(JY編譯)俄勒岡州的一家公司希望以一種快速、靈活的方式建造一個小型預製核反應堆,通過製造模塊化的核電機組來為該地區供電,這些機組可以在工廠裡建造,然後運到核電廠現場進行最後組裝。
這些新機組不僅是無碳的(雖然並非沒有爭論),而且它們的建造成本也比傳統的核電站低。
每個模塊單元將是一個迷你反應器,能夠產生50至300兆瓦的能量;100兆瓦可以為12萬間房屋供電。小型模塊化反應堆的設計應該是可以根據需要而增加額外的模塊,理論上最大值為12個模塊一組。這個概念被認為可以降低成本,加快建設時間,並在根據客戶需求定制反應堆群方面具有更大的靈活性。
美國的第一個小型模塊化反應堆可能會出現在西北太平洋地區,可能在愛達荷州和華盛頓州中部的格蘭特縣(Grant County),有望在2030年實現。
一些美國和世界各國的領導人正在推動這種新的核反應堆,作為應對氣候變化的一種無碳排放措施。
在美國建立小型模塊化反應堆的領跑者是總部位於俄勒岡州科瓦利斯市(Corvallis)的NuScale Power。
但該公司的突出地位為其帶來了額外的審查。 NuScale的設計是否比傳統反應堆產生更多的放射性廢物?
2020年8月,NuScale成為第一個,也是迄今為止唯一一個小型模塊化反應堆開發商,其60兆瓦的設計得到了美國核能管理委員會(NRC)的批准。該公司計劃在今年12月向委員會提交該設計的改進後續版本。這些設計變化包括讓擬議的反應堆每個產生77兆瓦的電力。相比之下,位於華州里奇蘭(Richland)北部的哥倫比亞發電站反應堆(Columbia Generating Station)可產生1200兆瓦的電力。
NuScale公司拒絕了Crosscut公司的採訪要求,僅通過電子郵件闡述了該企業。
全世界大約有二十多個小型模塊化反應堆設計,其中約有一半源自美國。到目前為止,世界上有兩個正常運行的150兆瓦的反應堆,都在俄羅斯北冰洋港口Pevek的一艘駁船上產生。中國預計到2026年將有一個啟動並運行。
該公司一直在西北地區尋求兩個合作夥伴,在愛達荷州和華盛頓州中部建造小型模塊化反應堆群。愛達荷州的項目似乎有望在2030年開業。與此同時,NuScale似乎在華盛頓州中部的提案中輸給了一個競爭對手。此外,NuScale還希望在2028年前向羅馬尼亞交付六個小型模塊化反應堆。
NuScale已與猶他州聯合市政電力系統(Utah Associated Municipal Power Systems,UAMPS)合作,在2030年前在愛達荷福爾斯市(Idaho Falls)旁邊的愛達荷國家實驗室所在地建造一個六個反應堆綜合體。每個反應堆的核心將比哥倫比亞發電站的短約10英尺,將產生77兆瓦,該綜合體的總功率為462兆瓦。 UAMPS由猶他州、亞利桑那州、加州、愛達荷州、內華達州、新墨西哥州和懷俄明州的36家公共事業單位組成。
UAMPS發言人拉瓦爾·韋布(LaVarr Webb)表示,UAMPS的用客群太小,沒有理由建造一個超過1000兆瓦的傳統反應堆。他說,根據需要增加小型模塊化反應堆符合UAMPS的想法,即在核能需求增長時進行擴展。 UAMPS 還試圖大幅減少其碳足跡,因此該合資企業被稱為「無碳電力項目」。
最初估計在2027年完工;目前的計劃是在2029年安裝第一個反應堆,在2030年之前全線建成。工程應該在2026年開始施工。同時,成本估算由最初的42億美元攀升至61億美元。此外,韋布指出,36家電力公司中有8家決定退出該項目。
韋佈在談到這些變化時說︰「這並不像聽起來那麼激烈。」他表示,一些公用事業公司退出是因為他們沒有預見到在2030年時會使用愛達荷州綜合體的電力。據NuScale代表和格蘭特縣公共事業區的發言人查克·艾倫(Chuck Allen)稱,成本的增加和延誤來自於施工計劃變得更加詳細。
總部設在波士頓的國際防止核戰爭醫生組織(IPPNW)的項目主任查克·約翰遜(Chuck Johnson)說︰「這是一個發展非常緩慢的行業。」在過去的十年中,他為核監督組織「關注社會責任醫師協會」(PSR)的俄勒岡州分會跟蹤NuScale的發展。
與此同時,格蘭特縣公用事業區一直在認真研究與NuScale或X-energy合作開發小型模塊化反應堆。 X-energy是一家位於馬里蘭州洛克維爾的公司,也在模塊化反應堆領域。美國核能管理委員會尚未批准X-energy的設計。
格蘭特縣公用事業區的代表既考察了縣內的場地,也考察了華州漢福德市(Hanford)核保留地內哥倫比亞發電站旁邊從未完成的華盛頓州公共電力供應系統(WPPSS,西北能源公司前身)的反應堆場地。西北能源公司的哥倫比亞發電站的前身是華盛頓公共電力供應系統,在20世紀80年代的債券違約之前,停止了在漢福德建造兩個額外的WPPSS反應堆。基礎設施仍然是在這兩個半成品反應堆旁邊建造的。
艾倫表示,雖然格蘭特縣公用事業區官員認為X-energy和NuScale公司的技術看起來都很好,但他們發現X-energy的設計更適合該縣。X-energy的基本設計要求將四個80兆瓦的小型模塊化反應堆發展成一個320兆瓦的綜合體。
儘管看了西北能源公司的舊址,格蘭特縣的公用事業官員傾向於將該項目設在縣內一個尚未選定的地點。艾倫說,公共事業區決定將該項目放在縣內,是考慮到了經濟因素、離用客的距離和輸電線路的接入。
X-energy和位於貝爾維尤的TerraPower公司計劃在懷俄明州建造一種新型的核反應堆,它們在2020年獲得了總共32億美元的聯邦資金,以幫助開發它們的項目,目標是在2027年之前投入使用。然而,這兩個基本設計仍然需要NRC批准。這32億美元取決於國會每年撥款的情況。
在此期間,斯坦福大學5月份發表的一項研究提出了關於這些反應堆的廢舊核燃料污染問題。
該研究的作者之一林賽·克勞(Lindsay Krall)指出,斯坦福大學在三家公司交給NRC的設計中(X-energy的設計不在其中),最終選擇了研究NuScale的設計,因為其在NRC的審查中走得最遠。克勞曾經是斯坦福大學的研究生,現在在瑞典的一家核燃料管理公司工作。
斯坦福大學的研究得出的結論是,NuScale和其他兩種設計將比傳統反應堆產生更多的放射性廢物,而且使用過的反應堆燃料的放射性將高出大約50%。
在接受采訪時,克勞還表示,放射性的提高增加了一些長期儲存腐爛廢物恢復放射性的機會,可能會達到「臨界」狀態。臨界狀態是指具有一定形狀和一定放射性水平的物質靠近後引發的不受控制的輻射爆發。
防止核戰爭醫生組織的約翰遜補充說,儲存放射性廢燃料是整個核工業面臨的一個問題,包括小型模塊化反應堆。他還指出,NuScale公司獲得了聯邦援助,以使愛達荷州的項目投產,認為這是一個財務薄弱的標誌。他認為NuScale需要大量的客戶來實現財務收支平衡,他說只有UAMPS和羅馬尼亞是其客戶。他還認為,向小國推廣小型模塊化反應堆將增加核材料的可用性,使其被盜並用於原子彈和髒彈(Dirty bomb)。
NuScale不同意斯坦福大學的研究結論。在給Crosscut的一封電子郵件中,該公司認為自己的設計使用了典型反應堆中的常規核燃料。電子郵件中寫道︰「(斯坦福)論文對NuScale燃料設計的能量容量使用了過時的設計信息,並對反應堆反射器中使用的材料以及燃料的燃燒進行了錯誤的假設。」
該電子郵件說,小型模塊化反應堆的放射性廢物並不比傳統反應堆產生的廢物差,並稱「這些資訊的投入對論文作者來說是公開的,它們的錯誤假設破壞了論文及其結論的可信度。」
在今年夏天的一封回應NuScale指控的公開信中,克勞和該研究的其他作者,包括斯坦福大學核安全教授羅德·尤因(Rod Ewing)和前核管理委員會主席艾莉森‧麥克法蘭(Allison Macfarlane)寫道,NuScale的設計在2020年被NRC批准,在他們進行分析時,NRC隻公開了這些數據。他們寫道,燃料燃燒的數字被編輯了。他們堅持他們基於2020年NRC批准的設計的研究結論;當時,NuScale的最新設計變更版本還沒有出來。克勞稱,已沒有撥款用於後續研究。
NuScale及其原始反應堆設計是時任俄勒岡州立大學核工程和健康物理系主任何塞·雷耶斯(Jose Reyes)想出來的。他於2007年共同創建了NuScale,現在是其首席技術官。
NuScale給Crosscut的電子郵件表示︰「我們領導團隊的成員帶來了核能開發、擴張和投資方面的廣泛背景。最重要的是,他們了解小型模塊化反應堆在氣候變化和持續的能源不安全問題中作為零碳能源解決方案所發揮的作用。」
俄勒岡州立大學是該企業最初的主要資金支持方。 2011年,國際建築和廢物管理公司Fluor Corp.以57%的股份成為多數股東。 NuScale於今年5月份,在紐約證券交易所上市。
2022年的前六個月,NuScale公司淨虧損4480萬美元,而收入為520萬美元。 2021年的前六個月,NuScale公司虧損4730萬美元,而收入為100萬美元。在其公開交易的這個相對早期的階段,NuScale在諮詢服務上有賺錢,但在研發成本上虧錢。
NuScale的代表曾預測,該公司到2024年將需要2億美元來繼續開發其小型模塊化反應堆。根據8月底公佈的數字,其目前擁有3.51億美元的籌集資金。 4月,NuScale獲得了3.41億美元,當其與時春谷收購公司(Spring Valley Acquisition Corp)合併。春谷收購公司為一間於開曼群島註冊成立,是通過首次公開募股籌集資金以收購或與其他公司合併的特殊目的收購公司。