钍基熔盐堆凭什么能让我国能源独立

什么是钍基熔盐堆？

钍基熔盐堆核能系统（Thorium  Molten  Salt  Reactor  Nuclear  Energy  System，TMSR），是第四代（GEN-Ⅳ）先进核能系统的候选路线之一，它包括钍基核燃料、熔盐堆、核能综合利用等三大子系统，具有高固有安全性、核废料少、防扩散性能和经济性更好等特点。

核心技术特点：1、用稀土元素钍作为核燃料，其好处是资源丰富、供应充足、还能消纳一部分乏燃料甚至核废料；2、用熔盐作为换热介质，对水资源的消耗很少；3、熔盐堆在运行过程中本身不带压，出现事故能自动停止链式核裂变反应，安全性好，发生核泄漏等重大安全事故的概率很低。即使发生事故，熔盐也会自动流入储罐封存。冷却后凝固成固体，不会四处扩散。熔盐本身的放射性很弱，对人体的危害很小。技术原理参照下图：


以钍基熔盐堆为代表的第四代核电站的主要优势在哪里？

首先是该系统的耗水量很少，适合在内陆干旱地区建设。而传统的核电站要么建在沿海地区，要么建在水资源丰富的河流沿线。一旦出现核事故，含有核污染的废水很可能流入江河 湖海，对人类生产生活带来巨大威胁。与人员密集的东部地区相反，西部内陆地区缺水且人口密度小，显然更适合建设新一代核电站，通过特高压电网等方式向东部地区输送能源。

其次是造价和运维成本更便宜，能大幅度降低上网电价。有助于减少人类对石油、煤炭 等化石能源的依赖。钍基熔盐堆核电站，既可以输出电力（布雷顿循环发电），也可以输出氢气（高温电解制氢），或联产甲醇（二氧化碳与氢，经过催化合成）等大宗化工产品。

虽然由中科院等牵头的钍基熔盐堆核能系统试验堆从2018年起，已经在甘肃省武威市民勤县红砂岗工业集聚区开工建设，预计2020年底建成并展开测试。在试验堆成功的基础上，进一步开展百万千瓦级商业堆的研发与推广，预计还要花费十年左右的时间才能大规模商用。

对比一下泰拉能源（比尔盖茨投资并担任董事长）的行波堆技术是一种满足四代核能技术要求和安全标准的金属燃料钠冷快堆，它采用铀锆合金燃料，换料周期长并可以大量使用贫铀，机组可利用率设计值高于90%，具有高效利用铀资源、减少乏燃料卸出量等优势。其换热介质是金属钠（升温后以液体金属的方式参与核燃料冷却并带走热量）。核燃料是铀锆合金。技术特点是可以充分利用贫铀，提高核燃料的转化率。虽然比尔盖茨一直在推动中美合作共同研发，但由于受到美国政府阻扰，泰拉能源与中国核能的合作已经终止。该技术路线的商业化也已经变得遥遥无期了。
核电站的一、二、三、四代技术

第一代（GEN-I）核电站是早期的原型堆电站，即1950年至1960年前期开发的轻水堆（light  water  reactors,  LWR）核电站，如美国的希平港压水堆（pressurized-water  reactor,  PWR）、德累斯顿沸水堆(boiling  water  reactor,  BWR)以及英国的镁诺克斯(Magnox)石墨气冷堆等；

第二代（GEN-Ⅱ）核电站是1960-1990年在第一代核电站基础上开发建设的大型商用核电站，如LWR（PWR，BWR）、加拿大坎度堆（CANDU）、苏联的压水堆VVER/RBMK等。到21世纪10年代初，世界上的大多数核电站都属于第二代核电站；

第三代（GEN-Ⅲ）是指先进的轻水堆核电站，即1990年后期到2010年开始运行的核电站。第三代核电站采用标准化、最佳化设计和安全性更高的非能动安全系统，如先进的沸水堆（advanced  boiling  water  reactors,  ABWR）、系统80+、AP600、欧洲压水堆（European  pressurized  reactor,  EPR），以及我国自主研发的华龙一号（百万千瓦级压水堆核电技术）等；

第四代（GEN-Ⅳ）是现阶段正在开发的核电站，其目标是到2030年达到实用化的程度，主要特征是经济性高、安全性好、废物产生量小，并能防止核扩散，显然更加符合联合国五常的利益。
我国钍资源极其丰富，研发钍基熔盐堆，实现钍资源工业应用，有助于我国实现能源独立！资料摘自Tyro谈宇清
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