超级重磅!中国全球首座钍基熔盐反应堆核电站在甘肃武威开工建设。一旦成功,中国内陆核电的历史将随之开启。


随着巨量廉价清洁的电力将如潮水般涌来。几分钱一度的电力成本,将使得新能源、锂电、储能等一众市场发生巨变。


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 01能源神器:什么是钍基熔盐堆?

近日,据中国科学院上海应用物理研究所最新消息,全球首座钍基熔盐反应堆核电站将开工建设。这是继2021年甘肃武威2兆瓦钍基熔盐试验堆之后,中国正式开建钍基核电站,预计设计最大热功率将达到60兆瓦。


该电站的建立标志着,中国内陆核电已经打开大门。更安全、更清洁、部署更灵活的核电将大量进入人们的生活。


所谓钍基熔盐堆核电站,它是我国第四代核电的最新成果,主要是利用钍元素为燃料代替了放射性较强的铀,熔盐状态燃料和钍-232元素进行核反应,通过循环产能的方式实现钍-铀之间的转化,进而放出大量热能。

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由于在这一过程中,主要采用液体的熔盐作为介质,反应堆的放射部分处于常压状态,容器即便被烧穿也不会发生爆炸。而且熔盐冷却后变成固体,所以也不会导致放射性物质的泄漏,也不需要大量的海水作为冷却。从而大大减少了对于水源、空气和周边环境的影响。


因此,钍基熔盐堆核电站可以建在内陆等缺少水源的地区。


其次,从资源上来看,钍基熔盐堆核电站由于使用钍元素作为燃料,大大改善目前中国60%铀矿资源依赖进口的现状。这对于,中国这个缺乏铀矿资源,而钍矿资源极为丰富的国家将是一个极大的利好。目前,中国探明的钍工业储备量约为28万吨,居世界第二位,仅包钢集团旗下矿区探明已探明储量就有20多万吨。按照中国目前接近10万亿度的年用电量来计算,足够全国用上300多年。


更关键的是,一旦技术成熟、形成规模,钍基核电的成本也将大幅下降。根据目前传统核电的燃料成本计算,每度电只有大约0.05元。即使考虑到前期资金投入,后期核废料处理,对于目前成熟的二代核电项目度电成本也只有0.29元,远远低于火电。(新建的第三代核电项目由于前期投入成本过高,度电成本接近0.4元,随着后续运行和规模化提升成本将逐步降低。)

 02内陆核电或将启动

然而,面对如此便宜、量大管饱的核电,目前对于中国绝大部分地区来讲却是“望核兴叹”“望眼欲穿”。由于传统核电,存在核泄漏风险、需要大量海水为其降温,一旦遭遇地震、战争等袭击,传统核电站还有可能造成更大次生灾害。这使得能够建设核电站的城市十分有限,尤其是广大内陆地区对于核电只能望而却步。


如今,基熔盐反应堆核电站的开工无疑将开启中国内陆核电的大门,并将深刻影响中国电力能源的格局。


首先是湖北、湖南、江西等地区作为内陆省份和缺电重灾区,近年来都在积极争取申请核电项目。其次,安徽、山东、四川、河北、浙江等地则作为第二梯队积极争取推进核电产业园区建设。

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各个省份都知道,只要有了核电,不仅将获得稳定的电力供应,不像风光发电那样不稳定、也不像火电、水电那样严重依赖煤炭、水力资源。而且有了核电还相当于有了一个巨型印钞机,电力将如潮水一样,大幅降低人们的用电成本和提升工业利润、彻底解决碳排放的问题。


此外,对于钍基熔盐堆核电站来讲还有两大优势。一是热能联运,围绕钍基熔盐堆核电站,利用高温熔盐可以实现氢气、甲醇、城市供热的联合生产。二是钍基熔盐堆核电站适合轻量化和小型化设计,不仅可以在城市周边灵活部署,还可以搭载大型舰船,作为动力来源。

目前,2023年,中国船舶集团设计的24000TEU级核动力集装箱船船型已经计划采用钍基熔盐堆作为动力。至于军事用途,能懂的都懂,这里也就不再多说。

03新能源、锂电格局巨变?

一旦钍基熔盐堆核电站的研发和工业应用取得成功,中国将不再受电力紧张的困扰,用电成本也将随之大幅降低,同时也彻底解决了碳排放的问题。可谓一举三得。


然而,随着钍基熔盐堆核电站的发展,也将引起风光发电、锂电等新能源行业的变局。受到核电的市场冲击,风光发电的不稳定性缺点将被扩大。


同时,基于技术和产业成本的考虑,风光发电的电能转换效率目前已经接近极限,成本难以再通过规模效应继续摊薄。按照目前光伏发电近0.3元的度电成本和0.3元/瓦的电池价格,都已经接近了历史最低点。而风电由于资源有限,目前只能向成本更高的深海风电发展。

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而对于锂电行业,或者进一步扩大到电动汽车和储能领域来讲,核能的发展似乎将提供一个更大的市场。


电将更便宜、更清洁,电动汽车的使用成本将大幅降低,环保作用将更加凸显。电动汽车全面代替燃油汽车将成为不可逆转的趋势。电动汽车和电池产业的市场将更加广阔。但是,同时也对锂电池,或者新的电能储存技术提出了更高的要求。


而在储能方面,核能对于调峰调压、以及电能储存的需求将更为迫切。


目前钍基熔盐堆核电站只是解决了“内陆核电”的问题,但是核电也有一个毛病,就是一旦开机很难停止,无法做到灵活发电。这就意味着,在白天满足用电需求的情况下,夜间将有更多电量剩余,夜间的“负”电价将成为常态。这种价格差的拉大将更多地刺激“储能”市场的发展。


按照中国科学院徐洪杰的预计,钍基熔盐堆核能系统计划于2030年后在全球率先实现商业应用,目标是用20年左右时间研发第四代的裂变反应堆核能系统以及钍铀循环技术,达到工业应用。


也就是说,再有20、30年,目前的新能源产业随着核电的发展将被重新定义,一场大的变革正在酝酿。

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