與氫能一樣年鸳,小型模塊化核反應(yīng)堆最近也重新引起人們的興趣楞艾。這在很大程度上是由政府政策推動蕉扮,也有專注于技術(shù)的投資家俐芬,其中大部分來自核工業(yè)记舆。企業(yè)家希望這項(xiàng)技術(shù)能獲得成功褥甜,從而為他們和他們的投資者賺的盆滿缽滿后匀。
但是糯档,我們認(rèn)為小型模塊化反應(yīng)堆不會實(shí)現(xiàn)制造規(guī)模經(jīng)濟(jì)隙殴,建造速度不會更快,不會更便宜蜡幼,不適合偏遠(yuǎn)地區(qū)掷栋,仍然面臨非常大的安全成本,仍然昂貴和緩慢退役嗓万。事實(shí)上邦鲫,小型模塊化反應(yīng)堆沒有解決任何新的問題,其技術(shù)早在20世紀(jì)50年代就已經(jīng)存在了神汹,現(xiàn)在也沒有比當(dāng)時改進(jìn)太多庆捺。
首先,讓我們簡要探討一下小型模塊化核反應(yīng)堆(small modular nuclear reactors 屁魏,SMNR)或中小型反應(yīng)堆(small and medium reactor, SMR)的世界滔以。最常見的縮寫詞是SMR,但其實(shí)包括了兩者氓拼。它們是核發(fā)電裝置你画,特別是裂變核裝置。這意味著他們使用放射性衰變的裂變材料披诗,燃料加熱液體產(chǎn)生蒸汽撬即,驅(qū)動汽輪機(jī)發(fā)電。從技術(shù)上講,它們就像一座煤炭發(fā)電廠剥槐,但其熱量來自鈾的衰變唱歧,而不是埋在地下的植物物質(zhì)的燃燒。它們與傳統(tǒng)的核反應(yīng)堆有一些不同之處助潭。最大的區(qū)別一個是它們較小烙凝,因此名稱中有“小”和“中”,發(fā)電裝機(jī)容量從0.068兆瓦到500兆瓦不等打且。
盡管如此宠录,這并不是新技術(shù)。第一座核電站是1954年投入使用的俄羅斯5兆瓦裝置帘战,到目前已經(jīng)建造了數(shù)百個小型反應(yīng)堆祸麸,用于核動力容器和作為中子源。自第一臺SMR投入使用以來的70年里斑永,各國已經(jīng)設(shè)計椭斜、開發(fā)和制造了57種不同的設(shè)計和概念。
SMR的倡導(dǎo)者通常會提出以下的論據(jù):
更安全
可以在規(guī)闹。化揣煤、集中化的生產(chǎn)設(shè)施中生產(chǎn),因此成本更低
可以為遠(yuǎn)程設(shè)施或社區(qū)提供清潔能源
可以部署在退役的煤炭電廠
可以建造得更快
然而盾轮,這些都不是完美的論據(jù)凉适。
首先,傳統(tǒng)的核反應(yīng)堆已經(jīng)是安全的糙箍,主要是由于大多數(shù)運(yùn)行反應(yīng)堆的被動安全特性以及對管理和運(yùn)行的高度重視渤愁。切爾諾貝利是個糟糕的設(shè)計,福島核電站的選址和運(yùn)行決策非常糟糕倍靡。這些選址和運(yùn)營決策造成的成本猴伶,如果算上所有的賬單,對整個日本經(jīng)濟(jì)的成本可能在1萬億美元左右塌西。SMR并不能幸免于糟糕的選址和糟糕的運(yùn)營決策他挎,安全問題不是核能在市場上失敗的原因,經(jīng)濟(jì)問題是核能在市場上失敗的原因捡需。
第二办桨,為了實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì),一個制造工廠必須建造成百上千或數(shù)百萬個相同的東西站辉,并有一個成百上千個以上的預(yù)計未來市場呢撞。這一領(lǐng)域充斥著18種不同類型的技術(shù),這些類型中許多相互競爭的設(shè)計饰剥。沒有一種連貫的單一技術(shù)將主導(dǎo)這一領(lǐng)域殊霞,每個從事SMR研究的國家都有自己的首選技術(shù)和自己的公司需要支持摧阅。為了使這些設(shè)計中的任何一個都能看到規(guī)模經(jīng)濟(jì),幾個主要國家必須聯(lián)合起來雌褥,決定一項(xiàng)具體的技術(shù)铣啰,與制造商組建一個合資企業(yè),并承諾只建造和部署這項(xiàng)技術(shù)知祠。這不是一個基于市場的解決方案肌搔,也不符合這些國家的地緣政治戰(zhàn)略,所以行不通成甫。沒有規(guī)奈鼻常化生產(chǎn),就不會有成本降低著正。美國的小型模塊化反應(yīng)堆Nu Scale表示希望將其發(fā)電成本降低到目前風(fēng)能和太陽能發(fā)電成本的兩倍惕衩,約為每兆瓦時65美元。
第三侥镀,偏遠(yuǎn)社區(qū)和舊有發(fā)電廠廠址都存在重大安全隱患垫凝。由于核不擴(kuò)散戰(zhàn)略目標(biāo),核技術(shù)和核燃料受到高度禁止和限制苦厅,而且濃縮的放射性物質(zhì)對于恐怖分子制造臟彈是非常可取的关串,因此整個供應(yīng)鏈拧廊、運(yùn)作鏈和廢物鏈都需要大量重疊的防御圈。這些要求不會因?yàn)楹朔磻?yīng)堆更小而消失晋修,而這些安全成本是巨大的吧碾,而且大多隱藏在各級政府的補(bǔ)貼中。偏遠(yuǎn)地區(qū)仍然需要這些額外的安全成本墓卦,而且這些成本很可能會更高倦春,因?yàn)樵诒Wo(hù)交通成本高的偏遠(yuǎn)地區(qū)方面存在更大的挑戰(zhàn)。沒有規(guī)模經(jīng)濟(jì)落剪,就不可能快速部署SMR睁本。
此外,讓核反應(yīng)堆退役是一項(xiàng)耗資10億美元忠怖、歷時100年的冒險呢堰。這一點(diǎn)已經(jīng)在一些國家的退役反應(yīng)堆中得到了切實(shí)的證明。SMR將需要相同的持續(xù)時間和成比例的清理成本凡泣。按照如新的規(guī)模部署枉疼,計劃有12個60兆瓦的反應(yīng)堆,總?cè)萘繛?20兆瓦谭扑。這意味著清理費(fèi)用將達(dá)到7.2億美元窟句。
那么办樟,誰在倡導(dǎo)SMR?為什么吟筷?
他們?yōu)槭裁匆@么做疟骤?因?yàn)镾MR允許他們推遲政府的氣候行動,同時標(biāo)榜氣候行動的外觀巡蛋。另一個主要原因是可再生能源÷展悖現(xiàn)在,幾乎每一位認(rèn)真的能源分析師都同意嚣赤,可再生能源可以經(jīng)濟(jì)地提供所需電網(wǎng)能源的80%公掰,但仍對剩余的20%如何解決存在爭議,SMR就是可能的解決方案违冲。
但是虏丹,那些聲稱SMR是能源生產(chǎn)的首要或唯一答案的人要么不知道他們在說什么,要么在故意掩飾略荡,要么在故意拖延氣候行動庵佣。