應清潔能源需求飆升趨勢,西屋電氣公司(Westinghouse)推出小型核反應堆,擴大核能普及率。該公司宣布推出其王牌AP 1000核反應堆的小型版本AP 300,該新反應堆計劃于2027年投入使用,發電量約為AP 1000反應堆的三分之一。這是核能行業努力重塑自身、應對氣候變化的重要轉折點,通過核裂變反應堆發電不會產生溫室氣體排放。
西屋公司能源系統總裁大衛·達勒姆(David Durham)表示,AP 300將產生約300兆瓦的能量,為30萬個家庭供電,而AP 1000能產生1200兆瓦的能量。新型核反應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,達勒姆引用了麻省理工學院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發電廠要求新增兩臺AP 1000核反應堆,但是該項目因預算超支、進度緩慢遭受非議。但是達勒姆表示,已公開的成本預計超過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公司使用)不同,小微型反應堆的規模從0.5兆瓦到300兆瓦不等,這意味著有更多的公用事業公司可以利用這些技術。” 對工業生產商來說,小型核反應堆是無碳熱源。梅里菲爾德表示:“許多先進反應堆技術如高溫氣體快堆、熔鹽快堆和鈉快堆,這些技術的優勢是可以產生用于非發電場景的工業級熱量,或者用于煉鋼、化工生產、水泥生產、碾磨和采礦等行業的熱電聯產系統。”
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小型反應堆也更容易連接到電網。
獲取新的能源在連接電網方面可能需要數年時間,因為這一過程通常需要升級傳輸容量。但AP 300核反應堆產生的電量與典型的燃煤電廠產生的電量大致相同,所以用小型核反應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,達勒姆表示他對此很有信心。達勒姆告訴CNBC:“我們信心十足,因為核管理委員會批準了新型核反應堆每個節點的技術,批準上市也沒問題。”
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AP 300具有與AP 1000相同的安全特性。
被動冷卻系統在這兩種型號中都尤為重要。水保證系統冷卻,防止燃料棒過熱,核反應堆關閉時,燃料棒仍然需要保持冷卻,該過程中需要備用電源。達勒姆表示:“如果沒有備用電源或備用水源,那么可能會出現燃料過熱的情況,就像福島核電廠那樣,被動安全系統可以自行保持燃料冷卻,無需人為操作,不需要額外準備備用電源和水源,因為保持燃料冷卻所需的系統都在反應堆內部。”
在被動冷卻系統中,反應堆上方備有水箱。如果需要關閉反應堆,水就會被釋放出來,落到燃料棒上。達勒姆表示,水溫升高時,會產生蒸汽,蒸汽上升,又凝結成水,持續循環約三天。三天后,如果反應堆仍然保持關閉,就需要在反應堆頂部的水箱中添加更多的水。達勒姆表示:“這項技術是核能行業的一大進步,如果AP 1000在福島運行,完全不會發生事故。”