小型、模块化且易于规模化。
小型模块化反应堆（SMR）是一个统称，指的是紧凑型核裂变反应堆，其发电量通常低于300兆瓦。小型化和模块化结构带来了诸多优势。首先，它们允许在工厂批量生产更多组件，从而利用规模经济，降低成本超支和工期延误的风险。此外，由于核电站占地面积缩小，也带来了新的部署机会，例如在工业设施或数据中心附近。

值得注意的是，小型模块化反应堆（SMR）的设计通常分为两大类。创新的第六代反应堆，例如液态金属反应堆或熔盐反应堆，有望实现更高的性能、安全性和效率，但在研发和运行方面经验有限。另一方面，还有一种思路是改进较为成熟的第三代反应堆设计，例如轻水反应堆（LWR）和沸水反应堆（BWR）。罗尔斯·罗伊斯SMR和西屋电气等主要公司认为，小型化核反应堆的大部分技术工作已经完成并经过测试，核潜艇和航空母舰上反应堆的应用就证明了这一点。.

剩下的问题是，小型模块化反应堆（SMR）能否克服社会偏见，满足严格的监管要求，并提供比可再生能源等替代方案更具优势的平准化能源成本（LCOE）或更适合数据中心的适用性。然而，谷歌和微软近期对SMR公司的支持反映出市场对核能数据中心的普遍乐观态度。IDTechEx关于小型模块化核反应堆的综合报告分析了各种设计方案，包括对比图表、市场预测以及对主要SMR企业和项目的分析。.

聚变代替裂变？
一种更为激进的替代方案是利用核聚变——相当于裂变的能量——为数据中心供电。尽管能够发电的聚变反应堆尚未实现商业化，但近年来，数十亿美元已投入到旨在将这项技术变为现实的项目和初创公司中。主要投资者包括各国政府、能源公司和数据中心巨头。微软于2023年与聚变初创公司Helion签署了一份50兆瓦的购电协议（PPA），而谷歌则于2025年6月与Commonwealth Fusion Systems（CFS）签署了一份200兆瓦的购电协议，电力将来自其首座聚变电站，该电站预计将于2030年代初建成。

聚变能源有望具备与小型模块化反应堆 (SMR) 相同的诸多优势：稳定、可靠、清洁的能源，可部署在各种环境中，但不会像裂变那样产生长期放射性废物。.

市场展望：
无论是通过现有裂变反应堆的升级改造，还是发展聚变技术，核能都是为数据中心提供持续低碳电力的一种极具前景的解决方案。近年来，在人工智能数据中心行业的关键参与者以及能源独立和碳减排目标等因素的推动下，人们对核能的兴趣再次高涨。
即使裂变小型模块化反应堆（SMR）或聚变反应堆能够克服技术和监管方面的挑战，它们仍将面临不断进步的可再生能源和储能技术的竞争。除了针对SMR和聚变市场的专项报告外，IDTechEx的报告《2025-2035年数据中心可持续发展：绿色技术、市场预测和参与者》还深入探讨了各种绿色能源在数据中心供电领域的竞争，以及旨在减少这一日益重要的行业中范围2和范围3排放的其他趋势。