美開發出新可再生能源「核電池」

2020-11-29 中國天氣

分布式發電由成百上千個獨立的、使用可再生能源和清潔能源作為燃料的發電系統組成。分布式發電系統的優點是發電系統靠近用戶，降低了電力傳輸的成本，因此它的建設周期短，效率高，費用低。從可靠性方面，其長處表現在如果一個發電機發生故障，不會影響整個電力系統的穩定性。因此，許多人特別是支持環保的人士認為分布式發電方式是電力生產可持續發展的未來。

在不久的將來，分布式發電系統也許將會迎來新成員。美國新墨西哥州海珀龍發電公司使用洛斯.阿拉莫斯實驗室授權的技術，開發出一種小型核發電裝置，該裝置工作壽命5年至10年，發電能力是25兆瓦，相當於可以同時為兩萬個家庭供電。海珀龍公司稱其小型核電裝置為「核電池」。該公司計劃以3000萬美元的價格出售「核電池」產品，公司預計在2025年前銷量達到4000臺。

海珀龍的「核電池」重約15噸，高約2米，大小如一座小房子。「核電池」技術基於TRIGA反應堆的設計，TRIGA是訓練、研究、同位素、通用、原子5個英文字母的字頭縮寫。TRIGA首建於40年前，主要用於學校教學，目前仍然有23座TRIGA在全球各地運行。TRIGA使用低濃縮氫化鈾作為燃料，這種燃料無法用於武器生產，也不會發生核溶解事故，因此反應堆也不需要密閉混泥土建築。

氫化鈾燃料的主要優點是可以自行冷卻。在氫化鈾溫度超過550℃時，它自己會釋放氫原子，氫會流出核心，存在反應堆內一個特製的儲存檔裡。燃料在失去氫原子時，自身溫度自然降低，降低到一定程度後，燃料又會從儲存檔內取回氫原子。整個反應過程由其自身控制，不可能發生鏈式反應。反應堆運行時就像一隻肺在工作，只是呼出和吸入的是氫原子，在呼出和吸入過程中保持反應堆溫度在一個區間內上下波動。

與目前已有的商業核電站比較體積，加拿大的重水堆比它大48倍，法國法瑪通的壓水堆比它大64倍。與這些大型核電站相比，「核電池」的優勢在於它無需巨大的混泥土密閉建築、冷卻塔以及電力傳輸設施，而且不需要水進行冷卻。因此，核電池在比較偏僻的地方，如軍事基地、島嶼、油砂開採等有較廣闊的應用前景。

目前該公司已經拿到100臺裝置的意向訂單，已確定的訂單價值200億美元。據《多倫多星報》報導，加拿大的油砂開採業是「核電池」裝置的首批目標市場之一。油砂開採和提煉需要大量的電力，目前主要依靠天然氣發電，產生的大量溫室氣體排放是油砂開採業面臨的最大的環保問題之一。使用「核電池」後，將大大降低油砂開採的溫室氣體排放。加拿大和法國的核電技術廠家一直在向油砂開採也推銷其核發電系統。但海珀龍「核電池」系統因其體積小，投資小而受到油砂開採業的青睞。另據報導，東歐的一家能源投資公司已經與海珀龍公司籤訂了購買6臺核電池的意向書，後續還將購買50臺以上，該公司計劃將這些「核電池」安裝在羅馬尼亞和捷克。海珀龍公司目前正在向美國核管理委員會申請製造許可證，公司計劃於2013年開始進行商業化生產。

但是，「核電池」也有讓人擔心之處，每臺核電池產生的核廢料相當於一個足球大小。其核廢料如何處理？如何防範恐怖襲擊？對此，海珀龍公司認為，反應堆的批量生產製造是在安全的場所進行，出廠時處於密閉狀態，使用平板卡車在安保護送下將其運輸到客戶手中。公司將在客戶指定場地將「核電池」深埋於3米的地下，然後它才開始運行工作，而且很少需要人工幹預。「核電池」上裝有許多傳感器，公司在總部可以對所有已安裝運行的「核電池」實施實時遙測監控，現場也有監控設施。根據用電量不同，「核電池」可以在地下運行5年到10年。待其壽命到期，公司會將其運回中央工廠進行回收處理，如果可能，還可以處理後重複使用。

 

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