近日，美國密歇根大學(xué)開展了一項研究，評估全國245座在運燃煤電廠改造為先進堆電廠的可行性，并進行了排名。該項研究成果為政策制定者和電力公司實現(xiàn)脫碳目標(biāo)提供了建議。

2022年，美國燃煤發(fā)電量占總發(fā)電量的近20%，導(dǎo)致CO2排放量達到8.47億噸，占全國電力行業(yè)CO2總排放量的55%。

目前，包括美國在內(nèi)的許多國家都在逐步淘汰燃煤電廠。美國各地的電力公司已將從燃煤發(fā)電向更清潔能源發(fā)電過渡納入其“綜合資源計劃”。此外，部分電力公司已經(jīng)制定了在未來15年內(nèi)淘汰所有燃煤電廠的目標(biāo)。

研究稱，作為能源過渡的一部分，有必要將退役的燃煤電廠改造為替代清潔能源電廠。核電廠即是可行性方案之一，此類電廠能夠提供與燃煤電廠相同的穩(wěn)定基荷電力，但無碳排放。

與在新廠址開發(fā)核電項目相比，煤轉(zhuǎn)核（C2N）可以利用現(xiàn)有的設(shè)備，如輸電線路和電力系統(tǒng)部件，從而節(jié)省時間和資金。隨著煤電廠的淘汰，周邊社區(qū)也將從過渡中受益，保留就業(yè)崗位和稅收基礎(chǔ)。

密歇根大學(xué)利用先進核開發(fā)選址工具（STAND）系統(tǒng)地評估了美國煤轉(zhuǎn)核的潛力。STAND由密歇根大學(xué)、國家反應(yīng)堆創(chuàng)新中心（National Reactor Innovation Centerin Collaboration）、

阿貢國家實驗室（Argonne National Laboratory）、愛達荷國家實驗室（Idaho National Laboratory）和橡樹嶺國家實驗室（Oak Ridge National Laboratory）共同開發(fā)，使用戶能夠輸入社會經(jīng)濟因素、安全性和鄰近性參數(shù)，以甄選潛在先進堆部署廠址。

研究人員指出，該工具能夠同時對多處廠址進行評估，同時兼顧一系列目標(biāo)，與以往只關(guān)注少數(shù)特定廠址的研究相比，提供了一種更具可擴展性和穩(wěn)健性的分析方法。

此次研究的245座在運燃煤電廠根據(jù)裝機容量分為兩組。研究稱，由于先進堆分為不同等級，如微堆、中型堆和小型堆，因此有必要對燃煤電廠進行相應(yīng)的分類，使其裝機容量與順利過渡到核電相匹配。

結(jié)果顯示，不同廠址的適用性水平和權(quán)衡取舍范圍很廣，凸顯了煤轉(zhuǎn)核的可行性和復(fù)雜性。對于小型裝機容量組（裝機容量小于等于1000MWe），可行性得分介于51.52~84.31之間（滿分100分），中位數(shù)為66.53。大型裝機容量組（裝機容量大于1000MWe）的可行性得分介于47.29~76.92之間，中位數(shù)為63.97。

其中，印第安納州的RM Schahfer煤電廠和AES Petersburg電廠分別在小型和大型裝機容量組中排名第一，成為最具可行性的潛在廠址。

報告總結(jié)稱，STAND所做的分析有利于能源建模人員、利益相關(guān)方、政策制定者、電力公司和能源行業(yè)做出明智的決策。該工具提供了一種自上而下的方法，用于評估不同燃煤電廠向核電過渡的潛力。但在最終做出與核電廠許可證申請相關(guān)的決定之前，還需要開展進一步的廠址地質(zhì)調(diào)查、環(huán)評和公眾參與等工作。

目前，全球多個國家正在積極探索用核電取代煤電的可能性。2021年，美國泰拉能源公司（TerraPower）宣布計劃在懷俄明州的1座退役煤電廠廠址建設(shè)1臺Natrium鈉冷快堆示范機組；2022年，馬里蘭州能源管理局宣布支持對使用X-energy公司的Xe-100小型堆重新利用燃煤發(fā)電設(shè)施的可能性進行評估；Holtec International公司正考慮將煤電廠址作為其SMR-160的潛在選址，計劃最早2029年實現(xiàn)首臺機組投運；美國NuScale電力公司正在與波蘭能源公司Unimot和銅銀生產(chǎn)商KGHM探索用小型堆取代燃煤電廠的可能性。