中國看好釷熔鹽核反應爐,盼 2030 年建置首座 100MW 商用電廠

作者 | 發布日期 2021 年 07 月 21 日 10:00 | 分類 核能 , 能源科技 Telegram share ! follow us in feedly


最近中國公布一項商用熔鹽核電廠方案,打算在沙漠地區建置 100MW 熔鹽核電廠,聲稱是世界第一座不用水冷卻的核電廠,更安全乾淨。

這座熔鹽核電廠的燃料為液態釷(thorium),而非今日核電廠使用的鈾。釷雖然也是放射性化學元素,但放射性遠低於鈾,釷蘊藏量更豐富,副產品也無法製造核武,產生較少核廢料。

熔鹽反應爐中,釷也非固體燃料棒,而是溶解於熔鹽,熔鹽在高溫下流過反應爐,液態鹽充當冷卻劑,若不幸發生外洩事件,熔融釷也能迅速冷卻和凝固,減少輻射擴散量、環境潛在污染。

過去也滿多人投入釷燃料技術,從 1960 年代開始,美國、法國、日本多國進行釷燃料發電試驗,但由於得攻克放射性熔鹽的腐蝕問題,研發技術緩慢,荷蘭核研究諮詢集團(NRG)則在 2019 年完成首次熔鹽核燃料輻射測試,現在也正進行工業規模實驗。

中國的釷熔鹽電廠計畫行之有年,2011 年中國在甘肅武威展開釷基熔鹽堆核能系統(TMSR)原型計畫,研究包括研發出可在攝氏 1,000 度下承受釷鹽的合金。根據規劃,預計 2021 年 8 月能完成建置,最快 9 月試運行,雖然原型設備容量只有 2MW,但視為好開始。

中國計劃 2060 年實現碳中和,因此身為排碳大國,得加快腳步建置再生能源或其他低碳能源。規劃 2030 年建置第一座商用反應爐,目標是在中國中部或西部沙漠和平原建設「多個」釷熔鹽反應爐,也打算應用於一帶一路。

(Source:中國科學院)

據官方計畫,供電體系將朝「西電東送」前進,在人口較稀少的西部地區建置多個反應爐,搭配風力和太陽能發電場等能源,為人口密集的東部提供清潔穩定的電力供應。

團隊預計商用反應爐容量可達 100MW ,雖然容量比鈾反應爐小,但熔鹽反應爐兼具體積小、模組化彈性高優勢,反應爐本身只有 3 公尺高和 2.5 公尺寬,跟浴室差不多大,也可以滿足 10 萬人用電需求。另外對中國來說,熔鹽反應爐另一誘因是,中國釷儲量為世界最大(鈾則超低),比較受制進口燃料與他國,聲稱可滿足 20,000 年需求。

(首圖為示意圖,來源:Flickr/Jeanne Menjoulet CC BY 2.0)