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哈佛教授:“下一代”核能系统是核成功的关键

发布时间:2015-10-7 09:23    来自: 核工程师博文

美国核能协会在其网站上推荐哈佛商学院工作知识高级编辑卡门·诺贝尔(Carmen Nobel6日发表在福布斯网上的文章:哈佛商学院“退休”教授乔·拉塞特说,核能在削减美国和全世界碳排放中有重要作用,“如能燃烧钍和铀并使之在价格上与煤炭竞争,可给这个星球上每个人按照美国电力消耗水平提供能源一千年。” [1]

83日,总统奥巴马和环保署发布了最终版本的清洁电计划,一套重要的规则和激励措施,目的在于减少美国电厂温室气体排放物。这个计划要求每个州满足特定的减排标准,并以“信用证”或者津贴的形式,对提早满足目标或超减排要求的各州提供某些激励。

核电与可再生能源如太阳能和风能会在清洁电计划中发挥重要作用。按照这个计划,各州将为新核电机组、包括在建和仍在原型阶段的机组相关的减排获得信用证。

哈佛大学商学院教授乔·拉塞特(Joe Lassiter)相信核电在与全世界燃煤电厂发射物威胁斗争中是基本要素。拉塞特是哈佛商学院参议员约翰海因茨环境管理管理实践教授(已退休),曾花费十多年研究直接能源需求和环境问题间的交集。上个月拉塞特教授在哈佛创新实验室与风险投资人雷·罗斯洛克(Ray Rothrock)讨论利用“下一代”核电在与气候变化和能源贫困(在发展中国家缺少足够的能源)双重挑战的搏斗中的情况。

讨论中的某些重要观点如下:

˜拉塞特说,“富裕国家能‘为所欲为’。但中国和印度等贫困国家,只能‘为所必为’—-建燃煤电厂。”

˜拉塞特谈到中国在气候变化中发挥的作用:“中国比其他任何国家都重要得多。”

˜拉塞特介绍了三种类型的核电机组:非能动安全系统支持的轻水堆、钠冷快堆和熔盐堆。就它们在技术演进中的相对成熟度而言,可分别比拟为大型主机、微机和以微处理器为基础的系统。

˜拉塞特谈到“下一代”核能的希望,还介绍了在此领域内的某些“主力队员”。“如果能燃烧钍和铀,而且能与煤炭在价格上竞争,就能对这个星球上的每个人提供美国水平的电力消耗一千年。”

˜拉塞特总结了气候变化的经济差异。一方面,从长远看,贫穷国家可能遭受气候变化长期效应的最大伤害。另一方面,他们有最紧迫的短期能源需求。他说,“思考这个问题,总得缩小目前各国发展需要和他们明天面对气候难题之间的差距。”

˜罗斯洛克从一个风险投资者的立场讨论核电。他说,“目前有10亿私人美元投资北美现今的核能”,并补充说“核已经准备好了”。

˜罗斯洛克就下一代核能系统的进步批评美国核管会(NRC)说,“阻碍我们的就是NRC。”

˜拉塞特重申,急需对煤炭提供直接替代选择。“最急迫的问题是,除非对中国和印度提供一个清晰认知的煤炭替代选择,这意味着大概比上个世纪中期已建成的燃煤电厂更便宜而且可扩展的替代选择。碳已经在空气中,而且已经太晚。”

早去年924日,拉斯特教授就曾在福布斯网上著文说,“在与化石燃料的较量中,节能规划、间歇性可再生能源、生物质、碳捕俘与封存、水力发电和核电都失败了,预计还会继续失败。” [2]

因为“全球化石燃料的使用还在飙升。随着这种飙升,至少短期内,经济福利、教育和平均寿命都在创纪录地提高。但随着化石燃料燃烧增加而来的是,一直上升的CO2发射物玷污注定徘徊在我们的大气和海洋中数百甚至数千年。”

他说,“唯一能很快改变中国计划的是出现能源奇迹,一个新能源,在中国按价格能打败火电,能在五到十年内大批量地安装…”。“我希望这个奇迹以“新一代”核电厂的形式出现,不是传统的核电厂;很显然,今天的中国,后者已输给燃煤电厂了”。

拉斯特说的“新一代”核电厂,指美国佛罗里达州塔威尼尔的马丁格尔(Martingale)公司、麻省剑桥的转变核能(Transatomic Power)公司和华盛顿州贝尔维尤的泰拉能源(TerraPower)公司正在做的新型核反应堆设计,甚至比今天最新的反应堆更安全;在亚洲可能与煤炭竞争;而且用今天的铀和放射性废物做燃料,诸如钍(稀土矿业的废物)和贫铀(留在乏核燃料棒内的废物)。

拉斯特教授是“市场派”,不重视政府干预。他说“我们应该让市场去为我们工作”。“市场会比政治家和监管部门更便宜、更快的工作,解决我们的能源和环境问题。后者通常只是试图通过技术选择或者起草复杂的规则和条例,简单地隐匿各户和生产者的成本”[3]

他为核能打“抱不平”说,世界实际上在使核能变为“孤儿技术”,尽管核能潜在地致力解决碳排放问题。尽管最近担心日本福岛悲剧,他仍然认为核电“是个可扩展的技术,技术改进、提高安全、防核扩散、重新设计监管,以及降低成本等方面有重大的空间”。

我们需要永远牢记,如果新核能或者任何能源替代选择不能按照直接成本与煤炭竞争,就不会解决全世界的碳排放问题。

我们即将进入的世界有重大风险,没人知道这个世界对我们的食品供应、我们的城市或我们的社会有多大的后果。随着排放的每一磅二氧化碳,我们就转嫁给每个孩子一块无法估量的风险。 

 

1. 马丁格尔(Martingale)公司设计的托尔康(Thorcon)熔盐堆

由壶(Pot)、泵(Pump)和管道(Pipe)构成定期更换的反应堆容器,单堆额定功率250MWe[4]

 

2. 转变核能(Transatomic Power)公司焚烧核废物的熔盐堆(WBMSR)设计示意图

堆芯功率550MWe[5]

  

参考资料

1. Carmen Nobel, Obama's Clean Power Plan: Can Nuclear Power Beat The Global Threat Of Coal? Forbes, 8/06/2015.

2. JOSEPH LASSITER, We Need A Climate Miracle. Could 'New Nuclear' Provide It? Forbes, 9/24/2014.

3. CARMEN NOBEL, The Case For Combating Climate Change With Nuclear Power and Fracking, Forbes, 10/07/2013.

4. Jack DevanneyThorCon. The Do-able Molten Salt ReactorMartingale, Inc2015-07-31.

5. TRANSATOMIC POWERWBMSR TECHNICAL WHITE PAPERJANUARY 2014.

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