若是我們對先進核能持歡迎態度，則先進核能離我們不遠矣

【導言】許多核能初創公司的初衷是解決目前核能遇到的種種難題。

2009年，紐約投資經理Simon Irish發現了一個可以改變世界的機會，而且在那個過程中還可以創造大量的財富。那時，Irish發現，世界各國需要建造大量的清潔能源項目來填補化石燃料等基礎設施的能量空缺，同時中國、印度以及其他經濟快速增長的國家的能源需求的增長也需要清潔能源來滿足 。然而，風能和太陽能等可再生能源無法解決所有的（能源）問題，核能是唯一一種可以填補這些能源空白的清潔能源形式，但有一點，核能太昂貴了，無法與石油、天然氣等相競爭。不過，2011年的一次會議上Irish遇到了一位從事熔鹽冷卻反應堆創新性設計工作的工程師，討論後Irish認識到這種新型設計不僅可以解決核能遇到種種老問題，而且還提供了一種可取代化石能源的能源方式。「問題是，我們能否比60年前的傳統商用核電站做的更好？答案是，肯定的！」

Irish相信，這種新型核電站是一項偉大的投資，於是他在這方面押上了他的職業生涯。十年後，Irish擔任總部位於紐約市的地球能源公司首席執行官，預計該公司將在2030年前建成一座熔鹽反應堆。

地球能源並未孤軍作戰，美國各地一共湧現了10多家核能初創公司，旨在解決眾所周知的核能問題——放射性廢物、熔堆、核擴散和高成本等。

有的反應堆可以核廢物為燃料，有些反應堆則旨在燃燒可以製成核武器的同位素，有些小型反應堆可以在工廠批量化生產降低成本，這麼多想法！地球能源顧問、前能源部部長Ernest Moniz表示，「感覺每時每刻都在發生著新事情。我從未見過這個行業的這種創新形勢，真令人興奮啊！」

這些新型反應堆，像地球能源的熔鹽冷卻堆設計，一旦出現過熱情況，就會自動冷卻。而傳統反應堆一般會使用流動水來冷卻反應堆，一旦水流停止——就像福島事故那樣，水會沸騰，則沒法再阻止反應堆熔堆事故發生了。Irish表示，與水冷堆不同，熔鹽堆不會沸騰，所以即便操作人員關閉安全系統、離開反應堆系統，熔鹽也會繼續保持系統冷卻態。加熱鹽，其會膨脹，這會使得鈾原子彼此間越來越遠從而減緩裂變反應的發生（鈾原子間隔的越遠，中子引發它們發生鏈式裂變反應的可能性越小）。

「這就像用鍋煮義大利面一樣，不管爐子有多熱，麵條的溫度永遠不會高於212華氏度，除非水沸騰蒸發殆盡，否則水的作用一直是循環和散熱。不過當使用液態鹽代替水時，冷卻劑蒸發之前就可達到2500華氏度了。」Irish表示，「這東西聽起來像科幻小說，不過卻是真實存在的，自2016年以來，俄羅斯一直使用先進反應堆燃燒放射性廢物來發電。中國建造了一座球床式反應堆，該堆以將放射性元素包覆在球狀的石墨球為燃料。」

2015年，美國中間派智庫「第三條道路」對那些致力於為低碳能源提供更安全、更廉價的清潔能源的核能創業公司和公共事業部門的新核能項目進行追蹤，繪製了一張美國的所有的先進的核電項目的分布圖，第一張地圖上有48個點，而現在則有了75個點。「就項目數量、從事這些工作的人數以及私人公司融資數額而言，也就上個世紀60年代核能的繁榮情況能與之進行比較了。」從事清潔能源工作的Ryan Fitzpatrick向「第三條道路」表示。

當時，在Walt Disney發布了電影《我們的朋友原子能》以促進核能的發展，那時大家認為在未來核能發電會「廉價的無法想像」，彼時電力公司計劃在美國建造數百座反應堆。

為什麼這些（新型核電研究雨後春筍的出現）都發生了？畢竟，自冷戰以來，科學家一直在從究這些反應堆的取代品的研究，不過這些取代品卻並未流行起來。先進反應堆的研究歷史上都是失敗的「屍體」。1954年，一座熔鹽冷卻反應堆首次運行成功，然而之後美國專註於發展水冷式反應堆，並不再向其他類型的反應堆研究提供必需的支持資金。

然而，現在基本面已經發生了變化：之前，傳統反應堆是有利可圖的，因此核能公司沒有必要再為新型反應堆花費數十億美元的認證、研究資金，此一時彼一時——「半個多世紀以來，核電運營首次陷入了財務方面的困境。」Irish表示。

尤其是最近幾年，美國向傳統水冷反應堆押上了昂貴的賭金，這情況似乎不妙。2012年，南卡羅來納州電力和天然氣公司建造兩座大型常規反應堆的計劃獲批，這兩座2200MW的反應堆若是併網發電，發電量足夠為180萬戶家庭供電，當時承諾在2018年開始運行發電，電力用戶也看到他們賬單漲了18%，其中增長的部分主要用於支付這些反應堆的建設費用。但是，反應堆的建造工期延誤了。去年，在為該項目支付了90億美元之後，公共事業公司表示放棄該項目了。MIT低碳能源先進核能系統中心的主任John Parsons則表示：「美國最近的核電建設就是一場災難，完全沒有預計到建設過程的中種種問題。」

國外也上演了類似的故事，芬蘭Orkkuoto電廠新建反應堆進度比預計晚了8年，累計支出超出預算65億美元。對於這類問題的響應，核能初創公司正在對他們的業務進行設計規劃，以避免出現可怕的成本超支。一些公司計劃在工廠生產標準化的反應堆部件，之後則可在在反應堆建築工地像堆樂高積木那樣將組件組裝起來。「通過將反應堆生產工程搬到工廠，可以大幅度的降低生產成本。」Parsons 表示。

而且新型反應堆也可以通過更安全的設計來降低成本，原設計為潛艇提供動力的傳統反應堆具有熔堆的危險，Irish表示，潛水艇在水下運行時使用水冷反應堆非常有利，不過若是在陸地上建造這類反應堆，人們就不得不抽水來冷卻了。「而且，必須保證抽水泵永遠不會損壞，否則你將會得到福島核電（那樣的事故），這樣我們就需要安全系統之外的安全系統，冗餘設計之外還要一層冗餘設計。」

Oklo是一家矽谷核能初創公司，該公司的反應堆設計基本不會發生熔堆事故。工程師關停反應堆所有的冷卻系統時，其會自然冷卻。若是重新啟動堆，該反應堆則隨後會恢復正常運行狀態。Oklo聯合創始人Caroline Cochrane表示，這些新型的、更安全的反應堆不再需要備用冷卻系統以及混凝土安全殼，則節省了一部分反應堆建設資金。

技術在成熟之前會有一段很長的摸索期：第一個電燈的發明距離愛迪生髮明的白熾燈泡中間經過45年的修修補補，一個龐大的工程可能也需要幾十年的時間才能實現最終的成熟。Parsons 表示：「很多人都曾去嘗試各種先進核能的想法（失敗了），然而科學也在逐漸的發展，目前我們現在擁有了比幾十年前更好的材料，而這些會讓新型核電具有了可行性。」

一項非營利性能源創新改革項目最近的研究表明，最近一批核能初創公司的每MW發電成本在36至90美元之間，這與天然氣（成本在42至78美元間）相比，有一定的競爭力，完全可以提供一種切實可行的化石燃料的替代方案。

若以最佳情況運行，核電甚至還能更便宜一些。有些預測指出，採用改進設計可以進一步降低建設成本。Parsons 表示：「希望設計師能夠更徹底地降低成本——若是你希望更多的人獲得足夠的能源供應——因此即便沒有碳價，核能也能成為一種可以擊敗天然氣的廉價的能源替代品。雖然現在而言，這只是一個希望，不過這該是（核能初創公司）企業家們應該做的事情。」

哈佛大學核專家Matthew Bunn表示，若是核能想在應對氣候變化方面發揮作用的話，這些先進的核能公司必須迅速擴大規模了，為了在2050年前實現核能供電占清潔能源1/10的目標，每年核能向電網供電必須增加30GW。這意味著屆時，全世界範圍內所需要建設的核電站是福島事故發生前的10倍之多，這能否成真呢？「儘管我認為我們的確應該試一下，不過我並不持樂觀態度，同樣，想用建設太陽能和風能來取代化石燃料的速度也是令人望而卻步的（很難實現）。」

核能復興的障礙依然存在，這些初創公司開始建設他們的核電站之前，需要花費幾年的時間來對原型堆進行測試，以獲得聯邦政府監管機構的批准。「為了使得這些先進的核技術在未來幾十年中在深度脫碳中發揮出相應的作用，美國需要對核電技術進行一場徹底的改革」，本月早些時候在美國《國家科學院院刊》上發表的一項研究報告表明。

專家指出，應給這些核能公司以衝鋒的機會，例如使得法規對於核能創新公司更加友好，而不是繼續支持傳統反應堆；制定激勵政策，鼓勵公共事業單位購買低碳排放電力，以及更多的支持資金。

先進的核電-天然聯合發電反應堆

站在新型核電背後的人們認為，只要得到足夠的幫助，這些新型核電將可以更快速度進入市場，Oklo正準備在2025年前實現商用核電站的併網發電。「我們可以利用核能實現快速脫碳嗎？既然法國已經做到了，那麼我們也可以做到。」Oklo的Cochrane表示，「我們的反應堆可以做到比傳統反應堆型小500倍、具有固有的安全特性、以核廢料為燃料，問題是我們的申請流程能更短些嗎？」

「去除這些障礙，比讓政府選擇一個有「前途的想法（傳統壓水堆）」更廉價，像對一個特權兒童的溺愛，就像過去我們對於常規壓水堆核電站態度那樣，在突破研究所從事核電研究的 Jessica Lovering表示，這家研究所是一家偏技術的環境方面智囊團。「我們可以選擇一個想法，向其投入大量的資金錢以幫助其實現商業化，之後還可對每個項目進行補貼以便讓其盈利更多。」

加州大學伯克利分校從事清潔能源研究的Dan Kammen表示，先進核能仍可以花費30多年的時間來輕鬆通過監管審查，以解決沿途出現的各種意外情況，並與此同時證明這些先進核能可以參與到能源競爭中來，而且Kammen還認為競爭中還會有其他的選擇：電能存儲技術越來越成熟，聚變技術可能也會所突破。

「一個人口數量達100億之多的星球上，從核裂變或者核聚變中獲得大量的、便捷的、廉價的、安全的能源是非常有必要的。而在十年前，能與太陽能相競爭的能源似乎還是在科幻小說中。」Kammen表示。

從歷史角度來看，我們必須一邊發展，一邊用新能源取代我們的現有能源系統，為此，人們播下了多種不同類型的種子「發展各種新型反應堆」，距離最終收穫（技術成熟）還有很長一段時間，不過我們還發現在花園的中心地帶還有大量的反應堆新芽。這些新型核能使得年輕人興奮不已，這些人認為核能是擺脫化石燃料的一種可行方式，目前年輕人的就業天平正在向核工程傾斜。而在20世紀70年代核工業衰退期，從事核能工程研究的學生數量逐漸減少，而自21世紀初以來，核工程的學生數量一直穩步攀升。

1966年以來獲得核工程學位的人數變化曲線

其中的一些學生正在創辦自己的先進核能公司，紀錄片製片人David Schumacher遇到這樣的一群年輕人並被他們的創業熱情所感染，以至於他專門製作了一部關於核能創業紀錄片，也就是去年推出的《New Fire》。「這是一群真正具有理想主義信念的年輕人，他們正在做的是一些非常重要卻並不受歡迎的事情，而這些事情是可以拯救地球（能源、環境危機的），」Schumacher表示，「若是從事其他的工作，他們可以賺很多錢，不過在知道可能遭到非議的情況下，卻也仍然選擇了啟動這些核能公司。」

地球能源的 Simon Irish給人的印象也是如此，他常對人說「人們對於核能的觀點是消極、悲觀的，偉大的勝利僅僅是說服忙碌的人傾聽。」儘管目前地球能源正在與公眾輿論較勁，不過Irish表示，他的公司已經如期完成了一個里程碑計劃，去年加拿大核監管機構表示，地球能源已經完成設計審查的初始階段-這是獲得該國核監管批准的第一步，Irish已經選定安大略省作為建造地球能源的第一座反應堆的廠址。

儘管Irish並沒有談及地球能源其他的里程碑，不過這不妨礙他對地球能源這座公司的信心，而這些信心並不建立在迄今為止的任何成就上面。

去年八月，Irish拜訪了一位紐約的投資者，這位投資者是環保組織的重要成員，這場會談本身就是個挑戰，畢竟是關於核能這個備受爭議的話題的，不過最後Irish說服了這位投資者，——「可再生能源和核能不能僅僅是共存而應該是互相支持」。

據Irish表示，當時他正在向與會人員解釋地球能源反應堆的設計，這人打斷了他的講話：「等等，這裡的產生熱量可以利用！工業部門需要熱量，而風能和太陽能並不能提供這麼多熱量！」

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