界面新聞記者 | 戴晶晶

美國核準了首座四代核電堆。

當(dāng)?shù)貢r間12月12日，美國核管理委員會(NRC)發(fā)布消息稱，已指示工作人員向卡伊洛斯電力公司(Kairos Power)頒發(fā)建設(shè)許可證(CPA)，允許該公司在美國田納西州橡樹嶺(Oak Ridge)建造Hermes非動力示范反應(yīng)堆。

Hermes示范堆由卡伊洛斯電力公司于2021年9月提交申請建設(shè)，型號為氟鹽冷卻高溫反應(yīng)堆(FHR)。該反應(yīng)堆的建造目的是提供運行數(shù)據(jù)，以支持開發(fā)用于商業(yè)發(fā)電的大型反應(yīng)堆，不用于發(fā)電。

這座以古希臘神話中信使商業(yè)之神命名的核電站，是美國50多年來第一個被批準建造的非水冷反應(yīng)堆，也是NRC首次批準頒發(fā)許可證的第四代反應(yīng)堆。

美國能源部核能辦公室助理秘書凱瑟琳·赫夫表示，Hermes示范堆獲批是核能領(lǐng)域的一個巨大里程碑，為部署新核反應(yīng)堆的未來設(shè)計應(yīng)用指明了道路。

Hermes示范堆使用熔融氟化物鹽來冷卻反應(yīng)堆核心，屬于第四代反應(yīng)堆中熔鹽反應(yīng)堆(MSR)的衍生堆型，能實現(xiàn)35兆瓦的熱功率水平。

熔融氟化物鹽具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性，巨大的高溫傳熱能力和保留裂變產(chǎn)物的能力?？ㄒ谅逅闺娏痉Q，美國的各種反應(yīng)器研究證實了熔融氟化物鹽與傳統(tǒng)高溫結(jié)構(gòu)材料(如不銹鋼)的兼容性，該類型反應(yīng)堆具有商業(yè)吸引力的可靠性和使用壽命。

根據(jù)第四代核能系統(tǒng)國際論壇(GIF)，六種四代先進堆型分別為鈉冷快堆、超高溫氣冷堆、鉛冷快堆、熔鹽堆、超臨界水冷堆和氣冷快堆。

Hermes是美國能源部通過其先進反應(yīng)堆示范項目(ARDP)支持的幾種新反應(yīng)堆技術(shù)之一。

2020年12月，美國能源部宣布，卡伊洛斯電力公司獲得了未來七年總合同價值為6.29億美元的ARDP風(fēng)險降低資助獎，用于Hermes反應(yīng)堆的開發(fā)。

目前，卡伊洛斯電力公司還需要提交一份單獨的運營許可證申請并獲通過，才能正式開建Hermes。按照規(guī)劃，Hermes反應(yīng)堆將在2026年投入運行。

Hermes是卡伊洛斯電力公司氟鹽冷卻高溫反應(yīng)堆KP-HFR的非動力版本，最終將用于支持KP-HFR的開發(fā)。KP-HFR的功率能達到140兆瓦，利用靈活的蒸汽循環(huán)產(chǎn)生熱量，然后將裂變產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化為電力。

KP-HFR預(yù)計將在本世紀30年代投入使用。

目前，NRC還在審查卡伊洛斯電力公司對Hermes 2的建設(shè)許可申請。Hermes 2是一個擬議中的雙機組示范電廠，將以Hermes的經(jīng)驗為基礎(chǔ)，展示該公司未來規(guī)模較小的商業(yè)電廠的完整架構(gòu)，并向電網(wǎng)供電。

卡伊洛斯電力公司表示，Hermes系列示范反應(yīng)堆將有助于降低技術(shù)、許可、供應(yīng)鏈和施工風(fēng)險，以實現(xiàn)KP-HFR技術(shù)的成本確定性，目標是在本世紀30年代初實現(xiàn)商業(yè)化部署。

作為GIF的成員國，中國主要參與了氣冷快堆外的另五種堆型的合作研發(fā)，全球首座四代核電石島灣高溫氣冷堆已于12月6日投入商運。

第四代核能系統(tǒng)的目標是使核電具有更好的經(jīng)濟競爭性、安全和可靠性，要求燃料利用率高、廢物產(chǎn)生量小，以及擁有防擴散和外部侵犯的能力，是核能下一步發(fā)展的方向。

鈉冷快堆是目前運行經(jīng)驗最豐富的先進核能系統(tǒng)，全球范圍內(nèi)運行時間累計達到400堆年。去年12月，中國小型鈉冷快堆核電源研發(fā)工作取得重要突破，在國際上首次實現(xiàn)耦合斯特林發(fā)電系統(tǒng)的小型鈉冷快堆核電源非核集成測試裝置“一鍵啟停堆”驗證試驗。

此外，根據(jù)國家批復(fù)的總體目標，中核霞浦核電600 MW示范快堆工程(CFR600)1號機組計劃在2023年建成投產(chǎn)。

在熔鹽反應(yīng)堆方面，12月5日，中國船舶集團有限公司旗下江南造船（集團）有限責(zé)任公司正式發(fā)布全球首型、世界最大24000箱核動力集裝箱船船型。該型船將采用國際上先進的第四代堆型熔鹽反應(yīng)堆解決方案。