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中国看好钍熔盐核反应炉,盼 2030 年建置首座 100MW 商用电厂

2024-11-02 205


最近中国公布一项商用熔盐核电厂方案,打算在沙漠地区建置 100MW 熔盐核电厂,声称是世界第一座不用水冷却的核电厂,更安全干净。

这座熔盐核电厂的燃料为液态钍(thorium),而非今日核电厂使用的铀。钍虽然也是放射性化学元素,但放射性远低于铀,钍蕴藏量更丰富,副产品也无法制造核武,产生较少核废料。

熔盐反应炉中,钍也非固体燃料棒,而是溶解于熔盐,熔盐在高温下流过反应炉,液态盐充当冷却剂,若不幸发生外泄事件,熔融钍也能迅速冷却和凝固,减少辐射扩散量、环境潜在污染。

过去也满多人投入钍燃料技术,从 1960 年代开始,美国、法国、日本多国进行钍燃料发电试验,但由于得攻克放射性熔盐的腐蚀问题,研发技术缓慢,荷兰核研究咨询集团(NRG)则在 2019 年完成首次熔盐核燃料辐射测试,现在也正进行工业规模实验。

中国的钍熔盐电厂计划行之有年,2011 年中国在甘肃武威展开钍基熔盐堆核能系统(TMSR)原型计划,研究包括研发出可在摄氏 1,000 度下承受钍盐的合金。根据规划,预计 2021 年 8 月能完成建置,最快 9 月试运行,虽然原型设备容量只有 2MW,但视为好开始。

中国计划 2060 年实现碳中和,因此身为排碳大国,得加快脚步建置再生能源或其他低碳能源。规划 2030 年建置第一座商用反应炉,目标是在中国中部或西部沙漠和平原建设“多个”钍熔盐反应炉,也打算应用于一带一路。

(Source:中国科学院)

据官方计划,供电体系将朝“西电东送”前进,在人口较稀少的西部地区建置多个反应炉,搭配风力和太阳能发电场等能源,为人口密集的东部提供清洁稳定的电力供应。

团队预计商用反应炉容量可达 100MW ,虽然容量比铀反应炉小,但熔盐反应炉兼具体积小、模组化弹性高优势,反应炉本身只有 3 米高和 2.5 米宽,跟浴室差不多大,也可以满足 10 万人用电需求。另外对中国来说,熔盐反应炉另一诱因是,中国钍储量为世界最大(铀则超低),比较受制进口燃料与他国,声称可满足 20,000 年需求。

  • Could China’s molten salt nuclear reactor be a clean, safe source of power?
  • China adding finishing touches to world-first thorium nuclear reactor

(首图为示意图,来源:Flickr/Jeanne Menjoulet CC BY 2.0)

2021-07-22 05:53:00

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