第三代與第三+ 世代的核電廠大而無(wú)當(dāng),在全球都成為追加預(yù)算不停、完工不斷延后、上線遙遙無(wú)期的超大型錢(qián)坑,導(dǎo)致許多計(jì)劃逐一取消。舊核電廠也狀況不妙,美國(guó)許多核電廠原本計(jì)劃延役,但成本遠(yuǎn)高于其他發(fā)電方式而毫無(wú)競(jìng)爭(zhēng)力,各大電力公司不斷威脅美國(guó)政府若不增加補(bǔ)貼就要關(guān)閉核電廠,在納稅人壓力下特朗普政府不敢明目張膽補(bǔ)貼,于是預(yù)期舊核電廠也會(huì)一一提早停役。

核工產(chǎn)業(yè)唯有將希望寄托在下一代的第四代核電廠,先前雖然有許多新創(chuàng)公司研發(fā)小型模組式核反應(yīng)爐(small modular reactor,SMR),卻都只聞樓梯響,如今,終于有第一家向美國(guó)核能管理委員會(huì)提出設(shè)計(jì)圖( Nuclear Regulatory Commission,NRC)第一階段送審?fù)ㄟ^(guò)。
2018 年 4 月底,新規(guī)模能源(NuScale Power)宣布,已獲得美國(guó)核能管理委員會(huì)第一階段設(shè)計(jì)認(rèn)證審查通過(guò),可望成為打造全美第首個(gè)小型模組式核反應(yīng)爐核電計(jì)劃的廠商,也可望成為全球第一。新規(guī)能源的第一個(gè)客戶,是猶他州聯(lián)合市政電力系統(tǒng)(Utah Associated Municipal Power Systems),計(jì)劃于愛(ài)達(dá)荷州興建 12 座 50 百萬(wàn)瓦(Megawatt)發(fā)電容量小型模組式核反應(yīng)爐,預(yù)定于 2020 年代中期開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn),可能是 2026 年。
新規(guī)模能源表示,設(shè)計(jì)特色為采用冷卻劑自然循環(huán)方式,不需馬達(dá)幫浦輸送,相較于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的優(yōu)勢(shì)是機(jī)構(gòu)更簡(jiǎn)易,也因此提升耐用性與安全性,美國(guó)核能管理委員會(huì)在 11.5 萬(wàn)小時(shí)的審查過(guò)程中,提出的資料要求相對(duì)較少。開(kāi)發(fā)過(guò)程中,美國(guó)能源部核能辦公室的「美國(guó)先進(jìn)核能發(fā)展產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)基金」給予新規(guī)能源 4,000 萬(wàn)美元的研發(fā)成本分擔(dān)補(bǔ)貼。
核能產(chǎn)業(yè)界早自 1990 年代起就一直談?wù)摰谒拇c小型模組式核反應(yīng)爐的概念,但從來(lái)都只是學(xué)理或初期研究階段,新規(guī)能源此次審核通過(guò),將過(guò)去的紙上談兵往前推進(jìn)一大步,世人可望在 10 年內(nèi)實(shí)際測(cè)試小型模組式核反應(yīng)爐的真正可行性。
在全球核產(chǎn)業(yè)明顯走向衰亡的趨勢(shì)下,下一代核電廠的愿景,成為核產(chǎn)業(yè)界的一根救命稻草,訴諸規(guī)模較小不再大而無(wú)當(dāng),也就能把第三+ 世代超巨大錢(qián)坑的陰影拋在腦后;提出熱中子、快中子高溫反應(yīng),反應(yīng)后產(chǎn)生的高能核廢料半衰期較過(guò)去的 3 萬(wàn)年減少為 300 年;采用氣冷、液態(tài)鈉、液態(tài)鉛、熔鹽等各種不同冷卻技術(shù),設(shè)計(jì)上一旦反應(yīng)爐熔毀,反應(yīng)會(huì)自動(dòng)停止,提升安全性,且反應(yīng)爐內(nèi)的燃料也大幅減少,以新規(guī)模能源的技術(shù)為例,一個(gè)反應(yīng)爐內(nèi)僅有傳統(tǒng)核電廠反應(yīng)爐內(nèi) 5% 燃料,讓世人淡忘福島電廠為了持續(xù)冷卻反應(yīng)堆,冷卻用水受輻射污染,得永無(wú)止境的新建蓄水池的噩夢(mèng)。
太陽(yáng)能和風(fēng)能都在降價(jià)
不過(guò)小型模組式核反應(yīng)爐仍然面臨嚴(yán)峻的商業(yè)挑戰(zhàn)。
猶他州聯(lián)合市政電力系統(tǒng)的 12 座反應(yīng)爐計(jì)劃,總預(yù)算為 29 億美元,預(yù)計(jì)完工上線后,每度電均化成本目標(biāo)( levelized cost of energy)為 0.065 美元。
根據(jù)美國(guó)能源資訊局(EIA)資料,預(yù)計(jì) 2022 年上線的第三代核能發(fā)電廠,每度電均化成本 0.09 美元,若是新規(guī)模能源的預(yù)估均化成本沒(méi)有往上追加,新一代的核電廠的確比現(xiàn)在世代更便宜。
然而,若跟其他能源比較,復(fù)循環(huán)燃?xì)獍l(fā)電每度電均化成本 0.0303 美元,先進(jìn)式復(fù)循環(huán)燃?xì)獍l(fā)電 0.0328 美元,地?zé)峋杀?0.0431 美元,美國(guó)陸上風(fēng)能的均化成本 0.048 美元,太陽(yáng)能電池 0.0591 美元,也就是說(shuō),小型模組式核反應(yīng)爐雖然贏過(guò)前一代核能,仍然幾乎比所有其他能源都來(lái)得貴,在美國(guó)只勝過(guò)離岸風(fēng)能、生質(zhì)能。
一個(gè)更大的挑戰(zhàn)是,不僅太陽(yáng)能正在快速降價(jià),美國(guó)陸上風(fēng)能也變得無(wú)比便宜,連因?yàn)槭艿健董偹狗ò浮犯蓴_使得成本無(wú)法像歐洲那么低的美國(guó)離岸風(fēng)能,受到產(chǎn)業(yè)已經(jīng)逐漸進(jìn)入成熟階段,成本也一樣快速降低。相對(duì)的,小型模組式核反應(yīng)爐則才剛送設(shè)計(jì)圖審核通過(guò),要進(jìn)入成本快速下降階段還要很長(zhǎng)的時(shí)間,在發(fā)展成熟之前,離岸風(fēng)能早已成本降到遠(yuǎn)低于小型模組式核反應(yīng)爐。
新規(guī)模能源充分理解所面臨的市場(chǎng)挑戰(zhàn),表示過(guò)去第一波核電廠興建時(shí),當(dāng)時(shí)美國(guó)電力市場(chǎng)處于高度政府管制,高度集中化,低市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的情況,才使得核電廠得以生存,如今狀況已經(jīng)完全不同,電力市場(chǎng)自由化程度提高,百花齊放,市場(chǎng)環(huán)境完全不同,新規(guī)模能源了解所面臨的挑戰(zhàn),但認(rèn)為新一代技術(shù)能解決傳統(tǒng)輕水式反應(yīng)爐的高成本問(wèn)題。
新規(guī)模能源以外,新一代核電廠宣稱最快能進(jìn)入商用階段的,是中國(guó)華能興建中的球床反應(yīng)爐核電廠山東石島灣核電廠,原本稱 2017 年底完工發(fā)電,但目前仍處于興建狀態(tài)。
責(zé)任編輯: 李穎