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到2050年,核电将成为可再生能源?

日期:2021-04-08    来源:嘿嘿能源heypower

国际电力网

2021
04/08
11:34
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关键词: 可再生能源 福岛核事故 气候变化

2011年福岛核事故之后,公众对于核电的态度急转直下,欧洲尤甚。核能被视为一种不安全的技术。十年来,尽管核电在应对气候变化方面的优势越来越明显,但是其声誉仍未恢复。

欧盟不愿将核电纳入长期规划,这决定了政府为核能项目提供多少财政支持。放射性废物对环境具有重大危害,因此立法者不确定是将核电确定为“过渡燃料”,还是将其永久废弃。

公众关于核电未来发展的主要关注点之一就是核废料。

麻省理工学院核科学与工程学系教授Koroush Shirvan(核燃料循环专家)表示:“公众接受核能的最大障碍就是核废料”。

国际共识是,高放射性废物应存储在深层的地质处置库中长达多个世纪。Shirvan教授解释说:“在芬兰,一个地质存储库目前正在建设中,而在瑞典,也有一个地质存储库即将开建。法国在将铀和钚等从乏燃料中回收之后,高放废物也被存储在地质处置库中。”

然而,基于闭式燃料循环的技术创新意味着废物的数量和放射性可以大大减少,并且将当前的铀资源延长数千年。Shirvan教授阐述道:“闭式燃料循环可以显着减少乏燃料,这取决于核燃料中重同位素的处置策略。只有通过闭式燃料循环,才能使核能真正具有成本效益地可持续发展。”

发展闭式燃料循环,核工业规模每年至少增长2.5%。这是因为随着核工业规模的扩大,闭式燃料循环所带来的经济利益会增加。

考虑到核电正在全球范围内扩展,经合组织国际能源机构预测,2019年至2040年之间,核电装机容量将增长15%以上,因此减少核废料的技术需求将会增加。一项关键技术是快速中子反应堆(FNR),该反应堆使用由常规燃料和经过处理的乏燃料混合而成的燃料(MOX)。

Shirvan教授澄清说:“水冷反应堆是世界上的主要技术,是乏燃料的主要来源。通过对乏燃料的再利用,MOX燃料能够减少燃料需求量并扩大当前的铀储量。因此,只有拥有大量核电站的国家才会采用闭式燃料循环和MOX燃料。”

法国是MOX的主要生产国,并在其水冷反应堆中应用,而中国和日本正在致力于MOX的商业化。俄罗斯的Rosatom是世界上最大的核电供应商,目前是唯一一家商运数个FNR(BN-600和BN-800)的国家,并准备建造BN-1200。这些FNR采用钠为冷却剂,使用MOX燃料。

同时,有关FNR的研发及其在闭式燃料循环中的应用正在迅速发展。Rosatom目前还在Seversk的试点示范能源中心(PDEC)建造用于闭式燃料循环的快堆原型。Brest-OD-300动力装置最近获得了建造许可证,是世界上第一台铅冷快堆的实验动力装置,计划在2023年进行装料。

尽管美国,法国,日本和俄罗斯已经开发出了各种钠冷快堆,但Shirvan教授指出,铅相对于钠更有优势。铅的沸点更高,可以在更高的温度下运行,并且在与空气或水相互作用时具有化学惰性,这意味着不存在着火的可能性。

欧盟资助的MYRRHA设施将在比利时建造。它将设置加速器驱动系统和铅冷试验快堆,从而能够进行高级核废料处理的研究。该装置计划于2034年进行调试。

FNR技术是回应反核者最有力的论据之一,这为核能未来注入了希望。FNR技术可以制造出比消耗量更多的裂变材料,这使核能具有很高的效率,而且一旦商运规模化,有望使核燃料真正可持续。鉴于这些优势,FNR技术可能会引发欧洲对核电的重新思考,尤其是当欧盟面临到2050年实现碳中和时。

Shirvan充满了信心,他相信核电将在不久的将来被视为可再生能源:“FNR的技术进步以及对核能和核武器的错误理解逐渐消失,有理由预测,到2050年,核电将成为可再生能源。”

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