英國重振核能,旨在復興工業

英國政府正在重新定義核能的角色:它不只是發電設施,還是新一輪工業復興的關鍵支點

2025年7月,建設中的英國欣克利角C大型核電站。圖/法新


英國的能源戰略正在發生轉向。降低碳排放曾是政策設計的首要出發點,而當前更為緊迫的任務目標,是快速增加電力供應能力,並為工業復興和新興高耗能產業提供支撐。

這一轉向在項目層面已有標誌性體現:2025年12月,英國原計畫用於支撐工業轉型的提賽德(Teesside)藍氫項目H2Teesside宣佈取消。在同一時期和臨近地點,結合先進核反應堆和人工智慧(AI)算力中心的部署方案開始推進實施。

藍氫項目曾經承載著重振東北英格蘭工業的希望。如今,這一角色正在被小型模組化核反應堆(SMR/AMR)所取代。英國政府在2025年發佈的《英國現代產業戰略》中明確提出,SMR是英國製造業新時代的開端,英國核能產業鏈正在全面復甦。

戰略背後有兩大因素:傳統重工業的脫碳處理程序放緩,人工智慧帶來的電力需求快速上升。英國政府在《Compute UK:國家算力基礎設施》(2024)中指出,資料中心和AI,將成為英國未來十年最重要的電力需求增長來源。在這一背景下,核能將因此在英國能源版圖中重新崛起,尤其是小型模組化反應堆,被認為更契合AI基礎設施的用能特徵。

英國的高耗能行業也將隨之發生變化。算力叢集將取代重工業,成為未來新興的高耗能行業。根據英國商業與貿易部(DBT)、能源監管機構Ofgem以及國際能源署(IEA)的聯合預測,到2030年,資料中心用電量在英國全社會用電中的佔比將從目前的約3%,上升至8%-9%。單次大型AI模型訓練所消耗的電力,已相當於數萬戶英國家庭的日常用電需求。倫敦周邊地區已出現電網接入暫緩的情況,資料中心開始與製造業爭奪有限的電網容量。

全球主要經濟體也在重新評估核能的戰略價值。在用電需求快速擴張、同時追求低碳轉型的時代,核電兼具大規模、穩定和低碳等特徵。2023年迪拜氣候大會期間,來自20多個國家的代表簽署宣言,承諾以2020年為基準,到2050年推動全球核電裝機容量至少增加3倍。

核能回歸英國

英國核工業曾在20世紀輝煌一時,隨後因長期投資不足和公共輿論波動而逐漸式微。英國最近一次建成的大型核電機組,還要追溯到1995年投運的Sizewell B項目,一座總裝機容量1.2GW(吉瓦)的壓水堆核電站。

直到2009年,欣克利角C(Hinkley Point C,HPC)項目才標誌著大型核電站重新啟動;2025年,Sizewell C(SZC)項目正式進入建設階段。兩個項目的裝機容量均為3.2GW,預計分別於2030年和2035年投運。

截至目前,英國共有九座在運核反應堆,總裝機容量約6.5GW。其中包括八座先進氣冷堆(Advanced Gas-cooled Reactors,AGR)和一座壓水堆(Pressurized Water Reactor,PWR)。按照既定計畫,氣冷堆機組將在2030年前陸續退役;唯一的壓水堆機組正在開展延壽工作,預計可運行至2045年。

核電目前約佔英國電力總裝機容量的15%。但由於機組老化和檢修等原因,實際發電的約佔12%。2024年初,英國能源安全和淨零排放部(DESNZ)發佈更新版《民用核能路線圖2050》(Civil Nuclear Roadmap),到2050年,核能在英國能源系統中的佔比目標超25%,小型模組化核反應堆(SMR)是增長的關鍵。

英國政府支援SMR的理由,並不僅限於能源本身,還將其緊密嵌入經濟產業與基礎設施重構之中。與傳統大型核電站相比,SMR建設周期短,採用模組化工廠製造,具備持續降本空間;其體量和選址靈活性,也更適合英國大量可再開發的褐地(brownfield)電站改造。

在用能側,SMR穩定、零碳、可簽訂長期購電合同的特徵,與AI資料中心等新型用電負荷高度匹配;在產業側,SMR被寄望於帶動本土核電供應鏈復興,成為未來出口產業。

SMR重構核電工程

SMR(Small Modular Reactor)基於成熟的三代核電堆形,具有小型化、模組化特點,技術成熟,已經開始商業化。AMR(Advanced Modular Reactor)是下一代核電,一般指下一代非壓水堆,包括高溫氣冷堆、熔鹽堆(Molten Salt Reactor,MSR)和鈉冷快堆(Sodium-cooled Fast Reactor,SFR)等,目前仍處於研發和示範階段,英國政府預期其在2035年前後具備商業化條件。

SMR的概念最早可追溯至20世紀70年代,但在過去五年才真正具備商業生命力。關鍵原因在於,SMR直面並嘗試解決核能行業長期存在的兩大痛點:造太慢、造太貴;並將核電站功率從傳統大型核電站的1GW縮小至50MW-300MW,並引入模組化、工廠化生產模式,大幅壓縮了建設周期和初始投資規模。與傳統大型核電站相比,SMR項目的建設時間可縮短一半以上,單位造價有望下降超過三分之一。

當前,業界圍繞SMR的討論在於:它究竟是已經成熟的工程技術,還是仍停留在概念階段的新技術?是否能承擔一個國家未來的新增電力需求?

這些爭議往往源於對SMR技術屬性的誤解。SMR不是從零起步的技術突破,其所依託的核反應堆物理原理,建立在已有數十年商用核電技術積累的基礎之上。無論是Rolls-Royce SMR的壓水堆系統、GE-Hitachi的BWRX-300沸水堆系統,還是Xe-100以及中國的HTR-PM所代表的高溫氣冷堆路線,都是在成熟核能體繫上延續,在工程層面進行了系統性的重構——縮小體積、簡化結構、模組化設計以及工廠化製造。

傳統大型核電站項目,每一個都是高度定製化的龐然大物,建設周期漫長、現場施工複雜,成本容易失控。SMR的思路截然不同,它試圖像SpaceX改造航天業一樣,把核電從“手工時代”帶入工業化時代,從“工程項目”變成“工業產品”。

SpaceX之所以能讓火箭發射成本下降一個數量級,並不是因為它重新發明了火箭,而是因為它用一種完全商業化、標準化、可復用的製造模式,替代了傳統航天的工程項目邏輯。越造越熟練,越造越便宜,每一次製造都在降低下一次的成本和風險。

SMR的路徑與之類似。它將最複雜的核島裝置從現場轉移到工廠內製造,讓每個壓力容器、換熱器、控制模組、鋼結構都可以在更可控的環境中完成,並重複同樣的流程。這種工業化模式讓核電第一次真正具備了製造業的學習曲線——可以複製經驗、最佳化流程、提高良品率,並隨著生產規模的擴大而獲得效率紅利。

隨著訂單數量增加,前期研發、供應鏈投資和材料採購成本被不斷攤薄;當製造速度從年提升到季度,甚至未來有可能像SpaceX那樣以批次生產時,核電投資將不再依賴一次性、超大規模資本投入,開始顯現規模效應的優勢。

這種思路帶來的改變是革命性的。一方面,反應堆功率縮小帶來更高的安全冗餘——功率越低,餘熱越少,被動安全系統更容易實現;另一方面,可分期建設意味著資金壓力大幅降低,電力公司可以根據負荷增長逐步加裝機組,而不是一次性投入十幾億英鎊建一座巨型核電站。

英國北方能源革命

2025年9月,能源公司Centrica與美國核能企業X-Energy簽署聯合開發協議(JDA),計畫在英格蘭東北部城市哈特爾浦(Hartlepool)部署12台Xe-100先進模組化反應堆。這是英國最大的此類核反應堆部署計畫。

“這是我們幾十年來從未見過的機會。”一位Hartlepool地方議員如此評價。

這是重塑區域經濟結構的契機。Hartlepool緊鄰Teesside,同屬英國北方工業帶。上述12台機組單台功率約100MW(兆瓦),總發電能力超過1GW,可為周邊工業企業提供更穩定、持續和低價的電力供應。更重要的是,這些機組還能輸出高達500攝氏度的工業級蒸汽,可以廣泛接入多種工業生產流程,包括化工流程、精細材料加工、資料中心熱回收等。

該項目預計將創造超過3000個建設崗位、數千個營運崗位,被視為英國未來24GW核能部署路線圖的重要落點。

兩個月後,英國政府又啟動了另一項重大核能決策。在北威爾士的威爾法(Wylfa)部署至少三台Rolls-Royce SMR(下稱“RR SMR”),總裝機規模約1.4GW。Wylfa被普遍認為是英國條件最優越的核電站址之一,具備優良的冷卻條件和岩土結構、成熟的電網連接、長期支援核能發展的社區,同時靠近曼徹斯特——英國最大的核工程技術與產業人才集聚區。

作為英國本土技術路線,RR SMR的價值不僅在於電力本身,還在於其蘊含的“發電能力+製造體系+工程服務+出口產品”產業鏈潛力,前述三台機組的供應鏈本地化比例目標超過70%。英國政府希望將RR SMR打造成面向國際市場的能源裝備產品,面向東歐、中東、東南亞和非洲等新興市場。

SMR寫入國家戰略

英國是最早將SMR納入國家工業與能源戰略的國家,更新版的《民用核能路線圖2050》提出,SMR將成為2050年英國能源系統的關鍵組成部分。

英國能源大臣米利班德(Ed Miliband)直言“核能將成為英國AI工業體系的‘電力心臟’”,“核能+AI”是其下一代工業競爭力的核心組合。

英國北方地區未來可能形成這樣的格局:SMR提供穩定電力、AI資料中心形成算力產業,周邊吸引先進材料、精細化工、綠色燃料等企業,大型工業區圍繞“零碳能源+算力”展開。

SMR的製造與部署,需要整個工業體系支撐,包括重型鋼材、高精加工銲接、泵閥蒸汽系統、安全控制儀表、工程服務和建設施工等。通過SMR,英國希望重現20世紀70年代的核工業繁榮。

隨之而來的,是就業結構和人才分佈的變化。SMR站點及其配套產業,所需崗位不僅是核工程師和核電站維運人員,還將擴展至資料分析師、製造業技術工人以及AI工程和系統維護人員等。

加拿大是最早制定國家級SMR路線圖的國家(2018年),其目標是通過SMR替代老舊核電站、保障國內能源供給。目前,加拿大安大略省正在推進首台BWRX-300 SMR機組建設。加拿大自然資源部曾明確表示,SMR是其“下一代製造業”,處於能源、產業與出口的交匯點。

美國在過去兩年也出現多項SMR案例。比如微軟與TerraPower、Helion Energy探索“核能供電資料中心”合作;亞馬遜雲服務(AWS)向美國核能監管委員會(NRC)提交小型核電站諮詢檔案,並與X-Energy合作規劃12台SMR機組以支援AI業務發展;Google和甲骨文也同樣將SMR鎖定為未來AI基礎設施的重要電力來源。在美國政策與產業語境中,SMR被同時賦予科技競爭力、能源主導權與國家安全的多重戰略屬性。

從更現實的產業運行邏輯看,AI不會因為能源系統轉型而放緩發展,資料中心也不會因電力緊缺而主動降速,半導體、材料和藥物研發等產業亦不會容忍供電中斷。這意味著,算力將是未來科技和製造業競爭的關鍵要素,而算力競爭力的關鍵是電力供給。 (財經雜誌)