Constellation Plans Nearly 1-Gigawatt Nuclear Uprate to Meet Surging AI-Driven U.S. Power Demand

La domanda di elettricità negli Stati Uniti sta tornando a crescere, trainata in larga parte dai data center e dalla rapida realizzazione di infrastrutture per l’AI. Questa impennata sta spingendo utility e decisori pubblici a cercare fonti di energia a basse emissioni di carbonio nel breve periodo. Nelle ultime settimane, una strategia è tornata sotto i riflettori: ottenere più elettricità dai reattori nucleari già collegati alla rete.

Constellation Energy, il più grande operatore di centrali nucleari negli Stati Uniti, afferma di voler aumentare la produzione di quasi 1 gigawatt, distribuito su 11 reattori esistenti in sei siti. Pochi giorni dopo, il 5 ottobre, il U.S. Department of Energy ha annunciato un prestito da 4,2 miliardi di dollari a Vistra per sostenere lavori di ammodernamento già resi noti in precedenza in tre centrali nucleari. Il vantaggio è evidente: rispetto alla costruzione di nuovi impianti di generazione, potenziare i reattori esistenti potrebbe fornire più rapidamente ulteriore elettricità pulita — potenzialmente con tempi più allineati alle esigenze di breve termine dei grandi data center.

Questo approccio è noto come “power uprate”. Gli operatori statunitensi perseguono gli uprate fin dagli anni Settanta, ma il ritmo è oscillato in funzione delle condizioni di mercato. Quando la domanda di elettricità si è appiattita e il gas naturale a basso costo ha messo sotto pressione l’economia delle centrali nucleari, investire capitale aggiuntivo per aumentare la produzione nucleare spesso non risultava sostenibile. Alcuni reattori sono stati chiusi e molti operatori hanno privilegiato il controllo dei costi rispetto all’espansione.

Le statistiche regolatorie riflettono questo cambiamento. Dal 2001 al 2010, la U.S. Nuclear Regulatory Commission ha approvato più di 80 uprate. Dal 2011 al 2020, le approvazioni sono scese a 33. Ora, con previsioni di domanda in aumento, gli uprate stanno tornando — insieme agli sforzi per riattivare siti chiusi in precedenza come Palisades e Three Mile Island.

Non tutti gli uprate sono uguali. Alcuni sono relativamente piccoli e prevedono la revisione dei setpoint operativi o analisi ingegneristiche aggiornate che consentono un incremento modesto della potenza. I progetti più grandi possono aumentare l’output di un reattore fino a circa il 20%, ma in genere richiedono modifiche hardware significative. Questi interventi di potenziamento si basano di norma sull’uso di combustibile leggermente più arricchito o sull’aumento della quantità di combustibile fresco caricata nel reattore, il che incrementa la produzione di calore e genera più vapore. Per convertire in modo sicuro e affidabile quell’energia termica aggiuntiva in elettricità, gli impianti possono aver bisogno di turbine nuove o ricondizionate, oltre che di pompe, motori, generatori e trasformatori aggiornati.

Uno dei più recenti esempi statunitensi di grande portata è la centrale nucleare di Browns Ferry in Alabama. Un intervento da 475 milioni di dollari ha aumentato la capacità dei tre reattori di circa il 14% nel corso del 2018 e del 2019.

Il nuovo piano di Constellation è di dimensioni molto maggiori in termini di costi: oltre 4,3 miliardi di dollari per uprate su 11 reattori. L’azienda afferma che la generazione aggiuntiva sarebbe sufficiente a fornire elettricità a circa 700.000 abitazioni statunitensi. Un fattore abilitante chiave è la domanda di lungo periodo del settore tecnologico. Google ha accettato di acquistare energia dagli impianti potenziati con un contratto ventennale, un tipo di accordo che può offrire la certezza di prezzo necessaria per giustificare investimenti nucleari importanti. Come ha detto l’amministratore delegato di Constellation Joe Dominguez a The New York Times, questi progetti richiedono un prezzo più alto di quello che i tipici mercati all’ingrosso garantiscono.

Gli interventi di Vistra, sostenuti dal prestito del DOE, dovrebbero aggiungere 433 megawatt complessivi tra impianti in Pennsylvania e Ohio. Meta ha già firmato un accordo di lungo periodo per acquistare elettricità da quelle strutture.

Eppure, gli uprate non sono economici. Su base costo-per-kilowatt, l’espansione di Constellation è meno costosa della costruzione di un nuovo reattore nucleare, ma rimane più cara della realizzazione di un nuovo progetto solare su scala utility abbinato a sistemi di accumulo, o di un impianto a gas naturale a ciclo combinato.

Quanta energia nucleare aggiuntiva è realisticamente disponibile? L’attuale parco nucleare statunitense totalizza circa 98 gigawatt di capacità. Le stime del potenziale aggiuntivo ottenibile tramite uprate vanno da circa 3 a 8 gigawatt. Una parte è già in fase di sviluppo: la NRC prevede domande che aggiungerebbero 2,4 gigawatt entro il 2032.

Perché conta

Gli uprate potrebbero offrire un incremento significativo—seppur limitato—nel breve periodo dell’elettricità a basse emissioni di carbonio, soprattutto per le aree che cercano di alimentare nuovi data center senza aumentare le emissioni. I progetti dipendono da capitali, catene di fornitura e contratti di lungo periodo con grandi acquirenti come Google e Meta. Il prossimo segnale da osservare è la rapidità con cui i regolatori approveranno le domande e quanti operatori si impegneranno negli upgrade più ampi e ad alta intensità di apparecchiature, anziché in semplici aggiustamenti minori.