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小堆是未来核电的现实选择

放大字体  缩小字体 发布日期:2013-11-17  浏览次数:1595
 

 

 

  辛克利角C核电站(Hinckley Point C)项目的问世,让纠结核能产业多年的英国长舒一口气。面对不断上扬的能源价格、严峻依旧的经济形势,英国最终将希望寄托在争议最大的核能身上。

  与同处欧洲的德国不同,英国不但没有制定“零核”规划,反而最大程度地“拥抱”核能。尽管英国可能会付出更多的精力、资金,甚至承担更高的风险,但为了最大限度地避免迫在眉睫的能源危机,多数英国人认为这些代价是值得的。

  但这真的是最佳选择吗?除了大型核电站,英国眼下还在部署海上风电场。唐宁街将电力未来押赌在核能和风能之上,但这两个产业都是投资高、回报期长的产业。除此之外,核能还是敏感、高风险的代言词,而风能则需要长期依赖政府的可再生能源补贴。

  以海上风电为例,目前其发电量不足英国总发电量的3%,投资巨大且风险较高、效用存疑,根本就是水中“白象”。有分析师指出,海上风电的高成本是推高英国电价的主因。到2020年,绿色能源政策将导致英国消费者每年承担高达150亿英镑电费开支,其中大部分主要用于海上风电投资。目前,海上风电价格是155英镑/兆瓦时,普通电力批发价仅为50英镑/兆瓦时。在能源价格成为英政治难题的当下,如此高的成本规模显得极不现实。

  此外,工程技术也是困扰海上风电发展的问题。数据显示,欧洲超过一半的海上风机基座因水泥灌浆开始溶解而发生位移,这导致了大规模维修、再建和养护。而建设电缆、修建变电站和应对海水腐蚀等技术问题,亦进一步加大了工程难度。业内估计,竖立在北海的风机寿命比预期要短25年。

  显然,对于目前囊中羞涩的英国政府而言,大型核电站和海上风能也许只是“看起来很美”的愿景。运行更可靠、造价较低廉的替代能源才是最为现实的选择,相比起来,“即插即用”型的小型模块化反应堆(SMR)更为靠谱。

  在这一点上,美国又一次走在世界前沿。在经历了太阳能产能过剩、风能投资过猛的一连串打击之后,美国政府已经悄悄着手部署微型核反应堆发展规划,并认为SMR可以提供一个现实的、经济可行的能源替代方案。

  6月,美国最大的公共电力机构——田纳西谷管理局(TVA)获得了美国联邦政府提供的1.5亿美元研发资金,旨在帮助前者制造新型反应堆。在经历了30多年越来越大、越来越贵的核电站建设后,TVA决定与建筑工程公司Babcock & Wilcox 联手开发名为mPower的小型模块堆。

  Babcock & Wilcox 总裁克里斯托弗·莫里透露,mPower的最终尺寸将会是一个高85英尺、宽13英尺,内部包含小型操控系统的模块。毫不夸张的说,这种更小、更简单的SMR设计方案,不仅建造工期更短、成本更低,甚至可以通过卡车或火车完成短途运输。

  小堆的优势不限于此。

  传统核电站的发电规模约在1000兆瓦—1400兆瓦之间,一个独立SMR大约能产生180兆瓦电力,而两个一组SMR的发电规模相当于一个老式燃煤发电站。

  SMR的选址也更为灵活。大型核电站至少需要300英亩的土地,而SMR仅需要40英亩,且大部分设施会建在地下,无需冷却塔、改用冷气的设计理念更是减少了对水资源的大量消耗。

  SMR在核废料处理方面亦有不俗表现。它能实现整体拆除和组件回收,并能对核废料实现标准化管理。

  成本是决定产业命运的关键因素。传统核电站的投建成本约100亿—150亿美元,而修建两个一组的SMR仅耗资10亿—20亿美元。对那些急于回收成本的投资人而言,这样的成本规模显然极具吸引力。

  除了上述几点,人们最关注的是安全问题。

  一些专家分析认为,SMR的“迷你”尺寸有利于巩固核电安全。按照Babcock & Wilcox 的设计理念,mPower小型模块堆将被深埋地下,同时顶部加装有一块混凝土材质的保护板,以防止飞机撞击等对其造成破坏。如果不幸发生类似福岛核电站的核泄漏事故,大型核电站方圆10英里内都存在辐射风险,而小型模块的疏散范围仅为半英里,这意味着后者可以应用于电负荷较高、人群较密的城区。

  更重要的是,SMR有望在未来9—10年内实现商业化量产,这显然比2023年投产运营的辛克利角C核电站要早。对英国而言,在迟迟未能做出解决能源危机决策的当下,这个“即插即用”的小型核反应模块深具启发意义。


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