在美國，能源部近期實(shí)施了一項名為“先進(jìn)反應堆示范計劃”，簡(jiǎn)稱(chēng)ARDP的項目。這一項目通過(guò)鼓勵投資企業(yè)與公用事業(yè)建立成本分攤伙伴關(guān)系，加快先進(jìn)反應堆的示范建設，從而確保美國在全球范圍內保持最佳核電技術(shù)的領(lǐng)先地位。該項目負責人最近宣布了5種新的核反應堆類(lèi)型，他們希望為其提供資金，并對其進(jìn)行更詳細的研究。
這5種反應堆的范圍從小型模塊化反應堆到熔鹽高效反應堆。根據美國能源部的說(shuō)法，一旦它們得到足夠的規模，就有可能在全球能源市場(chǎng)上取得競爭地位。
新反應堆設計綜述A
ARDP項目最近獲得了3000萬(wàn)美元的額外撥款，用于分配已經(jīng)選定參與該項目的一些公司，目的是幫助它們在2030年前獲得核反應堆的批準。
這些資金將被這些公司用來(lái)解決“他們目前面臨的技術(shù)、運營(yíng)和許可方面的挑戰”，目的是降低這些公司面臨的開(kāi)發(fā)風(fēng)險，提高技術(shù)準備水平，為未來(lái)的示范和最終部署做好準備”。
看看美國能源部所包含的5種不同的反應堆設計，我們可以從一個(gè)角度來(lái)了解核能的未來(lái)走向。
1、BWX先進(jìn)核反應堆
BWX Technologies是為美國政府開(kāi)發(fā)新反應堆技術(shù)的公司之一，是ARDP計劃的一部分。具體來(lái)說(shuō)，他們正在開(kāi)發(fā)微型反應堆，可以方便地運輸和運行在離網(wǎng)和偏遠地區。想象一下，一個(gè)小型的便攜式核反應堆可以被拖來(lái)拖去為大型項目提供動(dòng)力。
該反應堆預計要到20世紀30年代才能完工，但該設計采用了高溫氣體設計和鈾氮化物燃料內核，可產(chǎn)生約50兆瓦的熱能。BWX目前正在與愛(ài)達荷州國家實(shí)驗室和橡樹(shù)嶺國家實(shí)驗室共同研究反應堆。BWX技術(shù)公司也不僅僅是開(kāi)發(fā)這一個(gè)反應堆，他們還致力于優(yōu)化核燃料，以降低核反應堆的成本。這種新的燃料技術(shù)也有助于其他核反應堆的設計。
2、eVinci微型反應堆
下一個(gè)微型反應堆似乎是從科幻小說(shuō)中直接拉出來(lái)的。由西屋電氣公司開(kāi)發(fā)的eVinci微型反應堆大約有一個(gè)集裝箱那么大，可以產(chǎn)生15兆瓦的熱能。它可以在不到30天的時(shí)間內建立起來(lái)，并輸出最小的輻射。西屋公司將與美國伊利諾伊州洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗室和德克薩斯農工大學(xué)合作，制造所有必要的部件，以開(kāi)發(fā)微型反應堆的示范裝置。他們的目標是到2024年擁有一個(gè)功能樣機，到本世紀末該產(chǎn)品將完全商業(yè)化。
3、Hermes縮尺試驗堆
Hermes反應堆不是一個(gè)新的設計，而是凱羅斯電力公司現有商業(yè)反應堆的縮小版。具體來(lái)說(shuō)，KP-FHR反應堆將縮小規模，以生產(chǎn)140兆瓦的熱能。在所有核反應堆中，這座反應堆可能最快投入商業(yè)運營(yíng)，預計2026年投入商業(yè)運營(yíng)。
4、Holtec SMR-160反應堆
SMR-160反應堆是這五項未來(lái)技術(shù)中最大的，以兆瓦計。與日本三菱Holtec公司合作的是能產(chǎn)生160兆瓦電能的小型INL工業(yè)公司。這種小型反應堆還可以在其二次側使用風(fēng)冷冷凝器，使其能夠在世界上最干旱的地區使用。這種設計也可以作為一種可擴展的替代方案，取代更永久的核基礎設施。一旦原型開(kāi)發(fā)完成，公司計劃在新澤西州的牡蠣溪展出。
5、熔融氯化物反應器
最后，南方公司也在研究開(kāi)發(fā)一種基于熔融氯化物反應堆技術(shù)的小型核反應堆。熔融氯化物快堆(MCFR)可以商業(yè)化，同時(shí)也可以使用許多燃料源，包括現有核反應堆的乏燃料。熔鹽反應器作為一個(gè)整體比傳統的反應器有很大的好處。南方公司項目的目標是開(kāi)發(fā)世界上第一個(gè)快速光譜鹽反應堆，它可以有效地傳遞熱量，甚至可以用于儲熱。用熔融氯化物反應器進(jìn)行的實(shí)驗將在20世紀20年代上半葉投入運行。
展望核反應堆的未來(lái)
正如你可能注意到的，美國能源部資助的所有項目，時(shí)間表都相對較快。幾乎所有的項目都計劃在未來(lái)5到10年內實(shí)現商業(yè)可行性。
美國能源部認為，這些加快的時(shí)間表是必要的，以確保美國在全球核反應堆市場(chǎng)上保持領(lǐng)先地位。先進(jìn)的微型反應堆是目前核領(lǐng)域最令人興奮的領(lǐng)域之一，因為與傳統的反應堆設計相比，它們具有最大的可擴展性和通用性。核電在全球能源市場(chǎng)上的地位開(kāi)始越來(lái)越強。你感覺(jué)到未來(lái)潮流可能會(huì )轉移到核能嗎?
