Kiinan tekoälybuumi lisää sähkön tarvetta – ydinvoiman kolme eri aikataulua

Kiinan kasvava kiinnostus ydinvoimaan liittyy osaltaan datakeskusten sähkön tarpeeseen. Tärkein ero eri hankkeiden välillä on aikataulu: käytössä olevat ja rakenteilla olevat perinteiset ydinreaktorit voivat tuottaa sähköä ennen kuin suunnitteilla olevat pienreaktorit tai kokeelliset fuusiolaitteet. Fuusioon sijoitetaan jo nyt, mutta sitä ei voi pitää varmana sähkönlähteenä lähivuosien kysynnälle.4719

Kuinka paljon sähköä datakeskukset voivat tarvita?

Konsulttiyhtiö Wood Mackenzie arvioi, että Kiinan kaikkien datakeskusten sähkönkulutus voi noin nelinkertaistua 774 terawattituntiin (TWh) vuoteen 2030 mennessä. Se vastaisi noin kuutta prosenttia maan sähkönkulutuksesta. Tekoäly on yksi syy sähkönsaannin kasvavaan huomioon, mutta ennuste kattaa datakeskukset yleisesti – ei pelkkiä tekoälysovelluksia. Kyse on ennusteesta, ei toteutuneesta kulutuksesta.14 Vähäpäästöisen sähköntuotannon lisääminen sopii myös Kiinan tavoitteeseen saavuttaa hiilineutraalius vuoteen 2060 mennessä.1

Perinteiset reaktorit ovat lähiajan vaihtoehto

Kiinassa on tiettävästi 64 toiminnassa olevaa ydinreaktoria ja 38 rakenteilla. Rakenteilla olevien reaktorien yhteenlaskettu kapasiteetti on lähes 40 gigawattia.4 Tämä fissiovoiman rakentaminen on vuoden 2030 sähkönkysynnän kannalta olennaisempaa kuin ehdotetut fuusiovoimalat. Se ei kuitenkaan tarkoita, että uusi tuotanto varattaisiin datakeskuksille: ne käyttävät sähköä osana laajempaa sähköjärjestelmää.414

Junhe Nuclear tähtää pienreaktorin koekäyttöön vuonna 2031

Shanghaihin sijoittautunut Junhe Nuclear on kerännyt tiettävästi 300 miljoonaa juania riskirahoitusta. Se suunnittelee ensimmäistä pientä modulaarista ydinreaktoriaan eli SMR-reaktoria ja tavoittelee esittelyhankkeen käyttöönottoa noin vuonna 2031. Yhtiö on myös käsitellyt mahdollisuutta hyödyntää entisten hiilivoimaloiden sijainteja ja työntekijöitä.717

Junhen SMR perustuu ydinfissioon, kuten perinteisetkin ydinreaktorit. Sitä ei pidä sekoittaa NovaFusionX:n suunnittelemiin pieniin fuusiolaitteisiin. Vuosi 2031 on Junhen kehitystavoite, ei osoitus siitä, että laitos olisi valmis tai tuottaisi jo sähköä.717

NovaFusionX:n fuusiotavoitteet eivät vielä tarkoita sähköntuotantoa

Fuusioyritys NovaFusionX on kerännyt tiettävästi yhteensä 2,4 miljardia juania: ensin 500 miljoonaa juania, sitten 700 miljoonaa juania ja myöhemmillä varhaisen vaiheen rahoituskierroksilla 1,2 miljardia juania.18 Yhtiö kehittää niin sanottuun käänteiskenttäkonfiguraatioon perustuvaa fuusiomenetelmää. Sen tavoitteena on tuottaa laitteessaan ensimmäinen plasma vuoden 2026 loppuun mennessä ja saavuttaa kokeellinen energian nettotuotto vuonna 2029.1819 Yhtiön perustaja on puhunut tavoitteesta lyhentää fuusion kaupallistamisen aikajänne viiteen–kymmeneen vuoteen.19

Nämä etapit ovat eri asia kuin toimiva voimalaitos. Ensimmäinen plasma osoittaisi, että laitteessa on saatu aikaan plasmaa. Kokeellinen energian nettotuotto ei puolestaan vielä ratkaisisi sitä, miten sähköä tuotetaan pitkäkestoisesti ja käyttökelpoisessa muodossa. Yhtiön esittelyvoimalaa koskevat suunnitelmat sijoittuvat 2030-luvulle. Fuusiota ei siksi voi laskea varmaksi osaksi vuoden 2030 sähkönkulutusennusteen kattamista.1219

Miten Kiina ja Yhdysvallat vertautuvat?

Kiinan vahvuutena voi olla reaktorirakentamisen, kotimaisen valmistuksen ja koordinoitujen julkisten investointien yhdistäminen. Eräässä raportoidussa kiinalaisessa ydinhankkeessa kotimaiset toimittajat valmistivat yli 90 prosenttia laitteista.50 Fuusion osalta tutkimuslaitos CSIS arvioi Kiinan mobilisoineen vähintään 6,5 miljardia Yhdysvaltain dollaria julkista rahoitusta vuosina 2023–2025. Rahoitusarvio ei kuitenkaan osoita, että kaupallinen fuusiovoima olisi lähellä.33

Yhdysvalloissa toimii merkittävä yksityinen fuusioala, johon liittyy myös teknologiayhtiöiden investointeja. Sen rinnalla on liittovaltion rahoittamaa tutkimusta ja välitavoitteisiin sidottua tukea.2732 Yhdysvaltain hallinnon etenemissuunnitelma tähtää ensimmäisten fuusiovoimaloiden käyttöönottoon 2030-luvun puolivälissä, mutta tunnistaa edelleen puutteita muun muassa materiaaleissa, infrastruktuurissa, toimitusketjuissa ja osaavassa työvoimassa.28 Pelkkä julkisten rahoitussummien vertailu ei siis kerro, kumpi maa kaupallistaa fuusion ensin.

Lukijalle olennainen ero on tämä: perinteinen fissioydinvoima tuottaa Kiinassa sähköä jo nyt, ja rakenteilla olevat laitokset voivat kasvattaa tuotantoa valmistuessaan. Junhe tavoittelee pienreaktorinsa esittelyhanketta vuodelle 2031. NovaFusionX pyrkii vasta kokeellisiin fuusiotuloksiin. Tekoälyn kasvava sähkön tarve selittää kiinnostusta kaikkiin kolmeen, mutta niiden sähkö ei ole käytettävissä samalla aikataululla.4719