美國加速推進小型核電商業化

美國投資移民關注美國財經：2013年12月12日，美國能源部宣布出資2.26億美元，支持努斯凱爾(NuSacle)能源公司開展小型核電的技術研發和許可證申請，這是美國能源部宣布的第二個小型核電資助項目。作爲奧巴馬政府加速推進清潔能源戰略的一部分，美國能源部于2012年3月宣布了一項總額4.5億美元的科研資助計劃，用于幫助美國核工業開展小型模塊化反應堆的技術研發和許可證申請。2013年3月，即資助計劃宣布一年後，美國能源部宣布了首個小型核電資助項目，巴威(Babcock & Wilcox)公司獲得了美國能源部1.5億美元(或提高至2.25億美元)的資助。

在奧巴馬政府的清潔能源戰略中，到2030年美國80%的電力將由包括核能在內的清潔能源提供。通過此次大規模資助小型核電研發，可以看出即使在福島核事故之後，奧巴馬政府對于通過發展小型核電實現其清潔能源發展目標仍寄予厚望。

搶占行業領導地位

顯然，發展小型核電已成爲奧巴馬政府清潔能源政策的重要部分。根據美國能源咨詢管理委員會的預測，要在2035年完成80%電力源自清潔能源的目標，美國至少需要有1100TWh的電力源自小型核電，這個發電規模已超過美國現有100多座核電站的發電量。同時，小型核電也被美國工業界認爲是替代退役電站和增強電網調節能力的極佳選擇。“它們可以有效增加電網的調節能力，因爲它們可以根據實際需要來增加容量，也可以利用它們替代退役老化的化石燃料電站”前美國能源部長朱棣文(Steven Chu)在《華爾街日報》專門介紹小型核電的文章中寫道。

“小模塊化反應堆是新一代安全、可靠的低碳能源技術，它爲美國在全球低碳工業中占據領導地位提供了一個重要機會”，美國能源部長歐內斯特˙莫尼茲(Ernest Moniz)在項目資助發布會上說，“美國能源部致力于加強核能在美國低碳未來中的重要性，小型模塊化反應堆這樣的新技術將確保我們在全球核能行業中保持領先位置。”

美國如此大規模資助小型核電研發，正是期望通過發展小型核電加速推進其核能複興戰略，並希望在全球範圍內迅速占領該領域的領導地位。在美國能源部與小型核電公司簽署的協議裏，明確規定所設計的反應堆必須在國內生産，以增強美國的制造能力和提高美國的出口能力。按照美國能源部的規劃，小型核電將在2025年左右實現商業化，屆時美國將成爲全球小型核電行業的領導者。據美國相關機構的預測，在2019-2030年間，小型核電工業可提供約180萬個就業機會和約2800億美元的出口額。

小型核電，也稱小型模塊化反應堆，是一種新型的核能利用形式，其規模只有現有商用核電站的1/3或者更小，具有靈活性高，安全性高和投資小等特點。小型核電適用于電力需求規模小、電網基礎設施薄弱的國家和地區，也可用于邊遠地區供電、居民和工業供暖供熱、海上石油開采、海水淡化等領域，具有非常廣闊的市場前景。據國際原子能機構預測，到2040年，全球小型核電的需求量將達1000台。

通過模塊化設計，小型核電可以在工廠裏完成整個反應堆的生産和組裝，然後通過卡車或火車運輸到目的地進行發電，在壽期結束後可以將整個反應堆運往後處理場，進行退役處理。對于這種極具創新的設計方案，努斯凱爾(NuSacle)能源公司研發部主任，前美國橡樹林國家實驗室核工程師丹尼爾˙英格索爾(Daniel Ingersoll)博士在接受美國媒體采訪時表示，“我們正在尋找一種革命性的能源形式。”

由于規模變小，小型核電的安全性可以得到極大地提高。在努斯凱爾(NuSacle)能源公司的小型核電設計方案中，其堆芯熔化概率遠遠小于大型核電站(NuScale小型核電的堆芯熔化概率約爲10-8，目前正在運行的第二代核電站堆芯熔化概率約爲10-5，目前正在建設的第三代核電站堆芯熔化概率約爲10-7)。此外，這種小型核電的核燃料裝量只有大型核電站的5%，其對周圍環境的影響遠遠小于現有商用核電站。

同樣由于規模變小，小型核電的投資金額也隨之大大減小，建設周期也可以有效縮短。在現有的小型核電設計方案中，投資金額大概在幾億到幾十億人民幣不等，建造周期也可以縮短到 2 ~ 3 年。而傳統的大型核電站，投資金額一般要在100億人民以上，建造周期則要長達4~5年。投資金額減小，建造周期縮短，這樣就大大提高了小型核電的投資項目的吸引力，也使得利用民間資本投資核電成爲可能。而且，通過規模批量生産，還可以有效降低小型核電的生産成本，從而提高小型核電的經濟效益。這種成本控制方式已經在美國海軍造船業上得到了驗證。

“商業化”四步走戰略

對于如何成功實現小型核電的商業化，美國學者給出了一個“四步走”的戰略方案。

第一步，盡快推進技術驗證和許可證申請。小型核電屬于新型核電技術，對于負責核電設計的工程師和和負責頒發建造許可證的美國核能管理委員會(NRC)的技術審查員來說，都是全新的內容，他們需要時間和資金開展相關的實驗研究和技術開發。美國能源部此次的資助項目，目的便是爲小型核電開發公司進行技術驗證和許可證申請提供資金保障。

第二步，完成首堆建設。作爲第一批生産建造的小型核電，將無法享受“規模生産”帶來的成本優勢，高昂的造價可能成爲首批小型核電建造主要障礙。美國能源部將可能成爲首批小型核電的購買者。她可以通過其管轄下的政府公共設施、國家實驗室或軍事基地購買這些小型核電。事實上，美國能源部已于2012年3月，與三家小型核電開發公司簽署備忘錄，爲這三家公司提供土地使用、現場資料等服務。

第三步，實現規模化生産。在完成首堆建設之後，相關生産商已具備了小型核電的生産能力。在這個階段裏，各小型核電開發公司的主要任務便是開展融資，擴大生産能力。預計到2030年，美國的小型核電生産能力可達年産20台。

第四步，全球商業化。經過前面三步戰略的實施，美國將形成成熟的小型核電工業體系。在這個階段裏，各小型核電開發公司將積極國內外市場，向全球商業化發展。預計到2040年，美國小型核電生産能力將穩定在年産50台左右。

雖然小型核電商業化應用道路的發展前景仍存在爭論，雖然小型核電的實際建造成本和經濟競爭能力還難以確定，但美國能源部的堅決舉措表明了美國當局對該新型核電技術的巨大信心。一旦小型核電商業化應用戰略成功實施，美國的核能複興便指日可待!