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美国公司想投产新一代反应堆,但尴尬的事来了…


(观察者网 讯)在气候变暖和能源价格不断推高的背景下,美国公司正努力布局核电产业,推出了新一代“小型模块化反应堆”(SMR)。但在反应堆燃料的使用上,这些公司发现了一个尴尬问题。

据路透社10月20日报道,美国政府资助的新一代反应堆中,有九成需要使用丰度为20%的“高纯度低浓缩铀”(HALEU),而非现有核电站使用的5%丰度浓缩铀。但现在全球只有俄罗斯TENEX公司能够商业化售卖这种铀,这让美国的核能公司以及能源部陷入两难的境地。

为了解决这一难题,美国政府一方面正评估稀释武器级高浓缩铀,另一方面则在加紧建设供应链。但等待供应链建设的时间,毫无疑问会拖慢美国正式投入使用新一代反应堆的进度。

路透社:美国的核能产业遇到了一个“俄罗斯问题”

报道称,俄乌冲突的爆发,已经引起世界各国对能源安全的重视,核能再度进入大众视线。相对于传统的核电,小型模块化反应堆建设速度更快,效率更高,也相对更为安全。由比尔·盖茨担任董事长的泰拉能源(Terra Energy),以及X-energy等公司,都在加紧研发和投入新反应堆。

但美国政府投资的九成新型反应堆,燃料是用的都是高纯度低浓缩铀。与传统核能发电站使用的5%丰度浓缩铀相比,这种燃料的丰度为20%。目前,全球能够商业化销售高纯度低浓缩铀的公司,只有来自俄罗斯原子能公司旗下的TENEX。这让美国政府和能源公司陷入两难的境地。

路透社称,美国政府长期以来都很“担忧”俄罗斯垄断高纯度低浓缩铀,而在俄乌冲突后,美国政府和能源公司都“不想再依赖俄罗斯”。泰拉能源公司对外事务主管杰夫·纳文(Jeff Navin)同样表示,他们在几个月之前才遇到燃料问题。俄乌冲突后,他们对与俄方做生意“感到不安”。

泰拉能源展示的旗下核能产品 泰拉能源公司图

美国能源信息署的数据显示,去年美国核电站约14%的铀来自俄罗斯,28%的浓缩服务来自俄罗斯。

为了在供应上实现自给自足,美国能源部(DOE)发言人已经表示,生产高纯度低浓缩铀是一项“关键人物”,所有增加产量的方法都在评估之中。一方面,美国政府正评估要将585.6吨武器级高浓缩铀库存中的多少分配给反应堆,这一评估已经来到了最后阶段。

另一个更为长远的计划,则是建立一条高纯度低浓缩铀供应链,但这遇到了商业和政治上的难题。路透社称,当前美国和欧洲的公司都在计划大规模生产高纯度低浓缩铀。但即便在最乐观的情况下,要建立一条这样的供应链,起码需要5年时间。

美国核燃料供应商Centrus Energy,是TENEX以外唯一一个获得制造高纯度低浓缩铀的公司。但原定于今年开始生产的Centrus公司宣布,已经将生产推迟至2023年,部分原因是新冠疫情导致的存储容器到货延迟。

一旦工厂建成并运行,Centrus将需要5年时间才能开始每年生产13吨高纯度低浓缩铀。但这只是美国能源部计划中的2030年反应堆用量的三分之一。泰拉能源公司即表示,旗下新一代反应堆一次燃料装载,就需要15吨高纯度低浓缩铀。

泰拉能源今年8月发布声明,呼吁美国政府加紧高纯度低浓缩铀国内供应链的建设

路透社认为,类似的问题已经成为了一个“先有鸡还是先有蛋的难题”。Centrus总经理博恩曼(Daniel Poneman)表示:“没有人愿意在没有燃料来源的情况下订购10座反应堆,也没有人愿意在没有10座反应堆订单的情况下投资于燃料供应。”

其他潜在的高纯度低浓缩铀生产商则更加落后。法国核能巨头欧安诺(Orano)则表示,公司可能在5年到8年的时间里生产高纯度低浓缩铀,但只有在与客户签订长期合同后才会申请生产许可证。

欧安诺在声明中提到了美国:“我们的评估显示,能够(建设供应链)成功的最重要因素,是美国能源部能保证一定数量的需求。”

与此同时,欧洲乌伦科集团(Urenco)也表示,他们正考虑在美国和英国设立生产高纯度低浓缩铀的工厂,但尚未申请许可证。

但是对于想要占据先机的反应堆生产公司来说,时间不等人。泰拉能源和X-energy分别在美国怀俄明州和华盛顿州规划了项目,美国政府也给予了他们一定的优惠,但如果没有燃料供应,他们的投产日期毫无疑问将拖慢许久。

对于美国的核能公司而言,政治是另一项需要考虑的事项。美国总统拜登8月签署的《通货膨胀削减法案》包含一项7亿美元的项目,用于一个与能源部合作的企业提供高纯度低浓缩铀,用于新一代反应堆和其他研究。

9月,白宫要求国会在一份临时政府拨款法案中再发15亿美元,增加国内的低浓缩铀以及高纯度低浓缩铀供应。但出于对资金的考虑,议员们将这一措施从法案中删除。

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