钠冷反应堆+熔盐“电池”新组合！美拟投建低碳核能+熔盐储热供能项目

摘要：钠冷快技术可以将热量储存在熔盐罐中供将来使用，就像电池一样。钠冷快堆包括硝酸盐储热罐，它与太阳能热发电系统中使用的储热类型相同，可以替代燃气轮机和燃煤电厂，提供经济的电力输出；反应堆全功率运行，向电网提供可调度的电力。储热比电池储能的成本要低10倍左右，但需要产热技术与储热结合，而核能恰恰是低碳的产热技术。

当地时间11月16日，由比尔盖茨创办的创新型核能公司美国泰拉能源公司（Terra Power）在其官网上宣布，已选定在怀俄明州诺顿（Naughton）燃煤电厂附近建造一座Natrium钠冷快堆。该电厂的两台燃煤机组拟于2025年退役。

345MWe级反应堆和熔盐储能系统，将为约40万户家庭供能

据称，该项目将在2023年8月向美国核管理委员会（NRC）提交工厂的建设许可申请，并在2026年3月提交首台机组运行许可申请，该工厂旨在验证钠技术的设计、建造和运行特性。

该项目主要由一个345MWe的钠冷快堆（钠冷反应堆），以及一个基于熔盐的储能系统组成。这种存储技术可以在需要时将系统的输出功率提高到500MW，这相当于40万户家庭所需的能量。

泰拉能源认为，他们的创新型能源储存能力使该工厂能够与可再生资源进行无缝整合。公司总裁兼首席执行官Chris Levesque表示:“我们的创新技术将有助于确保可靠电力的持续生产，同时也将改变我们的能源系统，并在怀俄明州创造新的高薪就业岗位。”据估计，该项目将耗资10亿美元，包含工程、采购和建设成本，预计建成需要7年时间。在项目高峰期，大约需要2000名工人进行施工。一旦工厂投入运作，大约需要250人以支撑工厂的日常运转，维护工厂安全。

根据今年6月份泰拉能源官网公告，该项目争取到了大量外部技术和资金的支持，技术方面有通用日立（GE-Hitachi）、以及巴菲特旗下太平洋电力公司（PacifiCorp）的子公司落基山电力公司（Rocky Mountain Power）。

公告中，泰拉能源公司总裁兼首席执行官Chris Levesque表示，其正在与PacifiCorp一起创建未来的能源网络，钠技术的设计是为了解决公共事业公司面临的挑战，他们的工作是提高电网的可靠性和稳定性，同时实现脱碳和减排目标。

这已经不是美国政府首次为泰拉能源提供资金支持了。2020年10月，美国能源部（DOE）批准通过其先进反应堆示范项目，向泰拉能源提供了8000万美元的初始资金，作为32亿美元先进堆示范项目（ARDP）的一部分，用于研究、开发钠技术。泰拉能源于2021年5月宣布与美国能源部签署了合作协议。到目前为止，美国国会已经为其项目拨款1.6亿美元。

而泰拉能源称，基础设施建设法案通过后，美国能源部将与国会合作，为项目拨款近25亿美元。这笔拨款连同之前的其他款项，将为美国能源部与泰拉能源公司签署的为期7年、价值20亿美元的协议的前5年提供资金支持。

反应堆的热量被熔盐转移到储热罐中，用于发电或供热

根据泰拉能源发布的消息，核电站提供了美国约20%的电力消耗。美国正在进入一个新时代——气候变化带来的生存风险和消除温室气体排放的迫切需要成为主导。该公司表示，在未来几十年里，太阳能、风能和核能都将发挥主要作用。如果处理得当，这三种技术可以集成于一体，形成一个在性能、成本和价值上都优于单一技术的整体系统。

该公司认为，钠厂使用钠冷快堆作为热源，来自反应堆的热量被熔盐从核岛内部携带到反应堆建筑外的储热罐中，用于发电或工业需求。这一方式可以确保整个核电站的负荷被实时追踪，从而在保持最佳恒定的反应堆功率的同时，优化效益与价值。这是因为钠反应堆的运行环境温度高于轻水反应堆，能够很好地匹配熔盐传热介质的温度要求，设置在核岛以外的许多系统不需要是核安全级别的。

钠冷快技术可以将热量储存在熔盐罐中供将来使用，就像电池一样。麻省理工学院核科学与工程系的查尔斯·福斯贝格（Charles Forsberg）表示，钠冷快堆包括硝酸盐储热罐，它与太阳能热发电系统中使用的储热类型相同，可以替代燃气轮机和燃煤电厂，提供经济的电力输出；反应堆全功率运行，向电网提供可调度的电力。储热比电池储能的成本要低10倍左右，但需要产热技术与储热结合，而核能恰恰是低碳的产热技术。

该公司表示，项目将使用高含量低浓缩铀(HALEU)为燃料，钠厂不需要进行再加工，钠技术的燃料利用率很高。公司表示，在反应堆示范项目之后，他们也将有计划地推出设计和规模类似的商业反应堆。