NuScale一家工厂布局的效果图。

图片来源:NuScale Power (Rendering)

美国政府为了与最大的地缘政治对手竞争,正将目光投向小型核反应堆。

美国尚未出售甚至建造过一座所谓的小型模块化反应堆(SMR),但美国官员正试图说服伙伴国购买美国公司仍在开发中的尖端核反应堆。美国的目标是:从全球核工业巨头俄罗斯手中夺取核能市场份额,并抵御中国快速增长的核技术产业

美国寄望于在一项新技术背后投射影响力可以巩固未来的商业和外交关系,并削弱中国和俄罗斯主导其邻国能源供应的能力。

拜登(Biden)政府还将核能视为出口可靠绿色能源的一种方式,原因在于核电站分裂原子且不燃烧对气候变化影响最大的碳基燃料。随着俄罗斯在2022年大举入侵乌克兰导致波兰和其他欧洲国家开始寻找新的能源合作伙伴,美国官员和行业领袖们看到了美国出口市场的潜在开放机会,以与中国不断扩大的核野心一决高下。

在上月于迪拜举行的联合国气候大会上,来自20个国家的官员同意了一项由美国牵头的协议,该协议将在30年内使全球核能产量增加两倍。与此同时,共和党控制的美国众议院和民主党领导的美国参议院通过了一项立法,旨在使美国逐步摆脱对俄罗斯核燃料的依赖,并帮助美国建立国内铀浓缩能力。去年11月份美国签署了一项协议,为向菲律宾出售核能技术和材料提供便利;菲律宾是在日本福岛核灾难发生十几年后重新审视核能的东南亚国家之一。

虽然中国在风能和太阳能发电领域占据主导地位,但官员认为,美国凭借多种更新的反应堆类型和燃料,是可能在核能领域与中国竞争的。美国的目标是签署长达50年或更长时间的合作协议,向俄罗斯的前能源伙伴以及担心过度依赖中俄能源的经济快速增长的东南亚国家提供美国技术。

中国一座商用小型模块化反应堆的堆芯模块组装现场。

图片来源:Liu Yiwei/Zuma Press

“如果我们是供应商,我们会支持我们盟友和合作伙伴的能源安全,”美国行业组织核能研究所(Nuclear Energy Institute)的国家安全与国际项目负责人Ted Jones说。“我们帮助他们避免出现欧洲在俄罗斯天然气和核能问题上陷入的境地。”

美国这项行动的核心是一种尚未在美国得到验证的技术,即SMR。SMR产生的能量约为传统核反应堆的三分之一,可以预制并运到现场。据国际原子能机构(International Atomic Energy Agency, 简称IAEA)称,SMR具有的潜在优势包括,其设计比通常需要定制设计的更大型反应堆成本更低,而且可以根据不断增长的能源需求进行安装等。

长期的战略合作伙伴关系

美国官员表示,他们正在与SMR的开发商、以及美国政府运营的进出口银行(Export-Import Bank)和美国国际发展金融公司(U.S. International Development Finance Corporation)合作,以赢得海外订单,从而降低成本并为这项新技术建立订单储备,同时将这些国家的能源系统与美国及其盟国联系起来。据美国核能机构(U.S. Nuclear Energy Agency)估计,到2035年,全球SMR市场可能达到21千兆瓦的电量,足以为20亿只LED灯泡供电。

“在从实验室到电网、再到部署和商业化的整个过程中,美国必须保持领导地位,”美国国务院负责能源资源的助理国务卿Geoffrey Pyatt说。“其中的关键在于建立非常、非常长期的战略伙伴关系。”

要使核能出口成为外交政策的可行工具,美国公司必须证明他们能按时、按预算交付出口用的小型反应堆,西方国家规模较大的核电站一直未能实现这一标。

美国尚未建造SMR,也没有SMR在建。这一概念的经济性仍未得到证实,建造这种反应堆的时间表也未经过检验。一家名为Kairos Power的公司最近获得批准在田纳西州建设示范项目。该公司计划专注于国内市场。NuScale Power是美国的主要参与方之一,该公司不久前取消了在爱达荷州的SMR项目,原因是西部山区的一个公用事业公司团体无法获得足够的成员支持。

俄罗斯库尔斯克二期核电站。

图片来源:Taytana Simonenkova/Zuma Press

为使这一概念行之有效,大多数SMR开发商都需要相当的订单储备,这样才能进入工厂式生产,从而降低单位成本。

美国工业界和政府官员正在关注的潜在客户包括波兰能源公司Orlen,该公司希望建造由GE Hitachi Nuclear Energy设计的SMR。

美国进出口银行与美国国际发展金融公司已经提出为NuScale计划在罗马尼亚建造的工厂安排不超过40亿美元的融资,目标是在2029年或2030年实现电力入网。美国官员还表示,他们正在与保加利亚、加纳、印度尼西亚、哈萨克斯坦和菲律宾讨论新的核电项目。

中国在反应堆建设方面走在世界前列,最近,一座拥有两个SMR的核电站开始商业运营。据IAEA的信息,目前全球在建的58座反应堆中,有22座由中国建造。中国已在巴基斯坦建造了反应堆,并希望像俄罗斯一样,成为核技术的主要出口国。

去年,中国和美国争相向沙特提供民用核技术。作为与以色列达成的地区协议的一部分,华盛顿原本有望达成一项协议,但由于哈马斯在10月份对以色列人的袭击以及随后的加沙战争,协议未能达成。

美国的推销词: 我们的风险低于俄罗斯和中国

与此同时,俄罗斯国家原子能公司(Rosatom)是反应堆和核燃料的主要出口方。

根据最新的《世界核工业现状报告》(World Nuclear Industry Status Report),俄罗斯正在建造24座反应堆:其中19座大型反应堆在土耳其和孟加拉国等多个国家建造,一艘配备两座小型反应堆的驳船在中国建造、但打算在俄罗斯使用,还有国内的三座反应堆。俄罗斯国内正在建设的反应堆中,有两个是大型反应堆;第三个是使用液态金属冷却的SMR。俄罗斯国家原子能公司于2020年开始对一艘浮动驳船上的两个SMR进行商业运营,不过该项目耗时较长,成本也高于预期。

华盛顿寄望于伙伴国会有兴趣与美国公司合作,官员们还大力宣称,在寿命达到50年或更长的项目上与美国合作的风险要低于与俄罗斯和中国合作。

核电初创公司Last Energy的首席执行官Bret Kugelmass说:“如果我们的盟友在能源方面依赖一个潜在的对手国家,那绝对不是好事。”该公司计划建造安装在工厂附近的20兆瓦微反应堆。

打造一个由一系列政府和商业协议构成的网络可能需要数年时间,美国官员需要与外国官员、出口信贷机构、核能公司和公用事业公司合作,当然还有美国国会。俄罗斯和中国的优势在于由国家主导的金融部门为项目提供资金,这些项目从启动到实现供电可能会跨越十年之久。

美国工业界高管和政府官员表示,他们目前正在研究销售反应堆的捷径,包括建立单一的政府对政府交易,其中包括企业合同以及公共和私人融资援助。

这种新协议旨在吸引那些希望以更简单的方式获得反应堆的伙伴国,从而无需大量使用美国官员所说的可能有附加条件的中国资金。