财联社（上海，编辑 黄君芝）讯，得益于美国能源部去年10月份资助的8000万美元，比尔•盖茨（Bill Gates）旗下的泰拉能源公司（TerraPower）与通用电气-日立核能公司（GE Hitachi Nuclear Energy）合作启动了一个新的项目——Natrium。Natrium的示范工厂将会在今年年中开始全面投入运行。
Natrium在拉丁语中是“钠”的意思，该项目将商业展示“具有成本竞争力的钠快速反应堆和熔盐储能系统”。
据悉，Natrium示范工厂的快中子反应堆将使用高温液态钠作为反应堆冷却剂，而不是水。钠的主要优势之一是其固态和气态之间785开尔文的巨大温度范围，而水只提供100开尔文的温度范围，因此它需要加压才能处理更高的热能。
Natrium工厂的设计是以100%的输出率，全天候的运行，以热量的形式持续输出345MWe（兆瓦热功率，核电机组容量特定单位）。这些热量通过液态钠冷却系统传递出去，并转移到一个单独的熔盐热能存储系统中，这个系统与世界上许多太阳能发电厂已经证实的类似。在这个储能系统的另一端，是一套蒸汽轮机，它可以把这种恒定的功率，产生足够的电力，为大约22.5万户家庭供电。
而由于Natrium独特的设计，该工厂可以对需求高峰或间歇性可再生能源供应下降作出反应，利用储存的热量，将涡轮机的功率提高到标称反应堆功率的150%，输出500MWe的电能，持续5.5个小时或更长时间。
这意味着近千兆瓦时的额外按需储能，远远超过了正在开发的最大电网规模的电池项目。这是一个巨大的优势，特别是在脱碳的背景下，像这样的超负荷反应系统将发挥关键作用，支持可再生能源在其不可预测的发电周期中度过高峰和低谷。
风能、太阳能、地热能、水能、海浪能等等可再生能源是全球能源生产工业脱碳和消除化石燃料使用计划的关键支柱。但由于间歇性、位置依赖、土地要求等诸多原因，它们还无法单独扛起这个大梁。
为了完全消除全球能源行业的温室气体，需要一种廉价、可扩展的零排放能源形式，并能以 一天24小时/一周7天/一年365天全天候可靠地生产电力。如果它能快速提高和降低输出功率，以帮助电网应对负荷高峰和可再生能源供应中断，那就更好了。目前，最适合填补这一职位的就是先进的核能。
虽然没人希望切尔诺贝利或福岛泄漏事件重演，但是核电显然是最安全的能源生产方式之一。数据显示煤炭和石油衍生能源每提供一太瓦的能源会分别造成24.6和18.4人死亡，而核电只会造成0.07人死亡，这还包括导致核电名声受损的高调灾难。
据了解，在正常的大气压力下，液态钠会从反应堆转移大量的热量，而且它不会分解成氢气和氧气，因此福岛式的氢气爆炸是不可能发生在Natrium工厂中的。此外，它也没有腐蚀性，避开了对熔盐反应堆提出质疑的问题。
与许多正在开发的下一代核反应堆一样，Natrium设计将使用高加权低浓缩铀（HALEU）作为核燃料。天然铀出土时含有0.7%左右的铀235同位素，分裂后可产生核能，传统的低浓铀（LEU）核反应堆燃料通过离心工艺或气体扩散的方式浓缩，含有3-5%的铀235，而HALEU则进一步浓缩，在5%-20%之间。相比之下，核武器需要铀的浓度达到90%以上。
不仅如此，HALEU燃料还可以通过对传统核电站的乏燃料进行再处理来生产，其更高的等级可以提高反应堆的性能和效率，使先进的反应堆比低铀反应堆小得多。据称，Natrium的燃料效率应该是轻水反应堆的四倍。
最后安全方面，在停电的情况下，控制棒会由于重力而自动下降，空气的自然循环将起到紧急冷却的作用。由于液态钠的设计，核电站不需要像轻水反应堆那样需要一个巨大的安全壳，而且这种设计将反应堆置于地下，再次提高了安全系数，同时降低了成本。