自由共和國》林健正／美國釋出核能合作訊號～台灣能否AI時代迎接能源新挑戰？

AIT處長谷立言 （資料照）

林健正／陽明交大退休教授、材料科學專家、現任「台灣產業科技推動協會」副理事長

美國開發SMR的技術領先群雄；圖為NuScale公司正在進行小型核電設施開發。（美聯社檔案照）

控制地球溫度的上升，減少溫室氣體的排放，發展再生能源成為全球各國共同努力的目標。因此，有二○五○年全部使用再生能源（RE100）的倡議，而且得到全球各國許多指標型企業（包括台積電、谷歌、輝達等）的熱烈響應。

然而，根據美國能源資訊署（EIA）數據，在二○二三至二○三○年間，美國數據中心的電力需求預計將成長三倍，人工智慧和雲端運算將推動額外四十七吉瓦 的電力需求，相當於四十七座一吉瓦核電機組。

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全球數據中心的電力消耗正快速成長。二○二二年，全球數據中心總用電量約四百六十太瓦時（四千六百億度／相當於法國全年的用電量），預計到二○三○年將翻倍達一千太瓦時。這一增長主要來自人工智慧模型訓練、高效能運算、以及雲端服務的擴展。

核能發電正在經歷新一波的「再出發」，尤其在人工智慧、高耗能數據中心，以及工業脫碳的推動下，核能被重新定位為關鍵解決方案之一。

倡議「二○五○核電三倍化」

世界核能協會（WNA）提出的目標，即二○五○年前將全球核能發電量提升三倍，如果實現，全球核能發電容量將達到 約一千一百吉瓦，占全球電力供應量約百分之二十五。

這一倡議受到谷歌、亞馬遜、元宇宙（臉書）、陶氏化學、西方石油等科技與工業巨頭的支持，顯示企業界對核能的態度正在轉變。

核能的潛在推手

人工智慧技術的快速發展使得數據中心的耗電量飆升，導致谷歌、亞馬遜、元宇宙（臉書）等企業與電力業者簽署核能電力供應合約，作為人工智慧伺服器運算的長期電力來源，促使更多私人資本投入核能發展。

在政府政策方面，美國的《通脹削減法案》（IRA）和歐盟的《綠色工業計畫》，都將核能視為低碳電力來源，可能提供補貼或稅收優惠。

小型模組化反應爐（SMR）與第四代核能技術（如快中子反應爐、熔鹽反應爐）等新技術的發展，也可能降低核廢料問題，使核能更具吸引力。

雖然小型模組化反應爐技術仍處於發展初期，但未來若能降低成本、克服法規障礙，將有可能在二○四○年前逐步發展成為新世代核能發電的商業技術，而成為核能發電的新選擇。

小型模組化反應爐技術

小型模組化反應爐相較於傳統大型核電機組，具備建設週期短（二至四年，相對於傳統核電需要有十年的興建期）、初期投資較低、更高的安全性與模組化設計、適合數據中心及工業用電的分散式部署等優點。

目前亞馬遜投資超過十億美元，計劃在二○三九年前部署超過五吉瓦的小型模組化反應爐，這將是目前全球最大規模的商業小型模組化反應爐計畫。

面臨的阻力

儘管小型模組化反應爐具備分散式供電的潛力，但商業化仍面臨挑戰。當前小型模組化反應爐設計仍以輕水反應爐為主，例如美國 NuScale，而更先進的高溫氣冷堆、熔鹽反應爐等第四代技術尚處於示範階段。此外，小型模組化反應爐的成本仍然偏高，且法規審核流程較長，預計全面商業化仍需十至十五年。

再者，新核能技術容易因政策變動或審批程序而拖延。此外安全與公眾接受度也是關鍵因素，即使技術改進，核能仍面臨公眾的疑慮，尤其在曾經發生核災的國家（例如日本、烏克蘭）更是如此。

全球最新發展

小型模組化反應爐的技術發展可能成為企業用電與去碳化的關鍵方案，但初期仍需要大量投資與長期穩定政策支持。

在美國，亞馬遜、谷歌、元宇宙（臉書）等企業將成為核能電力的主要採購方，帶動小型模組化反應爐商業化。而英國、美國、加拿大政府的支持，也將加速小型模組化反應爐專案落地。

在美國，比爾蓋茲創辦的泰拉能源（TerraPower）與太平洋公司（PacifiCorp，巴菲特旗下電力公司）合作，計劃二○三○年前在懷俄明州建設首座商業小型模組化反應爐。

在英國，政府積極推動勞斯萊斯開發小型模組化反應爐計畫，預計二○三○年代初投入運行。同時，加拿大政府已批准首座小型模組化反應爐項目，計劃二○二九年前投入運轉。

中國與俄羅斯持續主導傳統核能市場，部分技術（如快中子反應爐、熔鹽反應爐）可提高燃料利用率，減少高階放射性廢料的產生，並積極地在國際市場（如中東、非洲）推動核能合作。

同時，中國正在開發商業小型模組化反應爐，如「玲龍一號」，二○二六年將建成全球首座商業小型模組化反應爐。而俄羅斯在浮動核電站領域領先，北極圈「羅蒙諾索夫院士號」已投入使用，計劃進一步出口。

台灣的處境

隨著人工智慧、半導體產業的成長，穩定能源供應成為台灣國家安全的重要議題。美國在台協會處長谷立言提及美方支持台灣尋找穩定電力來源，而小型模組化反應爐可能是替代方案之一。

谷立言的發言反映美國對台灣能源戰略的關注，特別是在二○五○年淨零排放承諾下，台灣的再生能源推動受限於土地與電網穩定性。而美國企業正積極發展小型模組化反應爐技術，若台灣選擇發展核能，可能導向美國技術與供應鏈。

台灣當前能源政策仍以「非核家園」為主軸。政府規劃二○二五年前核能完全退場，屆時核二、核三機組將除役，而核四因政治與安全爭議，重啟機率極低。基於再生能源發展目標，台灣計劃到二○二五年將再生能源比例提升至百分之二十，但受限於土地與電網穩定性，短期內仍難以取代傳統能源穩定供電的角色。

若台灣政策轉向，小型模組化反應爐可能成為未來能源選擇之一。然而，台灣目前缺乏核能新建法規，即使政策轉變，從規劃到落地至少需十至十五年，仍面臨長期的不確定性。

結論

人工智慧產業與高耗能數據中心推動核能重新受到關注，尤其是小型模組化反應爐技術的發展。然而，風能與太陽能的發展速度加快，未來電網整合與儲能技術的進步，將影響核能的角色。

小型模組化反應爐雖然具有分散供電、模組化設計的優勢，但其成本、法規與燃料供應仍未解決，二○四○年前能否大規模商業化，仍需視各國政策與技術進展而定。

若維持現行「非核家園」政策，台灣將於二○二五年全面退場核能。未來若政策轉向，小型模組化反應爐或許能成為選項，但仍需克服法規與社會接受度挑戰。最終台灣是否選擇核能將取決於全球能源格局與自身產業需求的變化。

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