美国下一代核能并未落后,钠冷快堆已获准开建

林风小木 2024-06-21 12:12:40

比尔·盖茨创办的核能公司泰拉能源,正在怀俄明州凯默勒建设一座钠冷快堆,于6月11日举行了动工仪式,预计在2030年投入运营。钠冷快堆处于第四代核电,和中国的钍基熔盐堆一样,处于最先进核电技术之列。

中国在甘肃武威的钍基熔盐堆已经投入运行,另外在福建霞浦也开建了一座钠冷快堆,再加上山东荣成的高温气冷堆,中国在四代核电上是全面开花。和中国多个技术路线并行发展不同,美国似乎更专注于钠冷快堆。

钠冷快堆的原理就是用原料丰富的铀238,经过两次衰变后变成钚239,钚239既可用于核电站发电,又可以用于核武器,对美国吸引力比较大。一种堆型,军民两用,可以大大简化工业的复杂度。钍基熔盐堆因为很难制造核武器,已于上个世纪被美国放弃。

比尔盖茨投资的这个钠冷快堆又叫行波堆,与中国霞浦的钠冷快堆虽然是同一种堆型,但技术路线不同。中国霞浦处于传统钠冷堆型,运行一段时间后要停堆取料,也是目前全世界最主要的钠冷堆型。

泰拉能源公司的行波堆则是一次装料运行几十年,但是和传统快堆相比,行波堆和传统快堆都有各自的优点和缺点,很难说两者技术路线哪个更好,还要看未来几十年的实际运行情况。

虽然中国也建设了钠冷快堆,但似乎只是个备份,其在宣传力度上远不如钍基熔盐堆,因为这个堆型目前只有中国在搞,处于世界领先地位,钠冷快堆世界很多国家都有,俄罗斯的钠冷快堆已经运行几十年,行波堆则是美国独一家。

这样看来钍基熔盐堆和行波堆分别是中美各自的独门绝技了。中国选择钍基熔盐堆很好理解,因为中国贫铀富钍,可以开发中国丰富的钍矿,在原材料上不受制于人。

但美国没有这个烦恼,美国本身的铀储量就非常可观,加拿大和澳大利亚两个又是铀矿大国,美国不担心铀矿的供应问题。

在自然界中铀的储量比不上钍矿,但是以目前铀238的储量来说,大大超过了美国的能源需求,几千年之内不用考虑铀238的枯竭问题。

美国泰拉能源公司目前设计的这个行波堆,是一座345 MW钠冷式快堆核反应堆,另外还设计有一个熔盐热储能系统,平时可以用来储能,在必要时可将最大电力输出提高至500MW。这个核电站的总投资达到了40亿美元,其中美国能源部提供了20亿美元。

可见美国政府对这个钠冷核电站的重视程度还是比较高的,希望能重新夺回核电开发的主导权。

现在美国开始重视核能,并吹响了核能复兴的口号,除了泰拉能源的钠冷快堆以外,还有很多的私营公司搞出的非主流堆型,但大多还处于实验性质。

不过这也看出了美国要发展核能的决心,如果中美那个能源消费大国同时走向核能复兴,那么最受伤的恐怕就是那些原油出国了,十年后油价或许会暴跌。

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林风小木

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