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核电未来应该走什么道路?

北极星电力网新闻中心  来源:嘿嘿能源heypower  作者:Hyman  2020/5/7 13:12:25  我要投稿  
所属频道: 核电   关键词: 核电站 核电 碳排放

北极星核电网讯:如今关于核能的讨论完全是部落式的,两个敌对的阵营互相喊着口号。这场所谓的争论让我们想起了几年前一个流行的啤酒广告,广告中两个人无法决定自己喜欢的米勒淡啤有什么特点,味道是不是很好或者是更少的饱腹感。将这种啤酒广告方法应用于新核电站的建设,将涉及两个对立的团队。

(来源:微信公众号“嘿嘿能源heypower”ID:heiheidianli 作者:Hyman)

支持核能的阵营,试图在环境问题上占得上风(这是一个大胆的举动),大声疾呼零碳排放。在之前一次不再合适的迭代中,这一振奋人心的呼声——从经济角度来看——是令人信服的——“太便宜了,无法衡量”。

反核阵营则又分成了两个对立的小分队。在关闭核电站方面非常有效的欧洲团队,他们采用了一直流行的“不再发生切尔诺贝利核事故”的口号,而摇摆不定、注重成本的美国人(包括现在的公司)则一直在喊着太贵而无关紧要的话。

就像酒吧里斗殴的懦夫一样,我们对此事的看法显然是温和的。我们相信双方都有充分的理由。如果我们想要1000到2000兆瓦的零碳排放、基本负荷电力,而这些电力位于适当的偏远地区,那么核能仍然是一个选择。一座大型核电站的性能与煤或天然气发电站相似,但二氧化碳或其他烟囱排放量为零。(我们忽略了反核二氧化碳生命周期论点,这些论点强调铀开采的高二氧化碳浓度)。目前,我们的电力是在远离负荷中心、通过输电网络与终端用户相连的大型工厂生产的。从这个意义上说,传统的核电站将很好地融入到我们电网目前的辐条和枢纽配置中。

对规模经济的不懈追求是当代电力企业的一个重要特征。然而,目前建设最新一代超大型核电站的努力在几个大陆同时出现了商业失败。无论能源需求前景如何,我们都无法想象,任何一位公用事业高管此时都会冒着职业生涯的风险提出这种规模的新核武器。

尽管如此,新核能仍有其“低碳”支持者。不过,考虑到成本,这只能意味着提倡相对较小的核电站。(顺便说一句,小型核电站长期以来在为卫星、潜艇和其他军用船只提供动力方面取得了成功,而在这些地方,燃料补给或获取氧气根本不是一种选择。)如果核能源电力要重生,那么所谓的小型模块化反应堆(SMR)可能将引领潮流。

讨论SMR运营的经济性显然为时过早。但是,小型模块化反应堆可以通过在工厂中建造反应堆部件,然后在现场组装模块化装置,从而消除传统核项目固有的巨大建设费用和相关的无休止的延误。这里不乏受人尊敬的拥护者,其中包括传奇的微软创始人比尔盖茨。

此外,SMR的小巧尺寸确实具有一个固有的优势。如果这些装置可以被认为是“安全的”,有什么理由不能把它们放在离负荷中心更近的地方吗?发电现场的能力,尤其是中等规模的发电能力和更大的操作灵活性,可能是一个巨大的优势。这也很符合我们的想法,即电力公用事业将扭转发电作为规模经济增长业务的长期趋势。

关于核电厂的“安全性”,让我们尽可能冷静地问自己,他们可能做的两件对健康有害的事情是什么?他们可以炸毁福岛核电站或切尔诺贝利核电站。它们可能会在人口中心“泄漏”潜在的致命辐射,持续时间很长,或者两者的某种不吸引人的结合。这就是为什么下一代技术会把自己描绘成“被动的”。

被动在这里意味着两件事。能够安全关闭核反应堆,而无需借助现有工厂的柴油机等非现场或现场发电的电力或机械动力。核电站产生大量热量,必须通过大型泵推动的冷却水将其除去,否则反应堆堆芯开始熔化。这些泵由电力驱动。发电的常规核电站也需要大量的能源来维持其关键的安全运行。

被动性的另一个标准是在没有任何人为干预的情况下安全地控制和终止连锁反应的能力。想象一下,如果一辆电动车的车主忽略了充电,它会简单而安静地滑行到停下来。无源反应堆也是如此。负温度系数反应器本质上具有这一特点。核连锁反应随着反应堆温度的升高而减慢。

选择最喜欢的SMR技术超出了本文的范围。然而,几乎所有拥有实质性核计划的国家都参与了SMR计划。一些是现有反应堆设计的缩小版本,而另一些则更激进。包括用熔盐、气体或液态金属代替水作为慢化剂。

另一个激进的建议是,与目前使用的大量混凝土加固结构相比,这些反应堆应采用适度的安全壳结构。这也大大降低了成本。

SMR行业认识到,新建核电站存在资金和安全障碍。模块化、非现场施工和缩小控制结构有助于解决前者。但我们相信,下一代被动安全装置可能同样重要,因为如果公众对核电站感到满意,它们可能会使发电地点更接近需求。


原标题:核电未来应该走什么道路?

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