。电力数量确实惊人。

这就是为什么谷歌、Meta、亚马逊都在对新型核反应堆进行投资。这些反应堆将与旧反应堆完全不同。哇。不像荷马的工作。不,完全正确。完全正确。

为了了解这一点,我去了华盛顿特区郊外一家名为X-Energy的公司总部。它最近从亚马逊获得了约2.5亿美元的资金用于其反应堆设计。Clay Sell是首席执行官。X-Energy开发了一种与大多数人认为的大型传统常规核电站截然不同的设计。那么,你认为大型传统核电站是什么样的,Regina?

好吧,伯恩斯先生,他拥有斯普林菲尔德的电厂,它有那些像,我不知道,像沙漏一样的东西,对吧?冷却塔。是的。冷却塔。是的。所有冷却塔和无生命的碳棒。我不知道。那是绝对正确的。你知道,我的意思是,你实际上描述了三里岛,我认为这是辛普森一家中的模板。是的。

但是这个反应堆将没有任何大型冷却塔。至关重要的是,燃料不会放在这些棒中,传统工厂就是把它们放在这些长长的铀棒中。X-Energy计划改用小的圆形铀球。我们把它放在一个大约像台球大小的圆形鹅卵石中。

我们用这些鹅卵石填充反应堆堆芯。它们像弹珠一样流过堆芯。Clay说这些反应堆将体积小巧,而且模块化。实际上需要多个单元才能为数据中心供电。但他至关重要的是,他说,这个系统有一个非常大的优势。工厂不可能完全熔毁。

好的,一个防熔毁反应堆。我的意思是,听起来很棒。是的,听起来很棒。我的意思是,问题是,他们能做到吗?这件事现在还只是纸上谈兵。在美国从未建造过这样的反应堆。中国有一个正在运行,但这只是一个演示项目。所以,你知道,这是一个问题,你知道,他们能做到吗?

有很多事情会让这个运行起来非常棘手。例如,普通反应堆使用水来冷却其堆芯。水流过。它变成蒸汽。蒸汽进入换热器。这种热量驱动涡轮机。这实际上与其他类型的发电厂的工作方式非常相似。但这个反应堆将使用高压氦气。这是一种全新的冷却剂。

此外,他们制造的这些鹅卵石以前也没有用作反应堆燃料。设计中的不确定性要多得多。因此,需要时间来确保它有效,然后说服监管机构允许它运行。好的,让我们回到这一切的最初点。这些公司试图应对气候变化。这就是他们所说的。时间真的站在他们这边吗?你知道,这正是要问的问题,对吧?人工智能革命正在发生。我的意思是,它的速度非常快。

由于三里岛等事故,核工业中的任何事情都不会很快发生。一切都需要仔细审查和非常非常谨慎地完成,进行监管和监督。这只是两种截然不同的工程文化。我开始这样看待它:硅谷喜欢快速行动并打破常规。核工业必须非常非常缓慢地发展,因为任何事情都不能出错。是的。

是的。所以Sharon Squassoni是乔治·华盛顿大学的一名研究教授,她研究了核电在应对气候变化方面的潜力。她想知道硅谷是否真的知道他们在做什么。你知道,我很高兴他们正在寻找低碳电力生产方案。

但我真的很困惑。鉴于所有进度落后且成本超支的核项目的历史,她真的想知道这是否是正确的投资。你需要在最短的时间内获得最大的收益。核电不是这样。如果这就是你投资的地方,你就是在让我们面临严重的,你知道,严重的气候变化。

因为在这些反应堆启动并运行之前,Gina,这些人工智能数据中心将使用天然气发电厂的电力运行。这意味着排放量将会增加。Jeff,非常感谢你为我们带来这个故事。是的,当然。

本集由Rachel Carlson制作,由我们的节目主持人Rebecca Ramirez编辑。Tyler Jones核实了事实,James Willits是音频工程师。Beth Donovan是我们的高级总监,Colin Campbell是我们的播客战略高级副总裁。我是Regina Barber。感谢收听来自NPR的Shortwave。此消息来自NPR赞助商Merrill。无论您的财务目标是什么,您都希望有一条通往目标的直接路径。但现实世界通常并非如此。Merrill了解这一点。

这就是为什么,有了专门的Merrill顾问,您可以获得个性化的计划和清晰的前进道路。访问ml.com/bullish了解更多信息。Merrill,美国银行公司。您希望拥有怎样的力量?投资涉及风险。美林证券公司,注册经纪自营商,注册投资顾问,SIPC成员。

对NPR的支持以及以下消息来自爱德华·琼斯。什么是富有?也许这与达到一个神奇的数字关系不大,而更多的是与发现生活中的神奇之处有关。爱德华·琼斯金融顾问是您可以信赖的人,他们可以为您提供有助于支持您热爱生活的财务策略。爱德华·琼斯,SIPC成员。

对本播客的支持以及以下消息来自Autograph Collection Hotels,在世界各地拥有300多家独立酒店,每家酒店都与众不同。Autograph Collection是万豪旅享家酒店品牌组合的一部分。在AutographCollection.com上寻找难忘的体验。