第四代小型模塊化核電廠成為核工產(chǎn)業(yè)的新生力量,然而盡管技術(shù)百花齊放,商用化腳步卻總是只聞樓梯響。新規(guī)模電力(NuScale Power)原本于 2018 年 4 月底宣布獲得美國核能管理委員會第一階段設(shè)計認證審查通過,可望成為打造全美第首個小型模塊式核反應(yīng)堆核電計劃的廠商,如今似乎也遇上過去核電預(yù)算追加不完、工期不斷延長的詛咒。
核能產(chǎn)業(yè)界早自 1990 年代起就一直談?wù)摰谒拇c小型模塊式核反應(yīng)堆概念,但從來都只是學(xué)理或初期研究階段,新規(guī)模電力 2018 年審核通過,將過去紙上談兵往前推進一大步,讓世人期望 10 年內(nèi)實際測試小型模塊式核反應(yīng)堆的商用可行性,2020 年 8 月,更得到美國核能管理委員會 (Nuclear Regulatory Commission)完成最后階段審查,朝實現(xiàn)又邁進一大步。然而,該審查卻并未包括系統(tǒng)被動式安全設(shè)計等反應(yīng)爐的安全性問題審核,而是留待 10 年內(nèi)處理,留下一個大問號。
新規(guī)模電力的合作客戶是猶他州聯(lián)合市政電力系統(tǒng)(Utah Associated Municipal Power Systems),計劃于愛達荷州興建 12 座 50 百萬瓦(Megawatt)發(fā)電容量小型模塊式核反應(yīng)堆,這個計劃開始執(zhí)行后,卻面臨和過去核電廠相同的詛咒:追加預(yù)算、完工延期。原本預(yù)計 30 億美元預(yù)算,已倍增膨脹到 61 億美元,原本預(yù)期 2026 年完工,又推遲到 2030 年。
由于新規(guī)模電力提出反應(yīng)爐設(shè)計變更,安全性問題審核將在 10 年內(nèi)由客戶猶他州聯(lián)合市政電力系統(tǒng)負責(zé)審核,也就是先掛問號,推給日后客戶處理。這樣便宜行事看似給方便,但卻也為計劃增加額外的不確定性。若已砸下大筆投資,開發(fā)興建到將近完工,才發(fā)現(xiàn)安全性不過關(guān)而必須改正,計劃將面臨巨大虧損。
新規(guī)模電力反應(yīng)爐設(shè)計的重點是被動式安全性,亦即發(fā)生意外時,即使沒有任何介入,反應(yīng)都能自動終止,不會造成爐心熔毀的嚴重事件。新規(guī)模電力的新設(shè)計加入可自動循環(huán)的硼酸溶液設(shè)計,反應(yīng)爐系統(tǒng)不需要外部動力驅(qū)動馬達,設(shè)計能將硼酸溶液自動引入反應(yīng)爐,蒸發(fā)后會在反應(yīng)爐圍阻體壁上冷卻凝結(jié)成水,自動流回核心繼續(xù)協(xié)助冷卻與停止反應(yīng)。

(Source:新規(guī)模電力)
但核能管理委員會的反應(yīng)爐安全顧問委員會(Advisory Committee on Reactor Safeguards)專家 4 月時質(zhì)疑,蒸發(fā)后硼酸會留在原處,水凝結(jié)再流下來后是不含硼酸的蒸餾水,可能使部分溶液硼酸不足,不夠減慢反應(yīng)速度。專家于 6 月向核能管理委員會表示,要確定系統(tǒng)有效,只能反應(yīng)爐完成后,實地測試反應(yīng)速度太高時,啟用系統(tǒng)是否真能降下反應(yīng)速度,才能見真章,因此現(xiàn)階段無法保證安全。
這雖然不影響施工進度,但新規(guī)模電力主打的優(yōu)勢之一就是被動性安全,如今被動性安全遭質(zhì)疑,許多論點也會跟著站不住腳。如新規(guī)模電力一直強調(diào)既然有被動性安全機制,不會發(fā)生爐心熔毀,所以不需要劃定事故疏散區(qū)域,也不用增加額外安全人員以免核電廠設(shè)施遭破壞,因這些措施在在墊高總體核電營運成本。但新規(guī)模電力想節(jié)省這些成本的想法,在核能安全專家看來可是相當(dāng)嚇人。
新規(guī)模電力仍在持續(xù)改變設(shè)計,也是安全性審查卡關(guān)的原因之一,如新規(guī)模電力想把反應(yīng)爐發(fā)電容量從 50 百萬瓦提升至 60 百萬瓦,先前送審的 50 百萬瓦設(shè)計可能永遠不會實際建造,屆時 60 百萬瓦的反應(yīng)爐還要重新送審查一次。盡管反應(yīng)爐安全顧問委員會大體認同新規(guī)模電力的技術(shù)安全,剩下一些無法判斷的安全性問題可在日后正式營運前測試分析,但又留下很大的不確定性,萬一之后這些安全問題沒有過關(guān),或是更改設(shè)計又要重新審查,都會使計劃預(yù)算無限增加,工期無限延長。
新規(guī)模電力的母公司──美國跨國工程和建筑公司福陸(Fluor),股價過去 2 年因本身虧損,以及美國聯(lián)邦調(diào)查帳務(wù),導(dǎo)致股價大跌八成,使新規(guī)模電力的財務(wù)穩(wěn)定性也跟著受質(zhì)疑。福陸投資新規(guī)模電力 6.43 億美元,美國能源部則出資 3.14 億美元,若要順利完工,接下來 10 年內(nèi)還要募集更多資金。
新規(guī)模電力在第四代核電廠新創(chuàng)企業(yè)中,已是技術(shù)發(fā)展最成熟、最接近商用化,然而以目前預(yù)算計算均化成本,若沒有能源部補貼,仍然完全無法與市場批發(fā)電價競爭。新規(guī)模電力未來若繼續(xù)更改設(shè)計,產(chǎn)生的審查行政程序、時間拖延等,都將進一步墊高成本,如此一來說要減碳,還不如發(fā)展可再生能源搭配能源儲存更具經(jīng)濟效益。
這也是所有第四代核能的最大問題:其他競爭對手技術(shù)已成熟,價格仍在持續(xù)下降,新技術(shù)卻還要經(jīng)歷相當(dāng)長的摸索期,等到終于能商用化,很可能已在大眾市場無商業(yè)價值,最后或許只能進攻軍事用途等利基市場。
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