中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：2013年底，美國(guó)能源部宣布，出資2.26億美元支持努斯凱爾能源公司開展小型核電的技術(shù)研發(fā)和許可證申請(qǐng)。這是美能源部第二個(gè)小型核電資助項(xiàng)目。
作為奧巴馬政府加速推進(jìn)清潔能源戰(zhàn)略的一部分，美能源部于2012年3月宣布了一項(xiàng)總額4.5億美元的科研資助計(jì)劃，幫助美國(guó)核工業(yè)開展小型模塊化反應(yīng)堆的技術(shù)研發(fā)和許可證申請(qǐng)。
2013年3月，美能源部宣布了首個(gè)小型核電資助項(xiàng)目，巴威公司獲得了至少1.5億美元的資助。
在清潔能源戰(zhàn)略中，到2030年，美國(guó)80%的電力將由包括核能在內(nèi)的清潔能源提供。通過(guò)此次大規(guī)模資助小型核電研發(fā)，可以看出即使在福島核事故之后，華盛頓對(duì)于通過(guò)發(fā)展小型核電實(shí)現(xiàn)其清潔能源發(fā)展目標(biāo)仍寄予厚望。
革命性的能源形式
小型核電，也稱小型模塊化反應(yīng)堆，是一種新型核能利用形式，其規(guī)模為現(xiàn)有商用核電站的1/3或更小，具有靈活性高、安全性高和投資小等特點(diǎn)。
小型核電適用于電力需求規(guī)模小、電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施薄弱的國(guó)家和地區(qū)，也可用于邊遠(yuǎn)地區(qū)供電、居民和工業(yè)供暖供熱、海上石油開采、海水淡化等領(lǐng)域，具有非常廣闊的市場(chǎng)前景。
據(jù)國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，到2040年，全球小型核電的需求量將達(dá)1000臺(tái)。
由于規(guī)模變小，小型核電的安全性可以得到極大提高，其核燃料裝量只有大型核電站的5%，對(duì)周圍環(huán)境的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于商用核電站。同時(shí)，小型核電的投資金額也隨之大大減小，建設(shè)周期得到有效縮短。在現(xiàn)有小型核電設(shè)計(jì)方案中，投資金額在幾億到幾十億人民幣不等，建造周期縮短到 2至3 年。
而且，通過(guò)規(guī)模批量生產(chǎn)，可以有效降低小型核電生產(chǎn)成本，從而提高小型核電經(jīng)濟(jì)效益。這種成本控制方式已在美國(guó)海軍造船業(yè)上得到驗(yàn)證。
此外，通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)，小型核電可在工廠里完成整個(gè)反應(yīng)堆的生產(chǎn)和組裝，然后通過(guò)卡車或火車運(yùn)輸?shù)侥康牡剡M(jìn)行發(fā)電，在壽期結(jié)束后可將整個(gè)反應(yīng)堆運(yùn)往后處理場(chǎng)，進(jìn)行退役處理。
對(duì)于這種極具創(chuàng)新的設(shè)計(jì)方案，努斯凱爾能源公司研發(fā)部主任，前美國(guó)橡樹林國(guó)家實(shí)驗(yàn)室核工程師丹尼爾·英格索爾博士表示，“我們正在尋找一種革命性的能源形式。”
搶占行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)地位
據(jù)美國(guó)能源咨詢管理委員會(huì)預(yù)測(cè)，要實(shí)現(xiàn)清潔能源戰(zhàn)略，美國(guó)至少需要1100太瓦時(shí)的電力源自小型核電，該規(guī)模已超全美現(xiàn)有的100多座核電站的發(fā)電總量。
同時(shí)，小型核電也被美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為是替代退役電站和增強(qiáng)電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力的極佳選擇。
“它們可以有效增加電網(wǎng)的調(diào)節(jié)能力，因?yàn)樗鼈兛梢愿鶕?jù)實(shí)際需要來(lái)增加容量，也可利用它們替代退役老化的化石燃料電站”前美能源部長(zhǎng)朱棣文在《華爾街日?qǐng)?bào)》專門介紹小型核電的文章中寫道。
“小模塊化反應(yīng)堆是新一代安全、可靠的低碳能源技術(shù)，它為美國(guó)在全球低碳工業(yè)中占據(jù)領(lǐng)導(dǎo)地位提供了一個(gè)重要機(jī)會(huì)”，美能源部長(zhǎng)歐內(nèi)斯特·莫尼茲在項(xiàng)目資助發(fā)布會(huì)上說(shuō)，“能源部致力于加強(qiáng)核能在低碳未來(lái)中的重要性，小型模塊化反應(yīng)堆這樣的新技術(shù)將確保我們?cè)谌蚝四苄袠I(yè)中保持領(lǐng)先位置?！?
美國(guó)如此大規(guī)模資助小型核電研發(fā)，正是期望通過(guò)發(fā)展小型核電加速推進(jìn)其核能復(fù)興戰(zhàn)略，并希望在全球范圍內(nèi)迅速占領(lǐng)該領(lǐng)域的制高點(diǎn)。在美能源部與小型核電公司簽署的協(xié)議中，明確規(guī)定所設(shè)計(jì)的反應(yīng)堆必須在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)，以增強(qiáng)美國(guó)的制造能力和提高美國(guó)的出口能力。
按照美能源部規(guī)劃，小型核電將在2025年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，屆時(shí)美國(guó)將成為全球小型核電行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者。保守估計(jì)，未來(lái)6年內(nèi)，小型核電產(chǎn)業(yè)可提供約180萬(wàn)個(gè)就業(yè)機(jī)會(huì)和約2800億美元的出口額。
發(fā)展戰(zhàn)略四步走
對(duì)于如何成功實(shí)現(xiàn)小型核電的商業(yè)化，美國(guó)學(xué)者給出了“四步走”的戰(zhàn)略方案。
第一步，盡快推進(jìn)技術(shù)驗(yàn)證和許可證申請(qǐng)。小型核電屬新型技術(shù)，對(duì)于負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的工程師和頒發(fā)建造許可證的美國(guó)核能管理委員會(huì)來(lái)說(shuō)，需要時(shí)間和資金開展相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究和技術(shù)開發(fā)。美能源部此次的資助項(xiàng)目，目的便是為小型核電開發(fā)公司進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證和許可證申請(qǐng)?zhí)峁┵Y金保障。
第二步，完成首堆建設(shè)。作為第一批生產(chǎn)建造的小型核電，因無(wú)法享受“規(guī)模生產(chǎn)”，高昂的造價(jià)或成其建造主要障礙。美能源部很大可能會(huì)成為首批購(gòu)買者。通過(guò)其轄下的政府公共設(shè)施、國(guó)家實(shí)驗(yàn)室或軍事基地進(jìn)行購(gòu)買。事實(shí)上，美能源部已于2012年3月，與三家小型核電開發(fā)公司簽署備忘錄，為這三家公司提供土地使用、現(xiàn)場(chǎng)資料等服務(wù)。
第三步，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。在完成首堆建設(shè)后，各開發(fā)公司的主要任務(wù)便是開展融資，擴(kuò)大生產(chǎn)能力。預(yù)計(jì)2030年，全美小型核電生產(chǎn)能力可達(dá)年產(chǎn)20臺(tái)。
第四步，全球商業(yè)化。經(jīng)過(guò)前三步戰(zhàn)略，將形成成熟的小型核電工業(yè)體系。各開發(fā)公司將向全球商業(yè)化拓展。預(yù)計(jì)2040年，全美小型核電生產(chǎn)能力將穩(wěn)定在年產(chǎn)50臺(tái)左右。
雖然小型核電商業(yè)化應(yīng)用道路的發(fā)展前景仍存爭(zhēng)論，且實(shí)際建造成本和經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)能力尚難確定，但美能源部的堅(jiān)決舉措表明了當(dāng)局對(duì)該新型核電技術(shù)的巨大信心。一旦小型核電商業(yè)化應(yīng)用戰(zhàn)略成功實(shí)施，美國(guó)的核能復(fù)興便指日可待！
（作者為中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)核科學(xué)技術(shù)學(xué)院博士生，德國(guó)卡爾斯魯厄理工學(xué)院核能技術(shù)研究所國(guó)家公派聯(lián)合培養(yǎng)博士生）
