界面新聞?dòng)浾?| 戴晶晶
美國(guó)核準(zhǔn)了首座四代核電堆。
當(dāng)?shù)貢r(shí)間12月12日，美國(guó)核管理委員會(huì)(NRC)發(fā)布消息稱，已指示工作人員向卡伊洛斯電力公司(Kairos Power)頒發(fā)建設(shè)許可證(CPA)，允許該公司在美國(guó)田納西州橡樹嶺(Oak Ridge)建造Hermes非動(dòng)力示范反應(yīng)堆。
Hermes示范堆由卡伊洛斯電力公司于2021年9月提交申請(qǐng)建設(shè)，型號(hào)為氟鹽冷卻高溫反應(yīng)堆(FHR)。該反應(yīng)堆的建造目的是提供運(yùn)行數(shù)據(jù)，以支持開發(fā)用于商業(yè)發(fā)電的大型反應(yīng)堆，不用于發(fā)電。
這座以古希臘神話中信使商業(yè)之神命名的核電站，是美國(guó)50多年來第一個(gè)被批準(zhǔn)建造的非水冷反應(yīng)堆，也是NRC首次批準(zhǔn)頒發(fā)許可證的第四代反應(yīng)堆。
美國(guó)能源部核能辦公室助理秘書凱瑟琳·赫夫表示，Hermes示范堆獲批是核能領(lǐng)域的一個(gè)巨大里程碑，為部署新核反應(yīng)堆的未來設(shè)計(jì)應(yīng)用指明了道路。
Hermes示范堆使用熔融氟化物鹽來冷卻反應(yīng)堆核心，屬于第四代反應(yīng)堆中熔鹽反應(yīng)堆(MSR)的衍生堆型，能實(shí)現(xiàn)35兆瓦的熱功率水平。
熔融氟化物鹽具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性，巨大的高溫傳熱能力和保留裂變產(chǎn)物的能力。卡伊洛斯電力公司稱，美國(guó)的各種反應(yīng)器研究證實(shí)了熔融氟化物鹽與傳統(tǒng)高溫結(jié)構(gòu)材料(如不銹鋼)的兼容性，該類型反應(yīng)堆具有商業(yè)吸引力的可靠性和使用壽命。
根據(jù)第四代核能系統(tǒng)國(guó)際論壇(GIF)，六種四代先進(jìn)堆型分別為鈉冷快堆、超高溫氣冷堆、鉛冷快堆、熔鹽堆、超臨界水冷堆和氣冷快堆。
Hermes是美國(guó)能源部通過其先進(jìn)反應(yīng)堆示范項(xiàng)目(ARDP)支持的幾種新反應(yīng)堆技術(shù)之一。
2020年12月，美國(guó)能源部宣布，卡伊洛斯電力公司獲得了未來七年總合同價(jià)值為6.29億美元的ARDP風(fēng)險(xiǎn)降低資助獎(jiǎng)，用于Hermes反應(yīng)堆的開發(fā)。
目前，卡伊洛斯電力公司還需要提交一份單獨(dú)的運(yùn)營(yíng)許可證申請(qǐng)并獲通過，才能正式開建Hermes。按照規(guī)劃，Hermes反應(yīng)堆將在2026年投入運(yùn)行。
Hermes是卡伊洛斯電力公司氟鹽冷卻高溫反應(yīng)堆KP-HFR的非動(dòng)力版本，最終將用于支持KP-HFR的開發(fā)。KP-HFR的功率能達(dá)到140兆瓦，利用靈活的蒸汽循環(huán)產(chǎn)生熱量，然后將裂變產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化為電力。
KP-HFR預(yù)計(jì)將在本世紀(jì)30年代投入使用。
目前，NRC還在審查卡伊洛斯電力公司對(duì)Hermes 2的建設(shè)許可申請(qǐng)。Hermes 2是一個(gè)擬議中的雙機(jī)組示范電廠，將以Hermes的經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，展示該公司未來規(guī)模較小的商業(yè)電廠的完整架構(gòu)，并向電網(wǎng)供電。
卡伊洛斯電力公司表示，Hermes系列示范反應(yīng)堆將有助于降低技術(shù)、許可、供應(yīng)鏈和施工風(fēng)險(xiǎn)，以實(shí)現(xiàn)KP-HFR技術(shù)的成本確定性，目標(biāo)是在本世紀(jì)30年代初實(shí)現(xiàn)商業(yè)化部署。
作為GIF的成員國(guó)，中國(guó)主要參與了氣冷快堆外的另五種堆型的合作研發(fā)，全球首座四代核電石島灣高溫氣冷堆已于12月6日投入商運(yùn)。
第四代核能系統(tǒng)的目標(biāo)是使核電具有更好的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)性、安全和可靠性，要求燃料利用率高、廢物產(chǎn)生量小，以及擁有防擴(kuò)散和外部侵犯的能力，是核能下一步發(fā)展的方向。
鈉冷快堆是目前運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)最豐富的先進(jìn)核能系統(tǒng)，全球范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí)間累計(jì)達(dá)到400堆年。去年12月，中國(guó)小型鈉冷快堆核電源研發(fā)工作取得重要突破，在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)耦合斯特林發(fā)電系統(tǒng)的小型鈉冷快堆核電源非核集成測(cè)試裝置“一鍵啟停堆”驗(yàn)證試驗(yàn)。
此外，根據(jù)國(guó)家批復(fù)的總體目標(biāo)，中核霞浦核電600 MW示范快堆工程(CFR600)1號(hào)機(jī)組計(jì)劃在2023年建成投產(chǎn)。
在熔鹽反應(yīng)堆方面，12月5日，中國(guó)船舶集團(tuán)有限公司旗下江南造船（集團(tuán)）有限責(zé)任公司正式發(fā)布全球首型、世界最大24000箱核動(dòng)力集裝箱船船型。該型船將采用國(guó)際上先進(jìn)的第四代堆型熔鹽反應(yīng)堆解決方案。