退出巴黎协定？美国先进核反应堆技术仍可实现人类气候目标-第2页-北极星核电网

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生活在能源短缺的经历并不是那些生活在富裕国家人们所能想象的，不是在一个孤立村庄有几十个邻居，而是与成千上万甚至数百万人共同生活在一个拥挤、杂乱无章的城市中，那时你的梦想不是拥有一块便携式太阳能电池板为自己的手机充电或者点亮几个小灯泡，你真正需要的是：当地社区的电网能稳定运行几个小时以上——你需要的是足够的、可承担的、可靠的能源，以便为当地的工业发展和就业增长提供保障，真正改善自己的家庭生活质量。在发展中国家，未来几十年将看到类似的社区的人口激增，他们对于清洁水以及其他能源密集型资源需求激增。满足他们这些需求的同时不排放二氧化碳是解决全球气候问题的关键所在。

一座1000MW的大型先进反应堆，可为东部25英里的一座城市供应电力。反应堆部分位于地下，这是一种满足严格安全和保障标准的有效设计方法。简化的设计降低了反应堆的建造成本，缩短了建造时间，同时也为城市中日益流行的屋顶太阳能设施提供了更多的灵活性，反应堆过剩的能源可以为周边向城市提供清洁水的水淡化厂提供淡化地下咸水处理所需的能源，可以向制氢设施供能，也可以向钢铁、水泥、化肥等工业提供零碳排放过程热以推动当地经济的发展。除了提供清洁能源，该中心还为当地提供了上百个高薪岗位，并为当地工人提供住房选择，为当地公众提供社区活动以及娱乐场所。

“工业用高温反应堆”情景

生活在美国的一个老工业城市的话，你会对新技术浪潮中事物变化的速度很熟悉，航运和运输业的数字化革命已经加强了视你所在行业雇主为潜在客户的的国际运输业的竞争——如一个以化石燃料为动力的化工厂。现在，减少温室气体排放的压力常常使得你在选择经济增长和气候变化间矛盾，那么你在保护环境和保护你和家人、朋友工作上面要进行选择的原因呢?

随着新技术革命的到来，当然现在你可能还没感受到。大多数人已经知道发电业和运输业是美国温室气体排放的罪魁祸首，但是占据温室气体排放1/5的是工业生产过程，这些行业提供了现代经济必不可少的消费品，而且雇佣工人占美国的1/10以上，因为脱碳目的而简单的将他们去除可不是一个现实的选择，可再生能源可以为这些工厂提供低碳电力，但是不能向他们提供工业过程所需要的高温过程热。而高温堆可以为化工设施提供足够电力以及700度的过程热，可为在合适距离范围之内的工厂供热。这些反应堆配置可以调整或者扩大，以便适应一个空置的工业设施，甚至可以在一个退役的火力发电厂中布置安装，以利用现有的建筑设施、电网连接设施以及当地的劳动力。

“海军基地”情景

作为海军设施的指挥官，很熟悉核能是一种高效和可靠的能源动力的概念——核能是海军潜艇和航空母舰的主要动力。但是海军基地其他部分情况并非如此，仍依靠民用电网供电，然而海军基地设施对于国家安全而言非常重要，绝不允许出现任何情况的供电中断，这样就意味着需要保持大量的柴油发电机并在现场存储大量的燃料以免发生供应中断。与此同时，大量使用化石燃料也破坏了全球稳定，例如气候问题，这使得未来的任务更加艰巨。意识到当前能源战略的缺陷和挑战，海军计划在2020年前替换其现在一半的海岸能源来源，基地一半的电力将来自零碳排放电力。一个位于基地附近的先进反应堆，可以为海军以及其他军事设施提供昼夜运行所需以及停泊在港口的船所要的动力。因拥有自己的微电网以及长达若干年的换料周期，基地基本不会受到断电这种影响电网运行事故的影响。事实上，若是发生与天气相关的灾难、燃料短缺以及其他任何形式造成的供电中断，该反应堆甚至还可以向当地医院以及其他的重要基础设施提供紧急电力。海军曾为第一代反应堆开辟了道路，半个世纪后的今天，海军仍可能是新一代反应堆技术的最大受益者之一。

“数据中心”情景

每天，你都会查看你的手机，甚至可多达三、四十次。从在跑步机上听Spotify到使用谷歌地图浏览Netflix，我们每天都离不开大量的数据，而这些数据均来自于互联网服务器，服务器需要大量的能源运行——每年约700亿千瓦时，占美国能源消耗的1.8%。而且，以技术为导向的公司正在竞相建设新的数据设施，以便跟上快速增长的数据消费步伐——2021年，智能手机用户使用的数据将比2014年多500%。因为我们生活中各个方面都依赖于不间断的数字服务，所以这些能源解决方案显得非常重要，一些大型科技公司在努力大幅度扩大服务的同时，还向公众承诺减少碳排放甚至实现零碳排放，这使得挑战更为复杂。

进入先进核反应堆，一个或者多个反应堆机组完全可以为数据中心供电，无论是需要2MW还是200MW的电力(最大可能)，它们都具有有竞争力的成本来实现零碳排放。如上图所示的数据中心还可以冗余设计，以便容纳额外的反应堆，这是因为数据中心的规模和容量也是不断增长的，这些反应堆可以提供极其可靠、不间断供应的能源。与在数据中心使用了多年的现场柴油发电——即将燃油运输到发电设施的柴油发电机相比，减少了需要维持能源不间断供应的中心管理工作人员，而且还减少了需要备份的高污染柴油发电机数量。

原标题：【前沿·先进反应堆】美国的先进反应堆前景

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