麻省理工學(xué)院的研究人員在《焦耳》雜志的發(fā)表文章,揭示了核工業(yè)面臨的一個關(guān)鍵挑戰(zhàn):新建核電站的成本不斷上升。
研究表明,核電站建設(shè)費用螺旋上升的主要原因是軟成本,即與工程設(shè)計、采購、計劃、進度和成本控制等活動相關(guān)的間接費用。這一結(jié)果對于那些認(rèn)為反應(yīng)堆建造數(shù)量越多,成本越低的人來說是一個清醒劑。這也是英國新核動力背后的邏輯,開發(fā)人員期待通過增加反應(yīng)堆建設(shè)的數(shù)量大幅降低核電成本。
根據(jù)麻省理工學(xué)院的研究,在美國四分之三的不同反應(yīng)堆型設(shè)計中,第一座建造的反應(yīng)堆是最便宜的。第一座核電站建成后,只有通用電氣公司的沸水反應(yīng)堆(BWR-4)變得更便宜。這項研究的結(jié)論是:“與預(yù)期相反,第n座核電廠比第一座核電廠更貴。”
在這種情況下,核工業(yè)真正有希望通過第n個電廠降低成本的領(lǐng)域:小型模塊化反應(yīng)堆(SMR)。麻省理工學(xué)院能源研究副教授杰西卡·特蘭西克(JessikaTrancik)說,戰(zhàn)勝軟成本挑戰(zhàn)的一種方法是使用不需要太多現(xiàn)場施工的先進材料和部件來簡化反應(yīng)堆設(shè)計。我們的想法是把更多的生產(chǎn)過程帶到制造廠和建筑工地之外,追求施工過程的進一步自動化。
但是,SMR也有其自身的挑戰(zhàn)。最顯著的問題是,要使其實現(xiàn)商業(yè)可行性,還需要長達10年的時間,以及成本不確定性。目前,領(lǐng)先的SMR技術(shù)競爭者之一是俄羅斯,已經(jīng)建造了一個浮動式SMR,目前正在運行中;而中國目前也正在建造SMR裝置。
歐洲和北美的SMR進展稍快一些。總部位于俄勒岡州波特蘭的NuScalePower是最早的SMR公司之一,已經(jīng)花了十多年時間尋求聯(lián)邦監(jiān)管機構(gòu)的批準(zhǔn),而其在愛達荷州的首個擬議項目要到本世紀(jì)末才會上線。比爾·蓋茨支持的TerraPower和X-energy的SMR設(shè)計最近獲得了美國能源部(U.S.Department of energy)的財政支持,目的是在未來7年內(nèi)建造第一個工作裝置。