應(yīng)清潔能源需求飆升趨勢，西屋電氣公司(Westinghouse)推出小型核反應(yīng)堆，擴大核能普及率。該公司宣布推出其王牌AP 1000核反應(yīng)堆的小型版本AP 300，該新反應(yīng)堆計劃于2027年投入使用，發(fā)電量約為AP 1000反應(yīng)堆的三分之一。這是核能行業(yè)努力重塑自身、應(yīng)對氣候變化的重要轉(zhuǎn)折點，通過核裂變反應(yīng)堆發(fā)電不會產(chǎn)生溫室氣體排放。
西屋公司能源系統(tǒng)總裁大衛(wèi)·達(dá)勒姆(David Durham)表示，AP 300將產(chǎn)生約300兆瓦的能量，為30萬個家庭供電，而AP 1000能產(chǎn)生1200兆瓦的能量。新型核反應(yīng)堆的主要賣點是其建造成本較低，每臺AP 300的成本約為10億美元，達(dá)勒姆引用了麻省理工學(xué)院2022年的一項研究，指出要建成一個AP 1000需要花費68億美元。
美國佐治亞州(Georgia)的Vogtle發(fā)電廠要求新增兩臺AP 1000核反應(yīng)堆，但是該項目因預(yù)算超支、進度緩慢遭受非議。但是達(dá)勒姆表示，已公開的成本預(yù)計超過300億美元，其中包括為支付項目資金所借錢款的利息。
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小型模塊化反應(yīng)堆體量更小、成本更低，用途也更廣。
核能專家、前美國核管理委員會委員杰弗里·梅里菲爾德(Jeffrey S.Merrifield)告訴CNBC：“與上一代核電廠(僅供大型綜合公用事業(yè)公司使用)不同，小微型反應(yīng)堆的規(guī)模從0.5兆瓦到300兆瓦不等，這意味著有更多的公用事業(yè)公司可以利用這些技術(shù)。” 對工業(yè)生產(chǎn)商來說，小型核反應(yīng)堆是無碳熱源。梅里菲爾德表示：“許多先進反應(yīng)堆技術(shù)如高溫氣體快堆、熔鹽快堆和鈉快堆，這些技術(shù)的優(yōu)勢是可以產(chǎn)生用于非發(fā)電場景的工業(yè)級熱量，或者用于煉鋼、化工生產(chǎn)、水泥生產(chǎn)、碾磨和采礦等行業(yè)的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。”
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小型反應(yīng)堆也更容易連接到電網(wǎng)。
獲取新的能源在連接電網(wǎng)方面可能需要數(shù)年時間，因為這一過程通常需要升級傳輸容量。但AP 300核反應(yīng)堆產(chǎn)生的電量與典型的燃煤電廠產(chǎn)生的電量大致相同，所以用小型核反應(yīng)堆取代燃煤電廠會更簡單。
為了讓AP 300于2027年底在美國上市，西屋公司必須獲得核管理委員會的批準(zhǔn)，達(dá)勒姆表示他對此很有信心。達(dá)勒姆告訴CNBC：“我們信心十足，因為核管理委員會批準(zhǔn)了新型核反應(yīng)堆每個節(jié)點的技術(shù)，批準(zhǔn)上市也沒問題。”
03
AP 300具有與AP 1000相同的安全特性。
被動冷卻系統(tǒng)在這兩種型號中都尤為重要。水保證系統(tǒng)冷卻，防止燃料棒過熱，核反應(yīng)堆關(guān)閉時，燃料棒仍然需要保持冷卻，該過程中需要備用電源。達(dá)勒姆表示：“如果沒有備用電源或備用水源，那么可能會出現(xiàn)燃料過熱的情況，就像福島核電廠那樣，被動安全系統(tǒng)可以自行保持燃料冷卻，無需人為操作，不需要額外準(zhǔn)備備用電源和水源，因為保持燃料冷卻所需的系統(tǒng)都在反應(yīng)堆內(nèi)部。”
在被動冷卻系統(tǒng)中，反應(yīng)堆上方備有水箱。如果需要關(guān)閉反應(yīng)堆，水就會被釋放出來，落到燃料棒上。達(dá)勒姆表示，水溫升高時，會產(chǎn)生蒸汽，蒸汽上升，又凝結(jié)成水，持續(xù)循環(huán)約三天。三天后，如果反應(yīng)堆仍然保持關(guān)閉，就需要在反應(yīng)堆頂部的水箱中添加更多的水。達(dá)勒姆表示：“這項技術(shù)是核能行業(yè)的一大進步，如果AP 1000在福島運行，完全不會發(fā)生事故。”
