盖茨核电项目「比尔盖茨创建了微软公司」

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文 | 张一弛

编辑 | 苏建勋

比尔盖茨曾在2010年TED大会演讲表示，其它能源解决方案都是空中楼阁，只有发展核能技术才能产生平民负担得起的清洁能源。

基于时代局限性，盖茨当时的发言可能过于偏激，但核能确实对于碳中和至关重要。根据国际能源署（IEA）数据，全球范围内，核电是仅次于水电的第二大低碳电力来源，高于风电与光伏。为了2050年实现碳中和，全球核电装机量需要提高一倍。

核能发电与火力发电相似，相比之下以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉，以核裂变能代替火力发电燃料的化学能。

8月15日，核能创新技术公司TerraPower宣布完成至少7.5亿美金融资，由SK集团和比尔盖茨共同领投，其中SK集团出资2.5亿美元，本次融资目的是支持TerraPower各项核能技术发展。

比尔盖茨是TerraPower创始人以及董事会主席，于2008成立该公司并以发展核裂变创新技术-行波反应堆（Traveling wave reactor，简称TWR）作为公司长期目标。SK集团是韩国第二大财阀，旗下SK Innovation前身是韩国最早及最大的石油公司，目前向“绿色能源与材料公司”转型。

TerraPower最初因研发TWR而闻名，该项技术可以减少铀浓缩和乏燃料再处理等环节，降低核能的成本和环境风险。像石头扔进水中产生的水波一般，该技术的裂变区在反应堆堆芯中由内向外扩散，因此得名“行波反应堆”。

TWR使用金属钠作为冷却剂，其约90%的燃料为贫化铀、天然铀、钍和轻水堆产生的核废料，仅需约10%的浓缩铀-235作为引发剂启动第一个反应堆，进而使整组反应堆连续运行40年以上。根据TerraPower估算，TWR可以将浓缩铀的使用效率提高约30倍，核废料为原来五分之一。

来源：公司官网，TWR概念图

彼时中国已经有两种第四代反应堆技术的实体机组，因此盖茨认为中国是唯一有财力、技术、意愿建造同为第四代反应堆技术TWR的国家。TerraPower2015年与中国核工业集团达成合作共同开发，并计划2022 年之前建造一座 600兆瓦的示范工厂 TWR-P。但由于2019年美国政府新政策合作被迫中断，TerraPower也只能暂时搁置推动TWR技术落地。

除了研发TWR技术外，TerraPower同时还拥有多项核能创新技术，其中通过组合钠冷快中子反应堆（Sodium-cooled Fast Reactor，缩写：SFR）与熔盐储能技术（molten salt energy storage）形成NATRIUM反应堆，成本低廉适合小型核电站。

来源：公司官网，Natrium反应堆

小型核电站（Small Modular Reactors，SMR）因其建造更快、技术难度更低和成本更低廉，逐渐成为大量推广核能的关键手段。其反应堆可以生产好以后，通过卡车或火车等交通工具到现场组装。首个通过国际原子能机构安全审查的SMR设计方案出自中国核工业集团，并于2019年开始建造125兆瓦的示范工厂。

TerraPower的首个SMR工厂于2021年开始建设，预计将于2028年建成投入使用。SK Inc. 绿色投资中心执行副总裁KIM表示，“核能将成为我们能源转型的重要组成部分，考虑到技术安全性、经济可行性和合适程度，TerraPower 的SMR技术对我们十分关键。”