Meta、Google 和微軟投資核電以推動人工智能擴張

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Meta、Google 和 Microsoft 正投資核電,以支持人工智能的發展,同時流動性及加密貨幣市場亦面臨能源限制。Meta 已與 Vistra 以及 Oklo 和 Terra Power 等公司簽訂長期協議,目標是到 2035 年實現 6.6 吉瓦的核電容量。Microsoft 正在重新啟動一座核電廠,而 Amazon 亦參與了小型模組化反應堆(SMR)項目。美國電網,特別是 PJM,正因人工智能驅動的需求上升而面臨壓力。隨著 MiCA 在歐洲塑造加密貨幣監管框架,全球能源和政策的轉變正在加速。美國政府目標是到 2050 年將核電容量增加四倍。

最近,美國的人工智慧公司又開始忙著投資電廠。

最近,Meta 與美國電力公司 Vistra 簽訂長期購電協議,從其旗下的多座現役核電站直接購電;在此之前,Meta 還與 Oklo、Terra Power 等先進核能公司合作,推動小型模組化反應堆(SMR)及第四代核電技術的商業化部署。

根據 Meta 披露的資料,倘若上述合作按計劃推進,到2035年,Meta可鎖定的核電供應規模最高可達約6.6GW(吉瓦,1GW=1000MW/兆瓦=10億瓦)。

在過去一年,北美的人工智慧企業在電力領域的大力佈局已不再新鮮:微軟推動退役核電站重新啟動,亞馬遜在核電站周圍部署數據中心,谷歌、xAI 等企業則持續加大長期購電協議的投入。在算力競賽持續升溫的背景下,電力正由成本項目轉變為 AI 企業必須提前鎖定的戰略資源。

另一方面,由人工智慧產業所帶動的能源需求,亦令美國電網持續「承受壓力」。

據外電報導,受AI需求急增所推動,美國最大電網運營商PJM正面臨嚴峻的供應與需求挑戰。這個涵蓋13個州、服務約6700萬人口的電力網絡,已接近運作極限。

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人工智能應用,而發電和輸電建設明顯追不上這個節奏。

根據國際能源署(IEA)預測,人工智能(AI)已成為數據中心電力消耗增長的最重要驅動力,預計全球數據中心的耗電量到2030年將升至約945太瓦時,較目前水平翻倍。

現實的錯位在於:AI 數據中心的建設週期通常只需 1 至 2 年,而一條新的高壓輸電線路往往需要 5 至 10 年才能落實。在這個背景下,AI 企業開始親自下場,掀起一輪投資和建設電廠的另類「大基建」浪潮。

01 人工智能巨頭「爭建」核電站

在過去十多年,AI 企業在能源方面的主要動作是「購電」而非「發電」:透過長期購電協議採購風電、光伏及部分地熱電力,鎖定價格並達成減碳目標。

以 Google 為例,這家人工智能/互聯網巨頭已在全球範圍內簽訂數十吉瓦規模的風電、光伏長期購電協議,並通過與地熱企業合作,為數據中心取得穩定清潔電力。

在過去兩年,隨著AI耗電量急增及電網瓶頸浮現,部分企業開始參與電廠建設或與核電站深度合作,角色亦由單純的電力用戶,轉變為能源基礎設施的參與者。

參與方式之一是「復活」已退役的電站。微軟於 2024 年 9 月與核電運營商 Constellation Energy 簽訂 20 年期購電協議,用以支持一座 835 兆瓦的退役核電機組重新啟動,並長期供電。

與微軟一同參與的還有美國政府。去年 11 月,美國能源部宣布完成對該項目的 10 億美元貸款交割,作為部分融資支持。該機組亦已更名為 Crane 可持續能源中心(原三里島核電站 1 號機組)。

事實上,Crane 并不是唯一一個「下崗再就業」的電站。在賓夕法尼亞州,Eddystone 油氣電站原定於 2024 年 5 月底退役,但隨後被美國能源部緊急下令繼續運作,以避免 PJM 出現電力缺口。

另一方面,亞馬遜雲端計算部門 AWS 則另闢蹊徑,直接購入了核電站旁邊的數據中心。2024 年,電力公司 Talen 將其位於賓夕法尼亞州 Susquehanna 核電站旁、約 960 兆瓦的數據中心園區出售給 AWS。去年 6 月,Talen 更宣布擴大合作,計劃向 AWS 數據中心供應高達 1,920 兆瓦的零碳電力。

而在新建發電廠方面,亞馬遜近年透過投資與合作方式,參與華盛頓州SMR小型模組化核電站項目的開發,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,於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,計劃於2030年前後投運首批機組,並於2035年前建成約500兆瓦的穩定零碳核電供應,用以支撐數據中心的長期運作。

在興建核電站的浪潮中,Meta 是其中最積極的參與者之一。截至目前,其計劃鎖定的核電資源規模已達 6.6 吉瓦。相比之下,美國現時正在運行的核電站總裝機容量約為 97 吉瓦。

這些項目均納入 Meta 的「Meta Compute」框架 —— 這是一個 Meta 於今年初提出的戰略性架構,用作統籌規劃未來人工智慧所需的運算能力和電力基礎設施。

國際能源署數據顯示,到2030年,全球數據中心的電力消耗將翻倍增長,其中AI是最主要的推動因素。美國在這一增長量中佔比最高,其次是中國。

而美國能源資訊署(EIA)此前對2035年電源裝機「保持穩定」的預測,明顯已被AI浪潮打破。

根據公開信息總結,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,而且新的基建項目仍在不斷披露中。

人工智慧正成為核電復興的新「金主」,一方面也是企業的現實選擇——與風電、光伏相比,核電具備 7×24 小時穩定發電、低碳且不依賴大規模儲能的優勢;同時亦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。

在這一年內,核電相關企業的股價整體明顯上升:以 Vistra 等核電運營商為代表,股價累計升幅普遍超過 1.5 倍;而專注小型模組化反應堆(SMR)的公司,如 Oklo 和 NuScale,升幅更為激進,累計上漲達數倍。

在 AI 產業的資金推動和政府層面的促進下,核電短時間內重回美國能源及產業政策的核心討論範疇。

02 模型跑得快,但電廠建得快不到

雖然「核電復興」提振了投資情緒,但核電目前在美國發電結構中佔比仍僅約19%,而新建或重啟電站的週期普遍以十年計。換句話說,AI對電力系統的擠提風險並沒有下降。

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人工智能應用,若發電與輸電建設無法加快進度,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涵蓋13個州及華盛頓特區,服務人口約6,700萬,其穩定運作直接關係到美國東部及中部的核心經濟區。

一方面,大量資金投入電力基礎設施建設;另一方面,電力緊張的情況卻始終未能得到緩解。

這背後的矛盾,是美國人工智慧產業擴張速度與電力系統建設進度嚴重不匹配。一個超大型人工智慧數據中心的建設週期通常需要1至2年,而新建輸電線路及完成併網審批往往需要5至10年。

數據中心與人工智能的耗電負載不斷增加,而發電新增容量卻無法配合。在持續的電力資源緊張下,直接後果就是電價急升。

在北弗吉尼亞等數據中心高度集中的地區,居民電價在過去數年內大幅上升,部分地區的漲幅更超過 200%,遠高於通脹水平。

一些市場報告顯示,在 PJM 區域,隨著數據中心負載急劇增加,電力容量市場的成本已大幅上升: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最近幾輪已佔總成本近一半。這些上升的成本,將透過更高的電費由一般消費者承擔。

隨著公眾情緒日益不滿,電力資源的爭奪迅速擴展成社會性議題。紐約州等地的監管機構已明確提出,要求大型數據中心為其急劇增加的用電需求,以及新增的電網接入和擴容成本承擔更多責任,包括支付更高的接入費用及履行長期容量義務。

「在 ChatGPT 推出之前,我們從未見過如此巨大的負荷增長。」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,而這些都不是憑空出現的。」

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 在改善相關程序前,不應批准任何新的大型數據中心連接項目,理由是存在可靠性和可負擔性方面的問題。

為應對人工智能數據中心的龐大耗電需求,美國一些州份及電力公司已開始設立專門的「數據中心電價分類」。例如,堪薩斯州於 2025 年 11 月通過新電價規則,為耗電量達 75 兆瓦或以上的大型用戶(如數據中心)制定長期合約、電價分攤及基礎設施費用分擔的規定,確保這些大型用戶承擔更多電網費用及升級成本。

微軟總裁BradSmith最近在接受訪問時表示,數據中心營運商應該「支付我們的路線」,為自身用電、並網及電網升級支付更高的電價或相關費用,避免將成本轉嫁至一般電力用戶身上。

而在海外,近年來,美國以外的地區如阿姆斯特丹、都柏林和新加坡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。

在更嚴格的電力和土地限制下,數據中心的擴張已成為對國家基礎設施和資本動員能力的壓力測試。除了中美這兩個大國外,大多數經濟體很難同時具備這樣的工程能力。

即使從美國目前的電力緊張情況亦可看出:單靠投入資金興建新電廠,未必就能解決人工智慧時代的能源危機。

03 要建電網,也要「看天」

除了發電廠方面外,電力短缺更為結構性問題,在於美國輸電網絡建設長期落後。

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,是過往 15 年中建設最慢的年份之一;而 2013 年的數字則接近 4000 英里。

輸電能力落後意味著,即使有更多發電廠投入運作,電力也可能因無法長距離輸送而無法有效送到用電密集地區。

在 2023 至 2024 年期間,PJM 多次向外警告,由於輸電建設進度無法加快,發電資源亦未能跟上,新增數據中心負載增長已迫使電網運營方採取非常規手段以維持系統穩定,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方案,否則可靠性風險將進一步加劇。

相對而言,有「基建狂魔」之稱的中國,一直保持電網建設的高速增長和技術更新。近年來,我國持續加強特高壓建設,僅在2020至2024年間,便投運多條±800kV及1000kV特高壓線路,年均新增輸電裡數以數千公里計算。

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,並計劃全年新增可再生能源發電容量 200–300 吉瓦。

這種電網基建能力的差距,短期內並非美國單靠政策或資本便可彌補。

在人工智慧負載急劇增加的背景下,美國聯邦能源監管委員會(FERC)於 2024 年 5 月正式頒布第 1920 號命令,完成自 2021 年啟動的區域輸電規劃改革。新規例要求公用事業進行20年期的前瞻規劃,並把數據中心等新型負載納入成本分擔的討論範圍。

然而,由於政策落實、項目審批及建設週期較長,該政策更類似於中長期的「補網」工具,現實中電力資源緊張的壓力仍將持續。在這個背景下,太空部署算力成為了業界關注的新方向。

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/推理能力的運算節點或數據中心,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,低軌衛星與衛星間的激光通訊被視為構建分散式「軌道運算網絡」的基礎。SpaceX依靠Starlink衛星群探索軌道邊緣運算,用於遙感處理及即時推理,以減輕地面傳輸及耗能壓力。

另一方面,初創公司 Starcloud 於 2025 年 11 月發射了搭載 NVIDIA H100 的 Starcloud-1 衛星,並完成在軌推理驗證。這個案例表明,太空部署的運算能力已有望進入實際部署階段。

中國亦加快在太空運算能力方面的佈局。由浙江實驗室主導的「三體計算星座」已成功發射首批12顆衛星,官方計劃整體運算能力達至1000POPS級別,用作軌道邊緣運算、海量數據預處理及AI推理。

然而,無論是太空運算能力還是新一代能源體系,都仍處於早期驗證階段。這也解釋了為何在過去一年中,美國的人工智慧巨頭紛紛投資電力基礎設施,例如核電站。

「我們需要一種全天候、全年無休的潔淨及可靠電力來源。」國際能源署署長法提赫·比羅爾(Fatih Birol)早前在一次訪問中表示,他指出「核能正重新成為全球關注的焦點。」

在電網擴容與發電建設難以在短時間內跟上的現實下,美國目前的電力資源緊張情況不可能迅速緩解,持續對電力,特別是核電行業進行大規模資本投入,仍然是目前唯一的選擇。

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 年後有望較現有水平增長約 27%。

而據外電報導,美國政府正透過能源部貸款、出口信貸及示範項目支持西屋等核電設備商,推動新堆建設及機組延壽升級,重塑核電工業能力。

在行業和政策推動的雙重背景下,未來一段較長時間內,美國的人工智慧巨頭將與核能產業緊密聯繫在一起。

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