迷你核反应堆ABC

来源：米乐直播安装下载    发布时间：2024-08-09 03:56:58

  导语：核能是人类最具希望的未来能源之一，近年来，小型核反应堆的概念炒得火热，英国政府斥巨资进行有关方面的研发，希望借此更好地解决能源问题。本文带你走进小型反应堆，了解其优劣以及发展趋势。

  核能是一个敏感的话题，人们对它抱有各种各样的观点。许多人认为核能不清洁、富有争议、代价高昂。2011年的福岛核泄漏让人们看到了核能危险的一面，这次事故是继25年前乌克兰切尔诺贝利事件之后最严重的核灾难。另一方面，我们依然需要核能。核能降低了英国对天然气、煤炭、石油等不可再生化石资源的依赖。而且，核能也是更可靠的能源，核燃料产生的能量远高于等量的化石燃料。再有，核能的性能好价格低，产生的三废也较少。当前英国财政大臣George Osborne希望英国成为“全世界创新型核技术领导者”。他提出的计划中包括一项斥资2.5亿英镑的研发项目，意在使英国在小型核反应堆（SMR）的发展中胜出。在最近提出的预算案中，Osborne发起了英国“最具价值”小型模块化反应堆设计竞赛。英国政府还声称准备于今年晚些时候发布小型模块化反应堆研发路线万英镑用于发展核技术的先进制造项目。英国将在21世纪20年代制造世界最早的小型模块化反应堆之一，以上政策将为此铺平道路。鉴于高昂的投资数额，SMR可谓英国政府的一件大事——而且理由充分，有经验的人指出，小型核反应堆或将成为造就低碳未来的关键。

  什么是小型模块化反应堆？小型模块化反应堆本质上讲是缩小版的核反应堆。国际原子能机构将其定义为发电量不超过300MW的核反应堆，其发电量足以供428,000个700W洗碗机运转。相比之下，完整大小的核反应堆发电量高达1000MW——是其三倍多。当前，英国每人每年平均用电226W，理论上讲，一个标准的SMR可供约一百万用电量为226W的人用电。相比之下，位于丹麦的世界最大商业化风力发电机仅能发挥26%的效能，供9203人使用，远不及SMR。

  大型核电站方面，今后十年内将落成的欣克利角C核电站的发电量将达到3200MW，为一千四百多万人供电，是SMR电量的十倍以上。但是，SMR在规模和发电量上的劣势，能够最终靠其建造难度、速度上的优势得到弥补。

  为什么要用SMR？SMR相比大型核电站的最大优势可能在于财政方面——其启动资金极低，大幅度的降低了感兴趣的建造方要承担的耗资风险。另一项优点是SMR更适应大多数国家的用电需求——很多国家电网难以承受大型核电站的载荷——电网会因过载而被迫关闭。在这类情况下，SMR要适用得多。SMR的模块化设计使其得以在一个中央工厂大批量制造，并运送至其他地点并安装。在缺乏批量生产设备的偏远地区，这一点尤其有益。还有，SMR自然冷却系统采用地下冷却机制，安全性较高。由于首要冷却剂进行自然循环，不需要泵和外部动力，SMR不会重蹈2011年日本福岛核事故的覆辙——堆芯熔化。将反应堆置于地下还有另外的好处：反应堆不用暴露在诸如暴风等自然灾害面前，安全系数将更高。

  SMR的缺点SMR最大的缺点在于高运行成本——由于经济规模较小，每千瓦时(kWh)发电量的成本要比大型核电站高15%~70%。这就从另一方面代表着同等成本开销下，发电量的减少。还有，公众对核电、核废料一如既往地恐慌，这会使得SMR更难推广。部分设计采用了“增殖设备”，能够减少核废料的产生。诸如此类的设计，辅以对SMR的知识宣传，有助于减少公众的恐慌。世界上包括印度、中国在内的地区，已经有一些SMR投入到正常的使用中。还有很多SMR处于不同进度，例如俄罗斯的35 MWe KLT-40s在建造中，英国的熔盐反应堆尚处于设计阶段。英国政府倡导的SMR技术竞赛是推动SMR发展的重大一步。一旦一个较优的设计的具体方案获得资金支持，其建造并不是大问题。尽管我们向SMR的使用迈进了一步，但在英国的大范围推广依然需要一些时间。