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喚醒先進核能創新

關鍵詞:喚醒先進核能創新 網址:zhianbao.net 日期:2019/9/2 15:03:31

【導(dao)言】二十(shi)世紀五十(shi)年(nian)代時,美國(guo)政府看到了(le)(le)(le)核(he)能(neng)(neng)的前景,于是制定(ding)了(le)(le)(le)核(he)能(neng)(neng)技術發展(zhan)計劃,并為核(he)能(neng)(neng)發展(zhan)所需的資(zi)源(yuan)提供了(le)(le)(le)保證。其結果是,幾十(shi)年(nian)來,美國(guo)一直位于世界核(he)能(neng)(neng)創新的前列,并在此(ci)過程中獲得了(le)(le)(le)巨大的經濟利益和(he)安全利益。目前,先進核(he)能(neng)(neng)反應(ying)堆(dui)則是下一個(ge)巨大的機(ji)會,美國(guo)應(ying)該如何抓(zhua)到這次機(ji)會呢?


二十(shi)世紀五(wu)十(shi)年代時,美國政(zheng)府看到了(le)核能(neng)(neng)的前景,于(yu)是制(zhi)定了(le)核能(neng)(neng)技術(shu)發展(zhan)(zhan)計劃,并(bing)為核能(neng)(neng)發展(zhan)(zhan)所需的資源提供了(le)保(bao)證。其結果是,幾十(shi)年來,美國一直位于(yu)世界核能(neng)(neng)創新的前列,并(bing)在此過程中獲得(de)了(le)巨大(da)的經濟利益和安全利益。


而(er)目前,先(xian)進核(he)能反應(ying)堆(dui)則是下一個(ge)巨大的(de)機會,可(ke)為(wei)未(wei)來(lai)(lai)的(de)核(he)技術發展提供優勢,并為(wei)滿足(zu)未(wei)來(lai)(lai)的(de)經濟以及氣候目標提供額外的(de)工(gong)具。這也是為(wei)何美國政府以及俄羅斯、中國等競(jing)爭對手(shou)——已經開始著手(shou)研發用于未(wei)來(lai)(lai)幾十年的(de)先(xian)進核(he)能反應(ying)堆(dui)商業(ye)設(she)計。


然而,除非美國聯邦政(zheng)府的政(zheng)策(ce)有重(zhong)大(da)(da)變化,否則(ze)這個目標將(jiang)無法實(shi)現。根(gen)據加州大(da)(da)學圣地亞哥(ge)分校和卡內基(ji)梅(mei)隆大(da)(da)學最新(xin)的一項(xiang)研(yan)究顯示,美國能源部核(he)能辦公室(NE)若想(xiang)實(shi)現這些目標,就需要(yao)應對來自結構和財政(zheng)方面的挑戰(zhan)。


并未為成功專門設置


該(gai)研(yan)(yan)(yan)(yan)究(jiu)對18年(nian)來的(de)(de)預算(suan)文件進行(xing)了(le)研(yan)(yan)(yan)(yan)究(jiu),發(fa)現(xian)NE的(de)(de)先進核(he)技(ji)(ji)術(shu)愿景(jing)與(yu)其配套的(de)(de)研(yan)(yan)(yan)(yan)發(fa)計(ji)劃(hua)的(de)(de)設置并不(bu)一(yi)致,因為缺乏適當的(de)(de)規劃(hua)和協調,這往往會(hui)導(dao)致NE資源(yuan)的(de)(de)低水平(ping)應用。例(li)如,研(yan)(yan)(yan)(yan)究(jiu)顯示,盡管NE向(xiang)先進核(he)燃料(liao)的(de)(de)研(yan)(yan)(yan)(yan)發(fa)注(zhu)入了(le)大量的(de)(de)資金(jin),但(dan)是向(xiang)使用核(he)燃料(liao)的(de)(de)新型反應堆研(yan)(yan)(yan)(yan)發(fa)的(de)(de)投(tou)資并沒(mei)有和核(he)燃料(liao)保持一(yi)致。NE也關注(zhu)現(xian)有的(de)(de)核(he)技(ji)(ji)術(shu),但(dan)并未將先進的(de)(de)核(he)技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)創新放在首位。例(li)如,NE最大的(de)(de)資金(jin)支持是關于輕水反應堆技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de),而這項投(tou)資金(jin)額要比(bi)NE支持的(de)(de)最昂貴的(de)(de)先進反應堆技(ji)(ji)術(shu)多57%。最后,NE對每個核(he)能計(ji)劃(hua)的(de)(de)幫助(zhu)并不(bu)足以(yi)完成該(gai)技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)示范,無(wu)論是NE還(huan)是華盛頓政府,對于一(yi)項核(he)能計(ji)劃(hua)的(de)(de)持續支持時間平(ping)均不(bu)超過5年(nian)。


研究解釋到,雖然(ran)NE向先(xian)進核燃料的(de)研發投(tou)入大(da)量的(de)資(zi)金,但對實際使用這(zhe)些核燃料的(de)新(xin)型(xing)反應堆的(de)投(tou)資(zi)卻并未跟上步伐(fa)。


即便NE以更加有(you)戰(zhan)略性的(de)(de)(de)眼光來實現其(qi)先(xian)(xian)進(jin)(jin)核(he)能目標,更有(you)效的(de)(de)(de)地利用其(qi)現有(you)資(zi)源(yuan),但是(shi)其(qi)資(zi)金水平距離在本(ben)世紀(ji)中(zhong)期達到一(yi)個先(xian)(xian)進(jin)(jin)反應堆設(she)(she)計示(shi)范(fan)的(de)(de)(de)目標仍(reng)有(you)很大差距,基(ji)本(ben)不可能實現。根據這份報告,NE向先(xian)(xian)進(jin)(jin)核(he)能研(yan)究的(de)(de)(de)平均(jun)支出為(wei)1.6億美(mei)元,據能源(yuan)部自(zi)己估(gu)計,也僅是(shi)非輕水堆技術示(shi)范(fan)工程所需(xu)資(zi)金的(de)(de)(de)一(yi)小部分(fen)。由于資(zi)金不足,NE不得不將自(zi)己的(de)(de)(de)大部分(fen)預算用于維護現有(you)的(de)(de)(de)基(ji)礎設(she)(she)施,這也進(jin)(jin)一(yi)步將原本(ben)要用于建設(she)(she)未(wei)來先(xian)(xian)進(jin)(jin)核(he)能研(yan)發的(de)(de)(de)所需(xu)基(ji)礎設(she)(she)施的(de)(de)(de)資(zi)金轉移了出去。


更光明的一方面


該項(xiang)研究對于NE實(shi)現其(qi)先進的(de)核能目標提出了(le)嚴峻的(de)前景,不過(guo)(guo)也錯過(guo)(guo)了(le)幾個可提供希望的(de)亮點之處。


第一(yi)個是美國(guo)日益(yi)壯大的(de)(de)(de)(de)反應(ying)堆(dui)創新群體,包括為(wei)先進的(de)(de)(de)(de)核(he)(he)能研(yan)發做出貢獻的(de)(de)(de)(de)年輕學者和企業(ye)(ye)家(jia)(jia),以(yi)(yi)(yi)及為(wei)研(yan)究籌集了超過15億美元私人資(zi)本(ben)的(de)(de)(de)(de)現代企業(ye)(ye)在內。在UC-SD/Carnegie Mellon審查的(de)(de)(de)(de)預算(suan)文獻這(zhe)段時(shi)間(jian)中,這(zhe)個創新群體甚至(zhi)都不(bu)存在,值得贊揚的(de)(de)(de)(de)是,NE已(yi)經采取措(cuo)施來鼓勵新興(xing)的(de)(de)(de)(de)先進核(he)(he)工(gong)業(ye)(ye)與(yu)私營(ying)企業(ye)(ye)合作,以(yi)(yi)(yi)加速其商業(ye)(ye)化。更(geng)為(wei)重要的(de)(de)(de)(de)是,NE創建了GAIN(Gateway for Accelerated Innovation in Nuclear),其具(ju)體目標是使得私營(ying)企業(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)創新研(yan)究者可(ke)以(yi)(yi)(yi)更(geng)容(rong)易獲得使用國(guo)家(jia)(jia)實驗室(shi)的(de)(de)(de)(de)機會(hui)。GAIN的(de)(de)(de)(de)保證計劃已(yi)經為(wei)20多(duo)家(jia)(jia)小型企業(ye)(ye)提供資(zi)助,以(yi)(yi)(yi)使得他們可(ke)以(yi)(yi)(yi)利(li)用實驗室(shi)的(de)(de)(de)(de)設施和專業(ye)(ye)知(zhi)識,以(yi)(yi)(yi)便將其技術更(geng)快的(de)(de)(de)(de)商業(ye)(ye)化。


可(ke)以樂觀的(de)(de)(de)(de)另外(wai)一個原因是,在華盛頓(dun)的(de)(de)(de)(de)能源辯論(lun)中,先(xian)進(jin)(jin)核能僅(jin)幾年時間就從不(bu)為(wei)(wei)人知的(de)(de)(de)(de)“晦(hui)澀”成為(wei)(wei)了焦(jiao)點。美(mei)國(guo)能源部長里(li)克·佩里(li)公開表示(shi)了發展(zhan)先(xian)進(jin)(jin)反應堆的(de)(de)(de)(de)重(zhong)要性;奧巴馬時代的(de)(de)(de)(de)前任(ren)能源部長歐內斯特·莫尼茲(zi)也如此表示(shi)過;同時國(guo)會也注(zhu)意重(zhong)要性了,兩黨立法委議員(yuan)提(ti)出了加速先(xian)進(jin)(jin)堆商業化(hua)的(de)(de)(de)(de)法案。這些(xie)政(zheng)策都(dou)將會為(wei)(wei)先(xian)進(jin)(jin)核能的(de)(de)(de)(de)研發提(ti)供額(e)外(wai)的(de)(de)(de)(de)支持,為(wei)(wei)這些(xie)反應堆獲得設計許可(ke)創造途徑,并使得先(xian)進(jin)(jin)核能可(ke)更(geng)好的(de)(de)(de)(de)利用現有的(de)(de)(de)(de)稅(shui)收(shou)優惠(hui)政(zheng)策。盡管華盛頓(dun)政(zheng)府還有其(qi)他不(bu)可(ke)避免的(de)(de)(de)(de)僵(jiang)局,但這些(xie)法案的(de)(de)(de)(de)每(mei)一項政(zheng)策都(dou)取(qu)得了巨大進(jin)(jin)展(zhan)。


未來獎勵:商業化


新興的國內產(chan)業和華盛頓不斷增長(chang)的兩黨(dang)共同支持是先(xian)進核能(neng)(neng)發展的寶貴資產(chan),美國需要更好的利用兩者來實現(xian)先(xian)進核能(neng)(neng)的發展目標。


首先,NE需要調(diao)整相應(ying)的(de)(de)預算來明確優先先進(jin)反(fan)應(ying)堆的(de)(de)商業(ye)(ye)化(hua)。按照(zhao)Third Way之(zhi)前的(de)(de)建議,NE應(ying)該以消(xiao)除冗余、改(gai)善協調(diao)的(de)(de)方式來組織其核能發(fa)展計劃,并為(wei)先進(jin)反(fan)應(ying)堆開發(fa)者在(zai)創新過(guo)程中的(de)(de)每一步都提(ti)供支持——從基礎(chu)研究到商業(ye)(ye)化(hua)準備(bei)。NE通過(guo)提(ti)供創新基礎(chu)設施和向有前途(tu)的(de)(de)項目進(jin)行戰略投(tou)資(zi)、與核工業(ye)(ye)合作(zuo)以便(bian)為(wei)美(mei)國企業(ye)(ye)吸引私(si)人資(zi)金投(tou)入。 


美國的(de)(de)一些經(jing)濟競爭對手,例如中國和(he)俄羅斯,已(yi)經(jing)收(shou)集了有關全球范圍(wei)內(nei)先(xian)進(jin)反應堆利潤豐厚的(de)(de)相(xiang)關信息,目前為開發自己的(de)(de)先(xian)進(jin)核能(neng)技術(shu)投入(ru)了大量的(de)(de)資金。


但是,NE不能(neng)(neng)(neng)僅僅通過更有效的(de)構建自己框架(jia)來實現發展目(mu)標(biao),在商業化過程的(de)每個階段(duan),都需(xu)要大(da)(da)量的(de)增加資(zi)(zi)金來對先進(jin)的(de)核(he)能(neng)(neng)(neng)項目(mu)進(jin)行支持(chi)。美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)的(de)一些經(jing)濟(ji)競爭對手,例如中國(guo)(guo)(guo)(guo)和俄羅斯,已經(jing)收集到了(le)有關全球范(fan)圍內先進(jin)反應堆利潤豐厚的(de)相(xiang)關信(xin)息,目(mu)前為開發自己的(de)先進(jin)核(he)能(neng)(neng)(neng)技(ji)(ji)術投入了(le)大(da)(da)量的(de)資(zi)(zi)金。若是美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)仍然想繼(ji)續(xu)從核(he)能(neng)(neng)(neng)這種清潔能(neng)(neng)(neng)源技(ji)(ji)術中獲得經(jing)濟(ji)和安全利益,那么美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)政府就(jiu)應該繼(ji)續(xu)向先進(jin)核(he)能(neng)(neng)(neng)投資(zi)(zi),為了(le)完(wan)成這個目(mu)標(biao),除了(le)提(ti)供監管和出臺(tai)研(yan)發政策,國(guo)(guo)(guo)(guo)會還需(xu)要提(ti)高NE的(de)先進(jin)核(he)能(neng)(neng)(neng)商業資(zi)(zi)金水平(ping)。


美國在先進(jin)核能發(fa)展中仍(reng)然有很(hen)大的影響力,憑(ping)借正確的組織結(jie)構(gou)和資(zi)金水平,NE有能力實現先進(jin)核能的商業(ye)化(hua)目標,在未來數十年中美國則(ze)會處于核能技(ji)術發(fa)展前沿。

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