英国核能的替代方案

英国拟建的一批新核反应堆的情况可以用“一团糟”来形容，而且看起来不太可能在短期内得到清理。对于阿海珐是否一定会建造欣克利角C核电站，目前还没有最终决定，尽管所有人都认为它会(至少在过去两年里，这个决定一直被描述为“即将”做出)。财政大臣用甜言蜜语说服中国投资者为这笔显然无法从其他地方获得的资金掏腰包，这意味着英国现在已经同意在未来的某个时候在埃塞克斯建造一座中国设计的反应堆(技术尚不清楚，也未经批准)。

除了欣克利角C项目的不确定性和延期，人们对反应堆设计的担忧也挥之不去。阿海珐EPR尚未在任何地方投入使用，位于诺曼底弗拉芒维尔和芬兰奥尔基洛托的两个旗舰项目都严重落后于进度，而且超出了预算。可以理解的是，许多人，甚至是业内人士，都怀疑把英国拴在这种摇摇欲坠的马车上是否明智。

稍微离题一下，让英国政府相信私营部门总是更有效率，以及英国政府不应该拥有能源供应商的特殊思维体操;丹麦公共部门建造、运营和拥有该国大部分海上风电场，法国公共部门建造、运营和拥有大部分发电基础设施和建造核反应堆，中国政府(除了控制大量现金外，很难对其说任何积极的话)购买民用核能，这些仍然令人费解。

那么，如果欣克利角C核电站被取消，会怎样?人们普遍认为英国需要核能:核能在使用过程中二氧化碳排放量低，在能源安全方面对碳氢化合物的不确定性具有优势，这是毋庸置疑的，而可再生能源用于基本负荷发电的实用性也值得怀疑。不久的将来，人们将希望转移到另一种尚未得到验证的设计上，西屋电气的AP1000，它在工程方面比EPR更简单。另一种进口设计，日立ABWR，正在等待，仍在通过健康与安全执行委员会的通用设计批准(GDA)程序，尽管它至少有几个机组在日本投入运行(并按进度和预算建造)。

至于英国为什么要进口所有这些设计:自20世纪80年代以来，英国就没有建造过自己设计的反应堆，能源公司削减研发预算意味着我们没有任何正在开发的反应堆设计。我们的读者经常要求开发英国设计。这是一个实际的命题吗?

就专业知识而言，英国当然有能力设计一个反应堆．压水反应堆实际上是在英国建造的:罗尔斯·罗伊斯为皇家海军的核潜艇建造和维护反应堆，目前正在开发第三代反应堆，用于替代前卫级三叉戟艇。这可以被视为一个明显的优势，因为小型PWRs是小型模块化反应堆(SMR)技术的基础，而SMR技术通常被认为是英国更实际的选择。smr可以在工厂中制造，而不需要专门的铸造厂(至少在理论上:目前还没有生产)，并且可以用多个单元组成一个大型电站的核心来扩大规模。英国在制造这种结构方面也拥有专业知识，尽管不一定采用在核领域经过试验和测试的技术:像近净形状锻造这样的技术必须得到监管机构的批准。

另一种选择是避开压水堆路线，开发其他东西，用熔盐燃料钍反应堆(液体燃料钍反应堆，简称lftr经常被提出的这些反应堆有几个优点，但从来没有人建造过这样的反应堆——最接近的版本是上世纪70年代在美国运行的，它不包括在反应堆内净化钍燃料的关键步骤。

如果英国真的没有能力自己开发战斗机(几个月前我们对此发表了意见)，那么我们肯定没有能力解决LFTR开发的所有问题。但美国也有对此感兴趣的各方，中国也正在进行钍研究:这听起来像是一个跨国研究的主要候选项目，这可能比目前拟议中的中国投资英国核电更能让许多人接受。

所以英国设计的反应堆，尤其是SMR;或者参与完善lftr的国际努力，在理论上当然是可能的。但有两件事是绝对肯定的:它们不会很快见效，也不会便宜。别搞错了;技术挑战是巨大的，而且在福岛核事故后反应堆设计的附加限制下(包括必须遵守的额外安全功能层，尽管福岛式事件在英国极不可能发生)证明这些设计是安全的，增加了额外的成本和难度。在当前的政治气候下，人们是否有兴趣进行这样的冒险是不太可能的。

这就是为什么至少在短期内，进口反应堆设计被视为一个有吸引力的选择。另一家美国公司NuScale，本周已表明其意图将其SMR设计(也尚未尝试)部署到英国，日立仍有报价在塞拉菲尔德建造棱镜反应堆．PRISMs是熔化金属冷却增殖反应堆的改进版本，可以使用钚作为燃料，英国拥有世界上最大的钚库存，目前被归类为废物，因为没有商业上可行的方法来使用它(钚可以用作混合氧化物(MOX)燃料的元素，但制造MOX非常复杂，相当昂贵:它被比作制作一个精致的Wedgewood茶杯。此外，随着时间的推移，钚会衰变，不太适合MOX)。但是，鉴于我们已经承诺将至少一个新的反应堆设计从零开始通过GDA，似乎PRISM实际上可能是一个可行的选择:它至少适合英国的特殊情况。要是我们不依赖中国的钱就好了。但是，如果欣克利角C角被取消，我们就不会……

至少对我们工程师塔的人来说，有一点似乎是肯定的，那就是英国肯定应该发展反应堆技术。这可能是为了未来在英国部署，以补充或继承拟议的进口技术;并且着眼于出口，特别是如果研究人员能够跳过当前的范式，着眼于未来的需求。让我们的专业知识闲置无疑是愚蠢的;如果我们不尝试，像近净形状这样的技术永远不会在核能中实现。