应清洁能源需求飙升趋势,西屋电气公司(Westinghouse)推出小型核反应堆,扩大核能普及率。该公司宣布推出其王牌AP 1000核反应堆的小型版本AP 300,该新反应堆计划于2027年投入使用,发电量约为AP 1000反应堆的三分之一。这是核能行业努力重塑自身、应对气候变化的重要转折点,通过核裂变反应堆发电不会产生温室气体排放。
西屋公司能源系统总裁大卫·达勒姆(David Durham)表示,AP 300将产生约300兆瓦的能量,为30万个家庭供电,而AP 1000能产生1200兆瓦的能量。新型核反应堆的主要卖点是其建造成本较低,每台AP 300的成本约为10亿美元,达勒姆引用了麻省理工学院2022年的一项研究,指出要建成一个AP 1000需要花费68亿美元。
美国佐治亚州(Georgia)的Vogtle发电厂要求新增两台AP 1000核反应堆,但是该项目因预算超支、进度缓慢遭受非议。但是达勒姆表示,已公开的成本预计超过300亿美元,其中包括为支付项目资金所借钱款的利息。
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小型模块化反应堆体量更小、成本更低,用途也更广。
核能专家、前美国核管理委员会委员杰弗里·梅里菲尔德(Jeffrey S.Merrifield)告诉CNBC:“与上一代核电厂(仅供大型综合公用事业公司使用)不同,小微型反应堆的规模从0.5兆瓦到300兆瓦不等,这意味着有更多的公用事业公司可以利用这些技术。” 对工业生产商来说,小型核反应堆是无碳热源。梅里菲尔德表示:“许多先进反应堆技术如高温气体快堆、熔盐快堆和钠快堆,这些技术的优势是可以产生用于非发电场景的工业级热量,或者用于炼钢、化工生产、水泥生产、碾磨和采矿等行业的热电联产系统。”
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小型反应堆也更容易连接到电网。
获取新的能源在连接电网方面可能需要数年时间,因为这一过程通常需要升级传输容量。但AP 300核反应堆产生的电量与典型的燃煤电厂产生的电量大致相同,所以用小型核反应堆取代燃煤电厂会更简单。
为了让AP 300于2027年底在美国上市,西屋公司必须获得核管理委员会的批准,达勒姆表示他对此很有信心。达勒姆告诉CNBC:“我们信心十足,因为核管理委员会批准了新型核反应堆每个节点的技术,批准上市也没问题。”
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AP 300具有与AP 1000相同的安全特性。
被动冷却系统在这两种型号中都尤为重要。水保证系统冷却,防止燃料棒过热,核反应堆关闭时,燃料棒仍然需要保持冷却,该过程中需要备用电源。达勒姆表示:“如果没有备用电源或备用水源,那么可能会出现燃料过热的情况,就像福岛核电厂那样,被动安全系统可以自行保持燃料冷却,无需人为操作,不需要额外准备备用电源和水源,因为保持燃料冷却所需的系统都在反应堆内部。”
在被动冷却系统中,反应堆上方备有水箱。如果需要关闭反应堆,水就会被释放出来,落到燃料棒上。达勒姆表示,水温升高时,会产生蒸汽,蒸汽上升,又凝结成水,持续循环约三天。三天后,如果反应堆仍然保持关闭,就需要在反应堆顶部的水箱中添加更多的水。达勒姆表示:“这项技术是核能行业的一大进步,如果AP 1000在福岛运行,完全不会发生事故。”