摘要：鈉冷快技術(shù)可以將熱量儲存在熔鹽罐中供將來使用，就像電池一樣。鈉冷快堆包括硝酸鹽儲熱罐，它與太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中使用的儲熱類型相同，可以替代燃?xì)廨啓C(jī)和燃煤電廠，提供經(jīng)濟(jì)的電力輸出；反應(yīng)堆全功率運(yùn)行，向電網(wǎng)提供可調(diào)度的電力。儲熱比電池儲能的成本要低10倍左右，但需要產(chǎn)熱技術(shù)與儲熱結(jié)合，而核能恰恰是低碳的產(chǎn)熱技術(shù)。

當(dāng)?shù)貢r間11月16日，由比爾蓋茨創(chuàng)辦的創(chuàng)新型核能公司美國泰拉能源公司（Terra Power）在其官網(wǎng)上宣布，已選定在懷俄明州諾頓（Naughton）燃煤電廠附近建造一座Natrium鈉冷快堆。該電廠的兩臺燃煤機(jī)組擬于2025年退役。

345MWe級反應(yīng)堆和熔鹽儲能系統(tǒng)，將為約40萬戶家庭供能

據(jù)稱，該項(xiàng)目將在2023年8月向美國核管理委員會（NRC）提交工廠的建設(shè)許可申請，并在2026年3月提交首臺機(jī)組運(yùn)行許可申請，該工廠旨在驗(yàn)證鈉技術(shù)的設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)行特性。

該項(xiàng)目主要由一個345MWe的鈉冷快堆（鈉冷反應(yīng)堆），以及一個基于熔鹽的儲能系統(tǒng)組成。這種存儲技術(shù)可以在需要時將系統(tǒng)的輸出功率提高到500MW，這相當(dāng)于40萬戶家庭所需的能量。

泰拉能源認(rèn)為，他們的創(chuàng)新型能源儲存能力使該工廠能夠與可再生資源進(jìn)行無縫整合。公司總裁兼首席執(zhí)行官Chris Levesque表示:“我們的創(chuàng)新技術(shù)將有助于確?？煽侩娏Φ某掷m(xù)生產(chǎn)，同時也將改變我們的能源系統(tǒng)，并在懷俄明州創(chuàng)造新的高薪就業(yè)崗位?！睋?jù)估計(jì)，該項(xiàng)目將耗資10億美元，包含工程、采購和建設(shè)成本，預(yù)計(jì)建成需要7年時間。在項(xiàng)目高峰期，大約需要2000名工人進(jìn)行施工。一旦工廠投入運(yùn)作，大約需要250人以支撐工廠的日常運(yùn)轉(zhuǎn)，維護(hù)工廠安全。

根據(jù)今年6月份泰拉能源官網(wǎng)公告，該項(xiàng)目爭取到了大量外部技術(shù)和資金的支持，技術(shù)方面有通用日立（GE-Hitachi）、以及巴菲特旗下太平洋電力公司（PacifiCorp）的子公司落基山電力公司（Rocky Mountain Power）。

公告中，泰拉能源公司總裁兼首席執(zhí)行官Chris Levesque表示，其正在與PacifiCorp一起創(chuàng)建未來的能源網(wǎng)絡(luò)，鈉技術(shù)的設(shè)計(jì)是為了解決公共事業(yè)公司面臨的挑戰(zhàn)，他們的工作是提高電網(wǎng)的可靠性和穩(wěn)定性，同時實(shí)現(xiàn)脫碳和減排目標(biāo)。

這已經(jīng)不是美國政府首次為泰拉能源提供資金支持了。2020年10月，美國能源部（DOE）批準(zhǔn)通過其先進(jìn)反應(yīng)堆示范項(xiàng)目，向泰拉能源提供了8000萬美元的初始資金，作為32億美元先進(jìn)堆示范項(xiàng)目（ARDP）的一部分，用于研究、開發(fā)鈉技術(shù)。泰拉能源于2021年5月宣布與美國能源部簽署了合作協(xié)議。到目前為止，美國國會已經(jīng)為其項(xiàng)目撥款1.6億美元。

而泰拉能源稱，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)法案通過后，美國能源部將與國會合作，為項(xiàng)目撥款近25億美元。這筆撥款連同之前的其他款項(xiàng)，將為美國能源部與泰拉能源公司簽署的為期7年、價值20億美元的協(xié)議的前5年提供資金支持。

反應(yīng)堆的熱量被熔鹽轉(zhuǎn)移到儲熱罐中，用于發(fā)電或供熱

根據(jù)泰拉能源發(fā)布的消息，核電站提供了美國約20%的電力消耗。美國正在進(jìn)入一個新時代——?dú)夂蜃兓瘞淼纳骘L(fēng)險和消除溫室氣體排放的迫切需要成為主導(dǎo)。該公司表示，在未來幾十年里，太陽能、風(fēng)能和核能都將發(fā)揮主要作用。如果處理得當(dāng)，這三種技術(shù)可以集成于一體，形成一個在性能、成本和價值上都優(yōu)于單一技術(shù)的整體系統(tǒng)。

該公司認(rèn)為，鈉廠使用鈉冷快堆作為熱源，來自反應(yīng)堆的熱量被熔鹽從核島內(nèi)部攜帶到反應(yīng)堆建筑外的儲熱罐中，用于發(fā)電或工業(yè)需求。這一方式可以確保整個核電站的負(fù)荷被實(shí)時追蹤，從而在保持最佳恒定的反應(yīng)堆功率的同時，優(yōu)化效益與價值。這是因?yàn)殁c反應(yīng)堆的運(yùn)行環(huán)境溫度高于輕水反應(yīng)堆，能夠很好地匹配熔鹽傳熱介質(zhì)的溫度要求，設(shè)置在核島以外的許多系統(tǒng)不需要是核安全級別的。

鈉冷快技術(shù)可以將熱量儲存在熔鹽罐中供將來使用，就像電池一樣。麻省理工學(xué)院核科學(xué)與工程系的查爾斯·福斯貝格（Charles Forsberg）表示，鈉冷快堆包括硝酸鹽儲熱罐，它與太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中使用的儲熱類型相同，可以替代燃?xì)廨啓C(jī)和燃煤電廠，提供經(jīng)濟(jì)的電力輸出；反應(yīng)堆全功率運(yùn)行，向電網(wǎng)提供可調(diào)度的電力。儲熱比電池儲能的成本要低10倍左右，但需要產(chǎn)熱技術(shù)與儲熱結(jié)合，而核能恰恰是低碳的產(chǎn)熱技術(shù)。

該公司表示，項(xiàng)目將使用高含量低濃縮鈾(HALEU)為燃料，鈉廠不需要進(jìn)行再加工，鈉技術(shù)的燃料利用率很高。公司表示，在反應(yīng)堆示范項(xiàng)目之后，他們也將有計(jì)劃地推出設(shè)計(jì)和規(guī)模類似的商業(yè)反應(yīng)堆。