在电力需求持续攀升的背景下，挖掘现有发电设施的潜力成为行业焦点。近期，美国核电运营商正通过“功率提升”（power uprate）技术，试图从现役反应堆中获取更多清洁电力。
Constellation 与维斯特拉的扩容计划
美国最大核电运营商 Constellation Energy 宣布，计划在旗下 6 座核电站的 11 个现有反应堆中增加近 1 千兆瓦的新容量。这一举措旨在为日益增长的数据中心提供清洁能源支持。
与此同时，美国能源部于 10 月 5 日向维斯特拉公司（Vistra）提供了 42 亿美元的贷款，用于其核电站的升级和现代化项目。该计划预计将增加 433 兆瓦的电力容量，Meta 公司已签署长期协议购买这些电力。
Constellation 本周进一步宣布，将投入超过 43 亿美元对 11 座反应堆进行功率提升改造。新增发电量足以满足约 70 万户美国家庭的用电需求。谷歌也同意从相关发电厂购电，这份为期 20 年的协议是推动电价上升及项目落地的重要因素之一。Constellation 首席执行官乔·多明格斯（Joe Dominguez）指出，此类项目需要大量的资金和劳动力投入。
“功率提升”的技术逻辑与历史沿革
所谓“功率提升”，是指通过对现有核电站进行设备升级，使其达到更高的装机容量。自 20 世纪 70 年代以来，美国运营商一直采用此做法。然而，随着过去十年电力需求趋于平稳以及廉价天然气带来的财务压力，这一策略逐渐式微。部分核电站因此关闭，而在另一些电站追加投资以增产缺乏经济合理性。
数据显示，2001 年至 2010 年间，美国核管理委员会（NRC）批准了超过 80 项功率提升项目；而 2011 年至 2020 年间，这一数字降至 33 项。
近年来，人工智能兴起引发的电力需求激增改变了这一局面。Palisades 和 Three Mile Island 等已关闭工厂正在争取重新开放，现有电站也在寻求产能扩张。
技术层面，轻微的升级可能仅涉及仪器设定点或工厂计算系统的调整。但更大规模的改造——例如提高反应堆功率 20%——则需要更换核心设备。一般来说，核电反应堆升级需要使用更高浓缩度的燃料或添加新燃料组件，以产生更多蒸汽驱动轮机发电。为了处理额外能量，主要轮机、发动机、发电机和变压器等设备均需同步升级。
作为参考案例，阿拉巴马州布朗斯费里核电站（Browns Ferry Nuclear Plant）的三座反应堆最近完成了重建工程。一项价值 4.75 亿美元的项目使该发电厂在 2018 年至 2019 年期间将其发电能力扩大了 14%。
成本效益与供需缺口分析
尽管需求旺盛，但功率提升项目的经济性仍需考量。按每千瓦成本计算，Constellation 的项目比建造全新反应堆便宜，但仍高于新建公用事业规模的太阳能发电场、储能设施或联合循环燃气电厂。
目前，美国核动力总容量约为 98 千兆瓦。根据不同机构的预测，潜在可增加的容量在 3 至 8 千兆瓦之间。预计到 2032 年，核反应堆将新增 2.4 千兆瓦电力。
然而，面对巨大的需求缺口，现有核电扩容显得杯水车薪。覆盖东海岸大部分地区的电网运营商 PJM 预计，到 2030 年，人工智能将带来 30 千兆瓦的峰值需求增长。即便将所有可能的全国性核电增量全部计入，也只能覆盖其中一小部分。
在零排放电力资源紧缺的当下，充分利用现有核反应堆是一项相对容易实现的胜利。但若要从根本上满足未来的能源需求，最终仍离不开新建反应堆的支持。
