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川普力推SMR核電拚2028上線 打造AI算力與國防戰備不斷電根基

美國總統川普5月23日於白宮簽署了幾項行政命令,加速先進核能技術的發展。圖片來源:白宮Youtube頻道影片「President Trump Signs Executive Orders in the Oval Office, May 23, 2025」。

2025年5月17日,核三廠二號機停機並正式進入除役階段,至此,台灣正式邁入「非核家園」。同年同月,美國在川普總統領導下,將開啟核能復興新時代。歷經數十年停滯與反應爐關閉後,川普為核能創新指明道路,於5月23日簽署了行政命令 (下稱《命令》),要求快速部署先進核技術以支持國家安全目標,包括為人工智慧(AI)計算基礎設施和國家安全設施供電。該《命令》指示陸軍部長制定建設計劃,在三年內於國內軍事基地建造並運作一座核反應堆;並要求能源部長將位於能源部設施內或與其協作運行的AI數據中心指定為關鍵國防設施,並將其供電核反應堆列為國防關鍵電力基礎設施;《命令》同時允許在能源部實驗室進行反應爐設計測試,為聯邦土地上的核設施建設掃清障礙以保障國家安全與經濟安全,並透過要求核能管理委員會及時作出許可審批以破除監管壁壘。

核能回歸戰略核心 川普命令部署先進反應爐

 根據白宮公布的《命令》內容,主要涵蓋四大主軸:

AI人工智慧將重塑全球能源格局 資料中心用電量恐翻倍

 川普的行政命令中,其中一大關鍵是「支援國安能源需求」,對此,美國能源部將AI資料中心列為「國防關鍵設施」,代表AI算力已與國防戰略密切連結。然而,AI算力與能源又有什麼關係?

國際能源總署(IEA)最新發布《能源與人工智慧》(Energy and AI)特別報告 (下稱《報告》)指出,AI將在未來十年徹底改變能源產業 — 全球資料中心用電量預計於2030年前突破945太瓦時(TWh),比當今日本全國用電總量還多出一些。其中AI優化型資料中心的電力需求增幅將達4倍以上,成為推升用電量的關鍵引擎。

《報告》同時指出,美國用電結構正呈現劇變:

報告顯示,再生能源與天然氣將成為滿足資料中心需求的主力,關鍵在於成本競爭力與主要市場的供給能力。IEA執行長Fatih Birol警告:「全球資料中心用電量將在五年內翻倍,各國衝擊程度懸殊 — 美國近半、日本過半、馬來西亞達五分之一的新增用電皆來自此領域。」

圖1. 全球資料中心電力主要驅動因素的年平均變化:2005-2015年及2015-2023年全球消費量;資料來源:《Energy and AI,World Energy Outlook Special Report》,IEA Publications, April 2025. (IEA 根據思科 (2008)、思科 (2015)、思科 (2019)、ITU (2025)、Meltwater(2024 年)、SPEC(2024 年)和世界銀行(2024a)的資料進行的分析。) * 資料始於 2007 年。 ** 資料結束於 2022 年,為 2022 年的估計值。

圖 1 從另一個角度展現了2005年至2015年以及2015年至2023年資料中心電力消耗的驅動因素。從2005年到2015年,全球網際網路協定 (IP) 流量、行動寬頻訂閱量和活躍社群媒體帳號每年增長超過25%。這些都是數位服務需求最初快速成長的代表。到了2015年至2023年期間,成長率有所放緩。相較之下,資料中心伺服器總存量的成長率從2005年至2015年期間的年增長率4% 加速到 2015年至2023年期間的年增長率8%。顯示服務在需求強勁成長下,伺服器總量亦加速成長,而部分效率指標放緩導致電力消費成長加快。

2005 年至 2015 年間,幾個關鍵的效率指標都得到了更快的提升,包括從效率較低的企業資料中心向效率更高的超大規模、主機託管和服務提供商資料中心的轉變速度。由於這些趨勢,資料中心電力消耗成長率從 2005 年至 2015 年的每年 3% 加速到 2015 年至 2024 年的每年 10%。

圖2. 2020-2030年人工智慧對資料中心電力需求預估。對於人工智慧(AI)占數據中心總耗電量比例的估計值差異極大,且最多僅能基於不完善的替代指標進行推測。 資料來源:《Energy and AI,World Energy Outlook Special Report》,IEA Publications, April 2025. (IEA根據德勤 (2024)、Gartner (2024)、高盛 (2024)、施耐德電機 (2024)、SemiAnalysis (2024) 和 Shehabi 等人(2024)的資料進行的分析。)

AI革命背後的能源考驗:核能成關鍵輔助角色

 當ChatGPT在5秒內寫出一篇論文,當無人駕駛系統實時處理百萬筆道路數據,這些突破性人工智慧應用的背後,是遍佈全球的數據中心正以驚人速度在消耗電力。IEA《報告》揭示,2024年全球數據中心耗電量已達415太瓦時(TWh),相當於全球總用電量的1.5%,且過去5年以年均12%的增速狂飆。這股由AI驅動的能源需求海嘯,正將人類推向數位轉型與能源轉型的關鍵交叉點。

 《報告》描繪了2030年用電版圖的4預測情境

 基準情境 (Base Case)下,2030年數據中心用電將較2024年翻倍成長至945太瓦時。若AI應用進入起飛情境(Lift-Off Case,假設建設限制寬鬆且技術普及加速),耗電量將衝上1,260太瓦時;反之若能效技術突破帶動高效情境(Efficiency Case,用電可控制在800太瓦時;而當能源基建陷入逆風情境(Headwinds Case,則可能壓縮至670太瓦時。值得注意的是,至2035年時,四大情境的預測區間更將擴大至700-1,720太瓦時,顯示未來十年存在巨大不確定性。地域分布上,美國將以壓倒性優勢成為絕對增量龍頭,中國與歐洲緊隨其後。

面對飆升的用電需求,各國能源結構也正經歷戰略重組。

從以上能源結構戰略重組分析,即可以清晰理解為何川普政府要求快速部署先進核技術,以支持國家安全目標 (包括為人工智慧(AI)計算基礎設施和國家安全設施供電)。

天然氣相較於其他化石燃料,可以被視為更「潔淨」的能源,但並非完全的潔淨能源,也不是「綠色能源」。天然氣的主要成分是甲烷,也是一種溫室氣體,雖然釋放後在大氣中停留的時間只有12年,比二氧化碳的500年短,但是溫室效果高達二氧化碳的12倍,是相當強力的溫室氣體。[1]對2050淨零碳排的目標是背道而馳的;再者,天然氣也會有耗盡的一天,在越來越稀少的情況下,發電成本更是節節攀升。

 至於再生能源,最大的問題就是不穩定。即便儲能技術日新月異不斷進步,但在來源產出本來就有很大不確定性的情況下,要確保穩定供電是有一定難度的。至此,核能扮演穩定基載的角色便相當明確了。

SMR技術優勢鮮明 美國借重核能強化AI與國防

目前全球SMR(Small Modular Reactor,小型模組化反應爐) 發展正進入實用化與商轉階段。相對於傳統大型反應爐(GW等級),SMR僅有數十至數百MW電力輸出,便於模組化製造與組裝,具備下列優勢:

美國能源部長Christopher Allen Wright強調,美國核能行業長期受制於繁文縟節與過時政策,但得益於川普總統,核能復興終於到來。隨著人工智慧崛起與總統推動的『美國製造』政策發力,核能有望成為美國最大增量能源 — 無論風力和日照條件均可運行,且能靈活適應各地規模需求。

美國內政部長Doug Burgum則表示,總統的行政命令拓展了『美國能源主導』戰略。面對持續增長的能源需求,擴大現有核能規模並投資先進技術將保障家庭用電穩定、支撐總統的製造業革命,並強化國家電網。

備註:

[1] 天然氣真的是能源模範生嗎?

參考資料:

  1. Fact Sheet: President Donald J. Trump Deploys Advanced Nuclear Reactor Technologies for National Security, The White House, May 23, 2025
  2. President Trump Signs Executive Orders to Usher in a Nuclear Renaissance, Restore Gold Standard Science, The White House, May 23, 2025
  3. 《Energy and AI,World Energy Outlook Special Report》,IEA Publications, April 2025.

延伸閱讀:

  1. 小反應爐,大戰略 — 美國推動SMR為AI供能,台灣能源政策新選擇浮現?川普力推SMR核電拚2028上線 打造AI算力與國防戰備不斷電根基
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