日前，由比爾蓋茨創(chuàng)辦的創(chuàng)新型核能公司泰拉能源（Terra Power）在其官網(wǎng)上宣布，首個(gè)“鈉”反應(yīng)堆示范項(xiàng)目（ARDP）選址花落美國(guó)懷俄明州城市Kemmerer附近的Naughton發(fā)電廠。據(jù)稱(chēng)，該項(xiàng)目將在2023年年中向美國(guó)核管理委員會(huì)（NRC）提交工廠的建設(shè)許可申請(qǐng)，該工廠預(yù)計(jì)將在未來(lái)7年內(nèi)投入運(yùn)營(yíng)。
該示范工廠旨在驗(yàn)證鈉技術(shù)的設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)行特性。該項(xiàng)目主要由一個(gè)345兆瓦的鈉冷快堆（鈉冷反應(yīng)堆），以及一個(gè)基于熔鹽的儲(chǔ)能系統(tǒng)組成。這種存儲(chǔ)技術(shù)可以在需要時(shí)將系統(tǒng)的輸出功率提高到500兆瓦，這相當(dāng)于40萬(wàn)戶(hù)家庭所需的能量。
早在今年年初，比爾蓋茨就曾在他的新書(shū)《如何避免氣候?yàn)?zāi)難》中提到，一個(gè)小鎮(zhèn)可以用1兆瓦運(yùn)行，而1000兆瓦的能源就可以為一個(gè)中型城市提供電力。
泰拉能源認(rèn)為，他們的創(chuàng)新型能源儲(chǔ)存能力使該工廠能夠與可再生資源進(jìn)行無(wú)縫整合。公司總裁兼首席執(zhí)行官Chris Levesque表示: “我們的創(chuàng)新技術(shù)將有助于確?？煽侩娏Φ某掷m(xù)生產(chǎn)，同時(shí)也將改變我們的能源系統(tǒng)，并在懷俄明州創(chuàng)造新的高薪就業(yè)崗位。”
據(jù)估計(jì)，在項(xiàng)目高峰期，大約需要2000名工人進(jìn)行施工。一旦工廠投入運(yùn)作，大約需要250人以支撐工廠的日常運(yùn)轉(zhuǎn)，維護(hù)工廠安全。
在選址階段，項(xiàng)目組對(duì)發(fā)電廠及其周邊環(huán)境進(jìn)行了多維度評(píng)估，考慮因素包括社區(qū)支持度、場(chǎng)地的物理特征（如地震、土壤條件等）、場(chǎng)地是否有能力從核管理委員會(huì)獲得許可證、是否能使用現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施、以及對(duì)電網(wǎng)的需求。據(jù)悉，發(fā)電廠仍在運(yùn)轉(zhuǎn)的兩個(gè)燃煤機(jī)組計(jì)劃在2025年退役。
不是單打獨(dú)斗！巴菲特也有份
根據(jù)今年6月份泰拉能源官網(wǎng)公告，該項(xiàng)目爭(zhēng)取到了大量外部技術(shù)和資金的支持，技術(shù)方面有通用日立（GE-Hitachi）、以及巴菲特旗下太平洋電力公司（PacifiCorp）的子公司落基山電力公司（Rocky Mountain Power）。
公告中，泰拉能源公司總裁兼首席執(zhí)行官Chris Levesque說(shuō):“我們正在與PacifiCorp一起創(chuàng)建未來(lái)的能源網(wǎng)絡(luò)，鈉技術(shù)的設(shè)計(jì)是為了解決公共事業(yè)公司面臨的挑戰(zhàn)，他們的工作是提高電網(wǎng)的可靠性和穩(wěn)定性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)脫碳和減排目標(biāo)。”
另外，該項(xiàng)目的資金投入，繞不開(kāi)11月15日美國(guó)總統(tǒng)拜登簽署的兩黨基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)法案。這項(xiàng)法案將對(duì)美國(guó)道路、橋梁、鐵路和公共交通等基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行數(shù)十年來(lái)最大規(guī)模的投資。
美國(guó)能源部(DOE)部長(zhǎng)詹妮弗·格蘭霍姆在16日說(shuō):“就在昨天，拜登總統(tǒng)簽署了兩黨基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)議，今天能源部已經(jīng)將超過(guò)15億美元的資金投向懷俄明州。幾個(gè)世代以來(lái)一直為我們供能的能源界，通過(guò)這樣的項(xiàng)目將有機(jī)會(huì)助力我們達(dá)成清潔能源未來(lái)的目標(biāo)，同時(shí)這類(lèi)項(xiàng)目還能提供高薪就業(yè)崗位，并能引領(lǐng)下一個(gè)核能技術(shù)浪潮。”
這已經(jīng)不是拜登政府首次為泰拉能源提供資金支持了。2020年10月，美國(guó)能源部批準(zhǔn)通過(guò)其先進(jìn)反應(yīng)堆示范項(xiàng)目，向泰拉能源提供了8000萬(wàn)美元的初始資金，用于研究、開(kāi)發(fā)鈉技術(shù)。泰拉能源于2021年5月宣布與美國(guó)能源部簽署了合作協(xié)議。到目前為止，美國(guó)國(guó)會(huì)已經(jīng)為其項(xiàng)目撥款1.6億美元。
而泰拉能源稱(chēng)，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)法案通過(guò)后，美國(guó)能源部將與國(guó)會(huì)合作，為項(xiàng)目撥款近25億美元。這筆撥款連同之前的其他款項(xiàng)，將為美國(guó)能源部與泰拉能源公司簽署的為期7年、價(jià)值20億美元的協(xié)議的前5年提供資金支持。
“鈉冷反應(yīng)堆”為何成首選？
根據(jù)泰拉能源發(fā)布的消息，核電站提供了美國(guó)約20%的電力消耗。美國(guó)正在進(jìn)入一個(gè)新時(shí)代——氣候變化帶來(lái)的生存風(fēng)險(xiǎn)和消除溫室氣體排放的迫切需要成為主導(dǎo)。該公司表示，在未來(lái)幾十年里，太陽(yáng)能、風(fēng)能和核能都將發(fā)揮主要作用。如果處理得當(dāng)，這三種技術(shù)可以集成于一體，形成一個(gè)在性能、成本和價(jià)值上都優(yōu)于單一技術(shù)的整體系統(tǒng)。
該公司認(rèn)為，目前使用的核輕水反應(yīng)堆經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的技術(shù)改良，已經(jīng)達(dá)到了性能極限。相比之下，鈉原子反應(yīng)堆是一個(gè)重大進(jìn)步。鈉廠使用鈉冷快堆作為熱源，來(lái)自反應(yīng)堆的熱量被熔鹽從核島內(nèi)部攜帶到反應(yīng)堆建筑外的儲(chǔ)熱罐中，用于發(fā)電或工業(yè)需求。這一方式可以確保整個(gè)核電站的負(fù)荷被實(shí)時(shí)追蹤，從而在保持最佳恒定的反應(yīng)堆功率的同時(shí)，優(yōu)化效益與價(jià)值。這是因?yàn)殁c反應(yīng)堆的運(yùn)行環(huán)境溫度高于輕水反應(yīng)堆，能夠很好地匹配熔鹽傳熱介質(zhì)的溫度要求，設(shè)置在核島以外的許多系統(tǒng)不需要是核安全級(jí)別的。
該公司表示，項(xiàng)目將使用高含量低濃縮鈾(HALEU)為燃料，鈉廠不需要進(jìn)行再加工，鈉技術(shù)的燃料利用率很高。公司表示，在反應(yīng)堆示范項(xiàng)目之后，他們也將有計(jì)劃地推出設(shè)計(jì)和規(guī)模類(lèi)似的商業(yè)反應(yīng)堆。
