（来源：麻省理工科技评论）
在电力需求不断攀升的今天，人们正想方设法挖掘每一座发电厂的潜力，尽可能多地生产电力。过去几周，美国核电行业接连传出重大消息，多家企业正试图通过升级现有核电站来提高发电能力。
美国最大的核电运营商 Constellation 宣布，计划对旗下 6 座核电站的 11 座现有核反应堆进行升级，新增近 1 吉瓦（GW）的发电装机容量。10 月 5 日，美国能源部还宣布向 Vistra 提供 42 亿美元贷款，用于支持该公司此前公布的 3 座核电站升级计划。
提高现有核反应堆的发电能力，有望在较短时间内为数据中心提供更多清洁电力。但问题是，我们究竟能从这些核电站中挖掘出多少额外电力？通过升级现有核电站的设备，可以提高核反应堆的发电容量。这一过程被称为“功率提升”（power uprate）。
早在 20 世纪 70 年代，美国核电运营商就开始采用这种方式。但近年来，随着电力需求趋于平稳，加之廉价天然气给核电站带来财务压力，功率提升项目逐渐减少。一些核电站因此关闭，而对于另一些核电站来说，继续投入资金提高发电量，在经济上也不再划算。
2001 年至 2010 年，美国核管理委员会（NRC）批准了 80 多项核电站功率提升申请。但在 2011 年至 2020 年间，这一数字下降至 33 项。如今，随着 AI 兴起及其带来的电力需求激增，情况正在发生变化。
我们看到，帕利塞兹（Palisades）和三哩岛（Three Mile Island）等已经关闭的核电站，正在加紧推进重启计划。与此同时，仍在运行的核电站也开始重新考虑提高反应堆功率。
部分功率提升项目相对简单，只需要调整核电站仪器的设定值或相关计算参数。但更大规模的升级改造，则可能使反应堆功率提高多达 20%，而这通常需要更换核电站的设备。一般而言，功率提升需要在核反应堆中使用浓缩程度更高的核燃料，或者增加新燃料的装载量。这样可以产生更多蒸汽，推动汽轮机运转并发电。
为了处理增加的能量，核电站还需要升级主汽轮机，以及泵、电动机、发电机和变压器等设备。美国最近一次获批的大规模核电站功率提升项目，涉及阿拉巴马州布朗斯费里（Browns Ferry）核电站的 3 座反应堆。
2018 年至 2019 年间，该核电站通过一项耗资 4.75 亿美元的改造工程，将发电容量提高了 14%。不过，类似项目的推进速度可能很快会再次加快。本周，Constellation 宣布计划投入超过 43 亿美元，对 11 座反应堆进行功率提升改造。
新增电力预计足以满足美国约 70 万户家庭的用电需求。而推动这一切的背后，是大型科技公司的资金。谷歌（Google）已经同意购买这些核电站生产的电力。这份为期 20 年的购电协议，是促成功率提升项目的重要因素。
正如 Constellation 首席执行官乔·多明格斯（Joe Dominguez）在接受《纽约时报》采访时所说：“这些项目需要大量资本和劳动力投入。坦率地说，要让它们在经济上可行，电价就必须高于目前市场上的交易价格。”
同样在过去几周，美国能源部宣布，将提供超过 40 亿美元的融资支持，帮助 Vistra 对其位于宾夕法尼亚州和俄亥俄州的核电站进行升级和现代化改造。这些项目将新增 433 兆瓦（MW）的发电容量。Meta 已经与这些核电站签署长期购电协议。
这里还需要说明一下成本问题。按每千瓦装机容量计算，Constellation 的升级项目确实比新建一座核反应堆便宜。但其成本仍然高于新建配备储能系统的大型公用事业级太阳能电站，或新建一座联合循环天然气发电厂。尽管成本不低，核电站功率提升项目仍然十分抢手。
目前，美国核电机组的总装机容量约为 98 吉瓦。根据不同机构的估算，通过功率提升，美国现有核电站还有望额外增加约 3 至 8 吉瓦的发电容量。其中，相当一部分潜在增量已经被纳入规划。美国核管理委员会预计，到 2032 年，将收到总计可为现有反应堆增加 2.4 吉瓦发电容量的功率提升申请。
不过，我们仍然需要从更宏观的角度看待这些计划，以及美国核电站功率提升的总体潜力。负责美国东海岸大片地区电网运营的 PJM 预计，到 2030 年，AI 将带来约 30 吉瓦的额外峰值电力需求。
即使美国全国所有潜在的核电站功率提升项目全部实现，也只能满足其中的一小部分需求。在当前迫切需要更多零排放电力的情况下，充分利用现有核反应堆的发电潜力，无疑是一种相对容易实现的增量方案。
但电力需求仍在持续增长。如果希望通过核电满足更多新增需求，那么最终，我们还是必须真正建造新的核反应堆。
原文链接：
https://www.technologyreview.com/2026/10/15/1146577/nuclear-power-upgrade/