美聯(lián)社記者S.M.布萊恩(Susan Montoya Bryan)3月5日在《阿布奎基》雜志網(wǎng)上發(fā)表文章"實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家概述核能研究的希望清單"[1]。美國(guó)《核能協(xié)會(huì)》網(wǎng)站當(dāng)日"鏈接"了這個(gè)報(bào)道，說美國(guó)能源部召集全國(guó)大學(xué)和國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的工程師和研究人員座談，設(shè)法更好地理解美國(guó)政府必須致力解決與核能有關(guān)的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。專家們列舉了新堆設(shè)計(jì)、穩(wěn)定經(jīng)費(fèi)和公眾對(duì)核電的看法等等，認(rèn)為核電是"我們能建造的單機(jī)上百萬千瓦的唯一不發(fā)射碳的能源"。

 

      美國(guó)能源部正在新墨西哥大學(xué)、麻省理工學(xué)院和國(guó)內(nèi)另外幾處召集分組研討會(huì)，討論縮小國(guó)家需要致力解決的核能方面關(guān)鍵研究問題的清單。來自全國(guó)實(shí)驗(yàn)室和大學(xué)的工程師和研究人員說，美國(guó)需要提供試驗(yàn)場(chǎng)所，使最新的核能創(chuàng)新項(xiàng)目接受檢驗(yàn)，而不在設(shè)計(jì)上“輸給”中國(guó)和其他國(guó)家。

 

      六個(gè)小組概述的檢查結(jié)果有意指導(dǎo)對(duì)什么研究提供經(jīng)費(fèi)做出決策。其實(shí)，這是美國(guó)能源部核能辦公室確定核能年度資助項(xiàng)目的習(xí)慣做法。

 

      洛斯o阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室工作人員拉奧(D.V.Rao)說，沒有辦法小規(guī)模地檢驗(yàn)新觀念，科學(xué)家們就沒有辦法勸說投資人"跳上舞臺(tái)"。接受采訪時(shí)，他說"有挫折感，我們需要打破這種模式。""我們需要經(jīng)歷周期性的發(fā)展，就像太空探索技術(shù)公司(SpaceX)造出他們的火箭。他們并不總是坐在實(shí)驗(yàn)室里'設(shè)計(jì)再設(shè)計(jì)'，而是拿出火箭并進(jìn)行試驗(yàn)。"

 

      與會(huì)者描述了許多建議和領(lǐng)域，在促進(jìn)核能創(chuàng)新方面，美國(guó)能做得更好。三天的研討會(huì)討論了每項(xiàng)事務(wù)，從穩(wěn)定經(jīng)費(fèi)和安全到監(jiān)管改變、新堆設(shè)計(jì)、水的可用性，以及公眾對(duì)核電的看法等。能源部正在尋找各種辦法把現(xiàn)有的技術(shù)用于核能，特別感興趣的是核技術(shù)如何適應(yīng)便宜的電力生產(chǎn)和可再生能源、國(guó)家安全和環(huán)境。

 

      據(jù)美國(guó)能源信息署報(bào)道，許多歐洲國(guó)家的可再生能源和核能發(fā)電水平越來越高，歐盟開放的電力一半以上來自無碳能源。美國(guó)2012年無碳能源的電力還不到1/3。美國(guó)現(xiàn)有100臺(tái)反應(yīng)堆在運(yùn)行，聯(lián)邦能源官員預(yù)期未來二十年內(nèi)核電增長(zhǎng)的速度有可能超過可再生能源。

 

      環(huán)境分組曾奮力爭(zhēng)取更多太陽能和風(fēng)電，還對(duì)核能發(fā)電的潛在環(huán)境影響以及核遺產(chǎn)場(chǎng)址清理和退役成本表示憂慮。泰拉能源(TerraPower)公司技術(shù)整合主任凱萬o威弗(Kevan Weaver)說，考慮到可再生能源的間歇性和缺少儲(chǔ)存能力，核電必須是問題解決方案的一部分，因?yàn)楸O(jiān)管機(jī)構(gòu)指望控制污染。

 

      參加阿布奎基研討會(huì)的威弗說，"核能是我們能單機(jī)上百萬千瓦建造的唯一不發(fā)射碳的能源。"億萬富翁比爾˙蓋茨主持、總部位于華盛頓的泰拉能源公司希望2025年建造下一代原型堆，并準(zhǔn)備隨后10年建成商用核電廠。

 

      美國(guó)政府核能科研項(xiàng)目資金由能源部核能辦公室控制，偏重基礎(chǔ)科研和技術(shù)研發(fā)。涉及先進(jìn)堆技術(shù)和概念的工程驗(yàn)證，多采取"私辦公助"方式。這次組織廣泛討論后可能有什么改變，會(huì)給什么先進(jìn)堆工程驗(yàn)證項(xiàng)目提供資助，還有待觀察。

 

      我認(rèn)為，美國(guó)最希望優(yōu)先驗(yàn)證的先進(jìn)堆是高溫氣冷堆(HTGR);傳統(tǒng)核能界最推崇的鈉冷快堆(NFR)時(shí)機(jī)"不宜";"民間"和"非傳統(tǒng)核能界"最熱烈稱頌的熔鹽堆(MSR)還不夠成熟：

 

      高溫氣冷堆(HTGR)是美國(guó)政府最期待驗(yàn)證、技術(shù)成熟的"下一代核能裝置"(NGNP)，既能高效發(fā)電，又可給各種工業(yè)用戶提供高溫工藝熱能。美國(guó)核管會(huì)有頒證準(zhǔn)備和基礎(chǔ);TRISO涂覆顆粒燃料、材料、設(shè)計(jì)方法和用戶應(yīng)用程序基本成熟;存在與私方合作開發(fā)和商用化的伙伴和用戶聯(lián)盟，只是原型堆驗(yàn)證公/私方出資比例尚未達(dá)成協(xié)議[2]。鑒于中國(guó)山東榮成HTR工程項(xiàng)目進(jìn)展順利、2017年底能建成發(fā)電的"刺激"，能源部和NGNP工業(yè)聯(lián)盟雙方存在達(dá)成妥協(xié)的可能性。

 

      先進(jìn)的鈉冷快堆(AFR-100)是美國(guó)和國(guó)際"傳統(tǒng)核能界"最推崇的第四代核能系統(tǒng)，美國(guó)的目標(biāo)是"用過的"核燃料再循環(huán)。雖然相對(duì)其他第四代核能系統(tǒng)總體上有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)[3]，但全世界60多年的發(fā)展和進(jìn)步"形象"不佳。世界不缺乏鈾資源;美國(guó)的能源狀況和經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)"選中"的時(shí)機(jī)"不宜"。用過的核燃料短期(60年)地面"暫存"可以接受，所以不急于核燃料"閉環(huán)"。關(guān)鍵是基建成本高昂，燃料制造成本比天然鈾高一個(gè)量級(jí)。有人說"再投入更多資源是荒謬的"，還有人還在國(guó)會(huì)山網(wǎng)站貼出"快堆，你慢些走"的貼子。國(guó)會(huì)早就斷言增殖堆"本性"不經(jīng)濟(jì)[4]。

 

      熔鹽堆(MSR)是目前美國(guó)和全世界"民間"和"非傳統(tǒng)核能界"最熱烈"稱頌"的第四代核能系統(tǒng)。最大優(yōu)勢(shì)是安全、簡(jiǎn)單和經(jīng)濟(jì)，而發(fā)電成本低于燃煤電廠，經(jīng)常被形容為"好得令人'不可思議'"。MSR結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，但問題在于"冷卻劑"采用高溫"熔鹽"(最低400℃以上)，對(duì)一般人很生疏;核燃料熔解在"熔鹽冷卻劑"內(nèi)，整個(gè)"主系統(tǒng)"運(yùn)行帶極強(qiáng)放射性，出現(xiàn)任何異常無法靠近。最近加拿大和美國(guó)出現(xiàn)了"主系統(tǒng)"雙備用和"定期"更換(4-7年)設(shè)計(jì)[5,6]，但還不夠成熟，一時(shí)難以被"接受"[7]。