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小堆是未來核電的現(xiàn)實選擇

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2013-11-17  瀏覽次數(shù):1700
 

 

 

  辛克利角C核電站(Hinckley Point C)項目的問世,讓糾結(jié)核能產(chǎn)業(yè)多年的英國長舒一口氣。面對不斷上揚的能源價格、嚴峻依舊的經(jīng)濟形勢,英國最終將希望寄托在爭議最大的核能身上。

  與同處歐洲的德國不同,英國不但沒有制定“零核”規(guī)劃,反而最大程度地“擁抱”核能。盡管英國可能會付出更多的精力、資金,甚至承擔更高的風險,但為了最大限度地避免迫在眉睫的能源危機,多數(shù)英國人認為這些代價是值得的。

  但這真的是最佳選擇嗎?除了大型核電站,英國眼下還在部署海上風電場。唐寧街將電力未來押賭在核能和風能之上,但這兩個產(chǎn)業(yè)都是投資高、回報期長的產(chǎn)業(yè)。除此之外,核能還是敏感、高風險的代言詞,而風能則需要長期依賴政府的可再生能源補貼。

  以海上風電為例,目前其發(fā)電量不足英國總發(fā)電量的3%,投資巨大且風險較高、效用存疑,根本就是水中“白象”。有分析師指出,海上風電的高成本是推高英國電價的主因。到2020年,綠色能源政策將導(dǎo)致英國消費者每年承擔高達150億英鎊電費開支,其中大部分主要用于海上風電投資。目前,海上風電價格是155英鎊/兆瓦時,普通電力批發(fā)價僅為50英鎊/兆瓦時。在能源價格成為英政治難題的當下,如此高的成本規(guī)模顯得極不現(xiàn)實。

  此外,工程技術(shù)也是困擾海上風電發(fā)展的問題。數(shù)據(jù)顯示,歐洲超過一半的海上風機基座因水泥灌漿開始溶解而發(fā)生位移,這導(dǎo)致了大規(guī)模維修、再建和養(yǎng)護。而建設(shè)電纜、修建變電站和應(yīng)對海水腐蝕等技術(shù)問題,亦進一步加大了工程難度。業(yè)內(nèi)估計,豎立在北海的風機壽命比預(yù)期要短25年。

  顯然,對于目前囊中羞澀的英國政府而言,大型核電站和海上風能也許只是“看起來很美”的愿景。運行更可靠、造價較低廉的替代能源才是最為現(xiàn)實的選擇,相比起來,“即插即用”型的小型模塊化反應(yīng)堆(SMR)更為靠譜。

  在這一點上,美國又一次走在世界前沿。在經(jīng)歷了太陽能產(chǎn)能過剩、風能投資過猛的一連串打擊之后,美國政府已經(jīng)悄悄著手部署微型核反應(yīng)堆發(fā)展規(guī)劃,并認為SMR可以提供一個現(xiàn)實的、經(jīng)濟可行的能源替代方案。

  6月,美國最大的公共電力機構(gòu)——田納西谷管理局(TVA)獲得了美國聯(lián)邦政府提供的1.5億美元研發(fā)資金,旨在幫助前者制造新型反應(yīng)堆。在經(jīng)歷了30多年越來越大、越來越貴的核電站建設(shè)后,TVA決定與建筑工程公司Babcock & Wilcox 聯(lián)手開發(fā)名為mPower的小型模塊堆。

  Babcock & Wilcox 總裁克里斯托弗·莫里透露,mPower的最終尺寸將會是一個高85英尺、寬13英尺,內(nèi)部包含小型操控系統(tǒng)的模塊。毫不夸張的說,這種更小、更簡單的SMR設(shè)計方案,不僅建造工期更短、成本更低,甚至可以通過卡車或火車完成短途運輸。

  小堆的優(yōu)勢不限于此。

  傳統(tǒng)核電站的發(fā)電規(guī)模約在1000兆瓦—1400兆瓦之間,一個獨立SMR大約能產(chǎn)生180兆瓦電力,而兩個一組SMR的發(fā)電規(guī)模相當于一個老式燃煤發(fā)電站。

  SMR的選址也更為靈活。大型核電站至少需要300英畝的土地,而SMR僅需要40英畝,且大部分設(shè)施會建在地下,無需冷卻塔、改用冷氣的設(shè)計理念更是減少了對水資源的大量消耗。

  SMR在核廢料處理方面亦有不俗表現(xiàn)。它能實現(xiàn)整體拆除和組件回收,并能對核廢料實現(xiàn)標準化管理。

  成本是決定產(chǎn)業(yè)命運的關(guān)鍵因素。傳統(tǒng)核電站的投建成本約100億—150億美元,而修建兩個一組的SMR僅耗資10億—20億美元。對那些急于回收成本的投資人而言,這樣的成本規(guī)模顯然極具吸引力。

  除了上述幾點,人們最關(guān)注的是安全問題。

  一些專家分析認為,SMR的“迷你”尺寸有利于鞏固核電安全。按照Babcock & Wilcox 的設(shè)計理念,mPower小型模塊堆將被深埋地下,同時頂部加裝有一塊混凝土材質(zhì)的保護板,以防止飛機撞擊等對其造成破壞。如果不幸發(fā)生類似福島核電站的核泄漏事故,大型核電站方圓10英里內(nèi)都存在輻射風險,而小型模塊的疏散范圍僅為半英里,這意味著后者可以應(yīng)用于電負荷較高、人群較密的城區(qū)。

  更重要的是,SMR有望在未來9—10年內(nèi)實現(xiàn)商業(yè)化量產(chǎn),這顯然比2023年投產(chǎn)運營的辛克利角C核電站要早。對英國而言,在遲遲未能做出解決能源危機決策的當下,這個“即插即用”的小型核反應(yīng)模塊深具啟發(fā)意義。


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