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核能復興：科技巨頭如何以潔淨能源驅動AI時代

 

 

科楠偵碳事務所
2025-05-08

    在人工智慧（AI）技術迅猛發展的當下，全球科技巨頭正面臨前所未有的挑戰：如何為日益增長的AI算力需求提供穩定、可持續的能源供應。亞馬遜、Google、Meta和微軟這四大美國超大規模資料中心營運商，正引領一場潔淨能源革命，而核能正成為這場革命中令人意外的關鍵角色。本文將深入分析科技巨頭潔淨能源策略的轉變、核能復興背後的驅動力、區域能源布局的智慧，以及這一趨勢對全球能源結構和氣候目標的深遠影響。

 

一、科技巨頭的潔淨能源競賽與策略轉向

 

    在應對氣候變遷的全球行動與企業永續發展的雙重壓力下，美國四大科技巨頭，亞馬遜、Google、Meta和微軟，已掀起一場前所未有的潔淨能源採購浪潮。根據標普全球商品洞察（S\&P Global Commodity Insights）的數據，這四家公司已在全球29個市場累計獲取超過84 GW的潔淨能源容量，足以滿足數千萬家庭的電力需求。更令人驚訝的是，這些科技巨頭在美國科技產業企業潔淨能源總量中的占比已超過61%，其中64%的潔淨能源容量位於美國本土，主要集中在允許企業直接從生產商購買再生能源的州。

 

潔淨能源布局呈現出明顯的區域集中特點。德州以占據美國超大規模資料中心潔淨能源容量近27%的份額成為領頭羊，該州擁有23個活躍資料中心，並有15個正在規劃中。德州的潔淨能源裝機容量達到86GW，占其總能源結構的48%。俄亥俄州和維吉尼亞州分別以4.5GW（9.7%）和2.8GW（6%）的容量位居第二和第三。這種區域選擇並非偶然，德州、俄亥俄等州不僅提供較低的能源價格和充足的土地資源，還擁有豐富的再生能源選項，使科技公司能夠在控制成本的同時實現潔淨能源目標。

 

科技公司的能源結構正在經歷深刻變革。太陽能目前占據主導地位，占這些公司美國潔淨能源容量的63%，風能占21%。然而最引人注目的變化發生在核能領域，從2024年初的零占比躍升至14.2%。這一轉變反映了科技企業對能源「基載」需求的重新認識：太陽能和風能雖然清潔，但其間歇性特點難以滿足資料中心24/7不間斷運行的要求。核能作為一種穩定、零碳的基載電源，正成為科技公司能源組合中不可或缺的部分。

 

在傳統大型核電站之外，小型模組化反應爐（SMRs）正獲得越來越多科技巨頭的青睞。與傳統核電站相比，SMRs具有設計標準化、建設周期短、選址靈活等優勢，可以部署在更靠近資料樞紐的位置，減少輸電損耗並提高能源安全性。微軟已明確表示有意採用SMRs來滿足其不斷擴張的基礎設施的長期潔淨能源需求。

 

Google也透過與Kairos Power合作，計劃到2030年使首個先進核反應爐上線，並希望購買一系列後續反應爐。

 

科技巨頭對核能的擁抱標誌著企業能源策略的根本性轉變。2024年幾筆重大的核能交易凸顯了這一趨勢：亞馬遜以6.5億美元收購了由賓州薩斯奎哈納核電站供電的資料中心，獲得了高達960兆瓦的核能；微軟與Constellation Energy簽訂了20年協議，重啟一座退役核反應爐。這些交易不僅表明企業願意為可靠的核能支付溢價，還開創了資料中心直接連接附近核電站的新模式，繞過傳統電網，提高能源可靠性。

 

二、AI革命驅動的能源需求與核能復興

 

    人工智慧技術的快速發展正在重塑全球能源需求格局，其影響之深遠可能超出大多數人的預期。AI已經占全球資料中心能源消耗的10%，而且這一比例正隨著模型複雜度的提升而迅速增長。根據451 Research的預測，美國超大規模資料中心的能源需求將以每年19%的速度遞增，到2029年將達到驚人的260太瓦時（TWh），這一數字相當於許多中小型國家的全年電力消耗。這種指數級增長的能源需求正在迫使科技巨頭重新評估他們的能源策略，而核能因其獨特的優勢正成為這場能源革命的核心。

 

AI的能源強度遠超傳統計算任務。一個由ChatGPT驅動的Google搜尋查詢消耗的能量幾乎是傳統搜尋的10倍。Hugging Face研究人員Sasha Luccioni的估算顯示，生成單張AI圖像所消耗的能量幾乎相當於為智慧型手機充滿一次電。考慮到OpenAI的ChatGPT每週處理超過2億個查詢，這些看似微小的能源增量累加起來形成了巨大的能源需求。更令人擔憂的是，AI訓練過程的能源需求正呈指數級增長，最大AI模型所需的「計算」資源每3-4個月就翻一番。這種增長態勢使得科技公司不得不尋找比再生能源更可靠的能源解決方案。

 

面對這一挑戰，核能的優勢變得無可替代。與依賴天氣條件的太陽能和風能不同，核電站能夠以超過90%的容量係數持續運行，提供穩定的基載電力。這種可靠性對於不能容忍電力中斷的資料中心而言至關重要。從經濟角度看，雖然核能的初始投資較高，但考慮到電池儲存再生能源的額外成本，核能在長期運營中可能更具成本效益。正如能源分析師所做的比喻：「核能就像一輛可靠的老車，即使在寒冷的早晨也能啟動；而太陽能和風能則像華麗的跑車，條件完美時表現優異，但不能總是依賴它們」。

 

2024年成為核能復興的轉折點，幾筆具有里程碑意義的交易標誌著這一趨勢。微軟與Constellation Energy達成協議，重啟三哩島核電站1號機組，該機組自2019年停運以來一直處於退役狀態。根據這項為期20年的電力購買協議（PPA），微軟將以可觀溢價購買該核電站的全部輸出電力，確保為其資料中心提供835兆瓦的低碳核能。這一決定尤其引人注目，因為三哩島正是1979年美國最嚴重核事故的發生地，那次事故導致2號機組熔毀，對美國核電發展造成了長期負面影響。如今，科技巨頭的能源需求正在改寫這段歷史。

 

三、核能技術創新與未來展望

 

    隨著科技巨頭對穩定電力來源的渴求日益增加，核能技術也進入了前所未有的創新階段。特別是小型模組化反應爐（SMRs）的興起，正改變傳統核電的建設與營運邏輯。SMRs不僅縮短了建置時程、減少資本支出風險，還具有高度模組化、可標準化製造的優勢，能在工廠預製後再運送至現場組裝，極大提升施工效率與安全性。

 

Google與Kairos Power的合作便是這波創新浪潮中的代表案例。雙方簽署全球首份企業SMRs購電協議，預計2030年完成首座反應爐佈建，並於2035年前實現500兆瓦的供應目標。這將成為科技公司首度以商轉方式取得先進核能的里程碑事件。亞馬遜也不遑多讓，與Energy Northwest共同開發的4座SMR反應爐，預計2030年代初步啟用，成為亞馬遜數據中心的穩定能源骨幹。

 

不僅如此，亞馬遜還積極投資X-energy、Dominion Energy等核能創業公司，支持多達5GW的未來核電佈局計畫。這些公司除了開發傳統冷卻劑外，亦嘗試新型燃料球、氣冷設計等技術，大幅降低潛在熔毀風險。例如Kairos Power採用一種高溫熔鹽冷卻劑與石墨燃料球組合設計，理論上可將核災機率降至接近零。

 

甲骨文（Oracle）的創辦人 Larry Ellison 更進一步規劃建造完全由三座SMR供電的AI超級資料中心，並以「核能就是AI時代的天然燃料」形容當前的產業態勢，儘管這項計畫目前尚未全面公開細節，但其野心可見一斑。

 

然而這波技術創新並非毫無爭議。喬治華盛頓大學核能政策專家Sharon Squassoni指出，SMR在實際商轉前仍面臨法規審查、成本估算不確定性及核廢料處理等挑戰。她警告：「目前業界對SMR的期待可能過於樂觀，真正投入商業運轉的時間點恐怕會比想像中還晚。」

 

環保團體如綠色和平組織也對核能的擴張表達強烈質疑。他們認為，核電雖然零碳排，但在放射性廢料管理、意外事故風險與建設時間過長等層面，仍無法與風電與太陽能相比擬。他們呼籲應將資源集中於真正的再生能源與儲能技術，而非復興核能這類「問題多、回報慢」的路線。

 

四、對台灣的啟示：能源轉型與AI基礎建設的融合挑戰

 

    科技巨頭在美國的能源布局，對台灣亦具重大啟示。作為半導體與AI應用密集的科技重鎮，台灣正面臨兩大挑戰：一是資料中心與晶片製造擴張帶來的電力需求暴增，二是因應淨零碳排與RE100壓力對低碳能源的渴求。

 

目前台灣主流能源仍仰賴燃煤與天然氣發電，核能則因政治與社會爭議而處於退場邊緣。然而，若AI與高科技產業持續擴張，缺乏穩定低碳基載電力，將是台灣實現2050淨零目標的最大障礙。

 

在這樣的背景下，台灣應重新思考是否能參考SMR這類新興核能技術，與全球供應鏈與科技巨頭共同規劃下一代綠電基礎建設。例如，若Google、微軟未來在台灣建置AI運算中心，可能會要求政府保障綠電供應的品質與穩定性，在既有風光電不足情況下，SMR或許可成為選項之一。

 

此外，台灣企業應借鏡美國科技公司「直接購電協議（PPA）」模式，建立與發電業者的長期低碳電力契約，避開市場電價波動與中間壟斷問題。尤其是未來CBAM碳邊境稅與供應鏈碳揭露要求趨嚴之際，穩定綠電供應已成為產品出口歐洲的門票，而非僅是企業形象工程。

 

從更宏觀角度看，AI與能源的融合已成為新經濟的關鍵命題。台灣若希望在AI供應鏈中占有一席之地，勢必也得同步升級自身能源系統與法規環境，鼓勵創新投資與制度鬆綁，才能吸引全球資本與技術流入。

結語：AI時代下能源版圖的重新洗牌

 

    人工智慧推動的新一輪工業革命，正悄悄重塑全球能源秩序。在這場能源競賽中，核能，曾一度被視為過時與危險的能源，正以嶄新姿態回歸主流，成為資料中心穩定運轉與低碳轉型的關鍵引擎。科技巨頭不僅是這場轉型的推手，更是未來能源創新與投資的新霸主。

 

然而，這一切並非毫無風險。從社會接受度、技術成熟度，到政策支持與區域電網容量，都將影響核能與AI能源戰略能否順利落地。但可以確定的是，未來十年，誰掌握了綠電與核能的主導權，誰就掌握了AI霸權與氣候話語權的入場券。

 

台灣作為科技島，絕不能置身事外。是時候重新評估能源戰略，打造一個既智慧、又永續的數位經濟基礎。正如一句話所說：

「AI正在改寫世界，而能源，決定誰能寫得下去。」

 

 

參考資料:
[1]: Business Insider:"VCs have poured billions into a nascent nuclear technology & mdash; these are the 4 companies to watch"  
[2]: 旭時報："AI 強勢發展下的投資圈新寵：綠色能源新創 " 
[3]: NAI500："科技巨頭瞄上了核電，美股鈾礦股票又起飛了！" 
[4]CARBON CREDITScom: "Big Tech’s Clean Energy Rush to Power the AI Era, With Nuclear Boosting Growth"