最新快讯!更小、更安全、更便宜？美国使用小堆替代燃煤电站的探索

小型模块化反应堆没有巨大的冷却塔、大量的混凝土、广阔的疏散区。核工业和美国政府正在向煤炭社区推销小型、适应性强的小堆电站，推广者称小堆更安全、更便宜，能够在全国各地部署，以减少电力部门对气候变化的贡献。

(资料图)

小型模块化反应堆(即小堆)能否在美国各地实际建造，目前存在很大争议。能源学者警告说，这项新技术正在努力证明其可行性。Idaho州和Wyoming州的两个示范项目预计将破土动工，但都落后于计划进度，而且成本不断攀升。

但是，随着美国寻求燃烧化石燃料发电的有效替代方案，关于小堆的建议非常突出，这些电厂可以小到放在一个大后院里。小堆设计看起来更像是办公园区，而不是核电站，低层建筑用钢筋替代了混凝土，反应堆规模缩小到能与美国海军用来为船只和潜艇提供动力的反应堆相比。

美国气候特使John F.Kerry最近在接受《华盛顿邮报》采访时表示，这项技术的成功对于实现世界目标至关重要，即通过将升温限制在1.5摄氏度来避免气候变化带来的最严重后果。Kerry说：“我认为，没有它，我们无法实现目标。”。

煤炭社区是这项试验的成熟目标，基础设施可以重新利用，有能力的劳动力和社区渴望在能源经济中重新获得优势。美国能源部(DOE)最近的一份报告显示，美国有超过300座已退役和正在运营的燃煤电厂是进行核电改造的良好候选者。

以前认为核能不安全或对煤炭行业构成威胁的社区，现在正疾呼要成为可能被称为核能2.0的一部分。2023年1月，TerraPower先进核能公司创始人Bill Gates，与West Virginia州参议员Joe Manchin III一起参观了该州Glasgow附近一家被封存的燃煤电厂。参观电厂后，Gates在市政厅受到热烈欢迎。在这个Gates所代表的气候行动主义风格长期以来一直遭到敌意的地区，这是一个显著的转变。

Gates在活动上表示：“以往核电站的建造方式非常昂贵。”。“除非我们从头开始设计新的设计，否则我们将无法获得低成本的电力。”

仅在一年前，根据一项旨在保护煤炭行业的州法律，West Virginia州禁止使用核能。在过去的几年里，该州是取消这种禁令或通过法律鼓励发展小型核反应堆的几个州之一。政治家看到了促进区域经济发展的机会，并希望通过最近颁布的《通货膨胀减少法案》，从数十亿美元的补贴中分得一杯羹，用于生产“先进核能”。

小堆在很大程度上仍在研发过程中，多家公司正在进行数十种设计，希望实现突破。其中一些设计基于传统的轻水反应堆技术，而其他设计则朝着完全不同的方向发展。TerraPower是使用钠而不是水冷却的快堆，这有可能使它们比现有电厂更高效、更安全地运行。还有设计使用氦气作为冷却剂。

所有设计的一个突出挑战是核废料。尽管小堆的设计者表示，每个电站只产生少量的核废料，以及更适度的疏散区和安全缓冲区，但是，在全国各地分散数百座核电站意味着，它们所在的每个社区都需要对其后院中的乏燃料措施感到满意，一些著名的研究人员对这些新反应堆产生更少废物的说法也提出了质疑。

开发商希望电站的设计能使所有乏燃料包容在反应堆内数年甚至数十年，然后最终被运走，这样的设计能为社区所接受。但目前，没有地方可以处置用过的反应堆。

倡导通过核能解决气候问题组织Good Energy Collective的联合创始人Jessica Lovering表示：“如果你说‘我们想在这个厂址上建设’，而社区却在问‘废物会在这里呆多久?’而你却没有答案，这是一个大问题。”。

政治家正在全力向前迈进，煤炭社区所在地的官员们正急切地寻求能源部的建议，以了解如何将一个小型反应堆运到他们的现场。

Virginia州州长Glenn Youngkin的能源计划要求在Virginia州西南部建造美国第一座商业化小型反应堆，2022年10月，州长在Wise县一处废弃矿区推广该计划。Virginia州是至少八个寻求建造小型反应堆的州之一。据联邦能源官员称，至少还有八个州已经启动了可行性研究。

其中包括Maryland州，核能创新公司X-energy最近与该州和Frostburg州立大学合作，展示如何将Maryland州的一座煤电厂重新用于核能。2023年1月发布的最终报告没有明确具体研究的电厂。X-energy表示，这是因为电厂所有者要求保密。在许多社区仍然担心核能是一个太大的安全和财务风险的时候，这一地点的缺失突显了这项技术的支持者行事非常谨慎。

一些地方已经在重新考虑这项技术是否符合人们的要求。Colorado州Pueblo县委员会最初全力以赴，告诉州监管机构，模块化核电站是替代Comanche发电站创造的电力和经济活动的唯一零排放选择，Comanche电厂是一座大型电厂，计划于2030年关闭。在公众强烈反对后，监管方放弃了该计划。

能源经济与金融分析研究所资源规划分析主任David Schlissel表示：“大量这些社区都面临着压力，因为他们现在需要做些什么来为关闭燃煤电厂做准备。”。“小型模块化反应堆的营销人员，虽然甚至小堆还没有获得认证，当然会说其他替代方案是糟糕的。他们说，你不能依赖可再生能源，你不能依赖电池储能，所以他们可以出售产品。风险是这些地方最终对核能项目作出巨大的财政承诺，其中一些项目现在只不过还在纸面演示阶段。

Idaho国家实验室正在进行的示范模块化核能项目让核能爱好者们有所清醒。开发商NuScale公司正在计划建设一座电站，旨在为西部27家当地电力公司服务的数万户家庭供电。签署协议的社区希望以每兆瓦时58美元(约400人民币)的价格购买电力，这也是最初协议规定的价格。

但当美国核管会上个月批准电厂的最终设计时(这是美国首次批准小堆设计)，预计能源成本已经上涨了50%以上。一些社区退出了，另一些社区担心到电厂计划的2029年12月投运时，成本可能会进一步上涨。如果电厂不能得到联邦政府的大力补贴，电力成本将更高。联邦政府已经承诺投资14亿美元(约96亿人民币)开发该电站，并将以每兆瓦时30美元(约207人民币)左右的价格抵消该工厂的发电成本，这可能会使美国纳税人再花费20亿美元(约138亿人民币)。

NuScale也在罗马尼亚、波兰和加纳推广其小堆电站，该公司在一份声明中表示，成本上涨反映了“通货膨胀压力以及钢铁、电气设备和其他建筑商品价格上涨等外部因素，这些都是40多年来未见的。”

代表寻求从Idaho项目购买电力发电公司的犹他州联合市政电力系统公司发言人LaVarr Webb表示：“希望价格不会再上涨。”。“但这还没有得到证实。”

Gates支持的Wyoming州Kemmerer市的项目面临着自己的挑战。该电站以高浓缩铀为燃料，TerraPower计划最初从俄罗斯采购，该计划因国际形势变化而无法实现。该公司于2022年12月宣布，将电站投运的目标日期推迟两年到2030年。目前，该公司正在游说国会拨款21亿美元，资助能在美国生产此类铀的设施。在提出这一请求之前，联邦政府已经承诺为该公司的Wyoming州电站建设提供16亿美元。

在Houston外一小时车程的工业园，一家规模小得多的模块化核能公司正在尝试一种完全不同的方法，一种不依赖任何政府补贴的方法。Last Energy公司计划使用传统核电站所采用的技术，以与天然气电厂一样的成本来发电。反应堆和大部分核心设备都安装在一个整洁的30英尺(约9.14米)长、30英尺(约9.14米)宽、30英尺(约9.14米)高的钢制盒状容器中，这个盒状容器大部分是在厂址外组装的，可以通过九辆卡车运输。Last Energy只向欧洲的工业客户销售其模块，在欧洲，对新反应堆设计的监管流程相对简单。

通过Michigan大学的"通向零的最快路径 "的联盟协调，正在开展一项复杂的活动，以寻找可能愿意接纳核电站的社区。它已经建立了广泛的数据库，不仅衡量技术上是否适合建厂和输电，而且还衡量政治上是否适合。根据调查结果和其他数据，对社区进行评估，评估他们对在自家后院建设核电厂的接受程度。该组织的首席数据科学家Gabrielle Hoelzle表示，在寻找电站厂址时，“我们正在尝试用一种新的方式开展，并在第一次就把事情做好。我们不能陷入以前的做法，即决定它将建在哪里，宣布它，然后尝试捍卫它。”

Wise县社区学院几年前因招生人数少而放弃了其地下采矿专业，现在正在计划如何修改课程设置，以培养核能方面的人员。学院校长Kris Westover表示：“我们正在研究，如果我们真的拿到小堆，将需要哪些工作岗位。”。“我们正在努力确保我们做好了准备。”。