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美国商用先进堆颁发许可进入“实战”阶段

2022-01-24 13:49:44 中国能源网   作者: 镜清  

美国资深核能专家亚当阿达姆斯(Rod Adams)上月曾发文,赞美硅谷核能创新公司奥克劳(Oklo)是颗“新星”,在“创造历史”[1];《中国能源网》也做了介绍 [2]。

然而,1月7日《中国核电网》报道《【小型堆】美国Oklo公司微堆许可证申请遭拒》,内容极为简单,全部“图文”如下:

“2022年1月6日,美国核管会(NRC)发布声明称,NRC已拒绝Oklo公司提交的Aurora微型堆设计许可证申请,称该公司未提供足够的信息来支持审查工作。

“2020年3月,Oklo向NRC提交Aurora微型堆建造和运行一步式许可证申请,成为首个提交此类申请的开发商。该公司计划在爱达荷国家实验室厂址建造首台机组。”

其实,事情并不这么简单,引发的问题和争议也令人深思。但标识着美国商用先进堆颁发许可进入“实战”阶段。

1. CNBC 7日发长篇报道[3],讲述事情变化的全过程

CNBC的报道可概括为三点:⑴ NRC公布的决定中,拒绝了硅谷核创新公司Oklo在爱达荷州建造和运营其名为奥罗拉的先进核反应堆的申请。⑵ 联邦监管机构拒绝这一申请,原因是“对极光(Aurora)微堆设计潜在事故的描述以及对安全系统和部件的分类存在重大信息缺口”。⑶ NRC说,这一决定并非“判决”,Oklo公司“未来可以自由提交一份完整的申请”[4]。

Oklo公司联合创始人兼首席运营官卡罗琳· 科克伦(Caroline Cochran)说,NRC的决定让Oklo感到惊讶。科克伦告诉CNBC,“这对我们和其他人来说都是个意外。在昨天公开之前,我们根本没有得到任何通知。”“真的没有任何迹象表明,会发生这种情况。”

科克伦在2013年与丈夫雅各布·德维特(Jacob DeWitte)创建了Oklo公司,2016年开始与NRC对话。2020年6月,NRC开始审查Oklo公司提交的建造先进堆的取照申请。

科克伦说,在与核管理委员会的多次会议中,他们的目标是提供尽可能多的信息。

但NRC在一封写给项目负责人德威特的信中指出,监管机构没有得到他们所要求的信息。

NRC公共事务官员斯科特·伯内尔(Scott Burnell)解释说,最大可信事故(MCA)是最严重的情景。该机构分析了事件、危害或一连串事件“导致最大放射性释放”事故的可能性。

科克伦说,自从这个决定公开以来,她和Oklo公司团队与美国NRC成员的一些对话让她感到鼓舞。“...他们明确表示,我们可以再次提供更多信息,然后继续这个过程。”

2. NRC的声明,让核能倡导者感到失望

监管机构对Oklo的决定,让核行业利益相关者感到失望。核工业一直处于“转型”的关键时刻,努力摆脱因灾难性事故名誉受损的阴影,并把自身重塑为“脱碳”的手段,因为脱碳已成为应对气候变化的优先事项。

美国核能行业组织、核能研究所(NEI)首席核官员道格·特鲁(Doug True)说,“包括极光(Aurora)反应堆设计在内的先进核技术建设,是为了帮助我们克服最大的气候挑战,实现国家的气候目标。”

据特鲁说,NRC需要更新它的颁发许可程序。他说,“下一代核技术设计具有内在的安全特性,NRC给未来的无碳核反应堆颁发许可的方法要‘现代化’。”

美国核能智库、核创新联盟(Nuclear Innovation Alliance)项目经理亚历克斯·吉尔伯特(Alex Gilbert)也告诉CNBC,这一决定令人失望,是监管程序“过时”的迹象。

吉尔伯特说,“预计先进堆比迄今为止的任何反应堆都要安全,应能满足NRC的标准。”

监管过程全面改革还处于早期阶段。吉尔伯特告诉CNBC,“这项工作正在进行中,需要来自工业界、NRC和民间社会共同努力,以确保高效地颁发许可。”

WNN、POWER、ANS、Neutron Bytes等网站也做了类似的报道。

3. 17日,美国核学会(ANS)开始对此发表系统、深入、学术性的评论

上午9:30,《Nuclear Newswire》(ANS)Nuclear News发表评论,“许可证申请遭拒绝后,欧克罗毫不气馁》[5]

本月早些时候,NRC宣布拒绝Oklo电力公司在爱达荷州建造和运行极光微堆的许可申请,这让很多人感到意外,尤其是Oklo公司的人。

按照NRC的说法,这个“拒绝”是因为这家公司未能就有关极光设计的几个关键主题提供足够的信息,包括潜在的事故以及安全系统和部件的分类。

反应:1月11日,Oklo团队在开放平台《Medium》上发帖说[6],“几天前我们醒来,发现了NRC令人惊讶的决定。”“尽管Oklo公司回应了每个信息请求,我们从NRC听到的最后一件事是,我们提交的信息是有用的,但NRC却以没有提交信息为理由,拒绝了我们的第一次申请。”

然而,这个公司的声明补充说,尽管遭遇挫折,“过去几天我们与NRC管理层的对话明确,补充申请和重新提交的大门已经敞开。” 我们已经在和他们讨论下一步和新的沟通方式……{NRC的拒绝}是一种干扰,但最终会让我们更快地前进。”

18日上午5:0I,ANS Nuclear News发表爱达荷国家实验室主任约翰·瓦格纳(John C. Wagner)的文章《呼吁行动》,直接表明个人对此事的态度[7]

像你们许多人一样,我的职业生涯致力于核能的发展。我们选择这条路是因为清洁能源改变了生活。如果我们想减少温室气体排放,结束能源贫困,发展一个安全和有弹性的美国电网,并确保国家安全,核能必须是其中的重要组成部分。

但要承认我们的现实情况:核电站继续关闭。新的核反应堆项目经常因成本超支和“繁文缛节”而被推迟。由于没有解决永久处置库的政治问题,乏核燃料还暂时存放在关闭的反应堆现场。

我们发现自己永远在跑着仓鼠式的“转轮”,建造“纸上”反应堆,当批评家通过“反刍”旧的恐惧和执着于过去时代的陈旧比喻、遮蔽公众话语时,我们在“磨牙”。

已经取得进展。我们已经避免了核电厂关闭。先进堆项目正在进行中,特别是小型模块化反应堆和微堆。国家实验室与工业界合作,正在追求革命性的概念,如给制造和运输提供动力的集成系统。

但它发生得还不够快。需要采取紧急行动,需要关注主要的结果,比如让下个100 GWe的核电机组上网发电。我们需要诚实地面对各种问题,并使之改变。我们需要利用“前所未有”机会之窗,唯恐它关闭。

我说我们有个机会窗口,有几个原因。首先是气候变化。我们看到,在各个政治派别中,人们越来越希望通过大幅度减少碳排放,有意识地解决全球变暖问题。正如能源部长詹妮弗·格兰霍姆(Jennifer Granholm)所说,“无碳核能绝对是我们脱碳复杂局面中的关键部分。”

我们两党都支持核能。华盛顿特区和全国各地的政策制定者,越来越多地希望核能作为一种清洁、负担得起、可靠的能源。在爱达荷州国家实验室的“后院”,NuScale型的SMR正在继续开发。我们的邻居怀俄明州和蒙大拿州,也表示有兴趣将核能加入它们的能源投资组合。

那么,我们需要利用这个机会窗口做些什么?有几件事。让我们从建立一种紧迫感开始。气候变化的时间表可能比我们想象的要短,而美国的电力供应看起来也更加脆弱。

许多人认为,先进堆无法在足够短的时间内投入使用,以应对气候变化。我们可以通过向公众和政策制定者证明,先进核技术可以迅速和安全地部署,来解决这一担忧。

以前我们就这样做过。有很多例子。我们需要“清理甲板”,重复我们早期的核创新历史。

这就要求重新设想核能的未来。我们必须把核能生态系统发展成不断创新的生态系统,不仅在技术方面,而且在运行、政策和法规方面。在保护公众和环境的同时,承担可计算的风险,就像SpaceX等公司所做的那样,安全地开发出最好的技术。

我们需要高度关注结果。通过广泛创新、重新思考现状、接受变革、提供私营部门需要和国家需要的项目,实现这个目标。

支撑商用核工业的技术创新和示范,主要是由国家实验室的研究人员开发的,其中许多人在爱达荷州“沙漠”里工作。是我们迎接核能新时代的时候了。作为INL主管,我承诺我们的组织致力于这些目标,专注于什么是需要的,并提供行业可以部署的结果。为此,我们正在领导支持现有堆群的项目,直接支持加速时间框架内的反应堆演示,以及开发电力以外的核能创新用途。

鉴于迫切需要迅速开发和部署先进的清洁能源技术,政策制定者必须愿意大胆行动。70年来,核能为我们的国家创造了可靠和清洁的电力,同时创造了成千上万个就业机会,为我们的经济增加了数十亿美元。作为一个国家,我们需要投资先进核技术,开创一个经济繁荣和环境美好的新时代。

当人们理解强大而可行的核能工业可以提高美国国家安全时,就更愿意接受这种说法了。

美国历史性的领导角色意味着,我们制定了世界的安全和防扩散标准。但我们无法建造新堆、出口先进技术,已威胁到这一点。我们的竞争对手正在“赶上”,或者可以说已经超过我们。俄罗斯和中国正在开发核反应堆和出口核技术,这将开始与另一个国家建立100年的合作关系。美国必须更新政策,采取必要措施,使美国能够部署和出口技术,以保持其在全球的领导和影响力地位。否则,我们可以看到俄罗斯和中国扩大其影响力,而我们对世界如何处理核材料,几乎没有发言权。

另一方面是监管。美国的监管体系是提供现有核电站安全运行的黄金标准。几十年来,监管机构在保护公共健康和安全方面做得非常出色。但我们需要确保相关法规不会阻碍创新。在不损害公众健康和安全的情况下,我们必须关注效率,重新思考我们的监管程序,支持一个快速创新和部署的新时代。

最后,所有热爱核能、认为核能必须在为子孙后代创造更美好世界中发挥主要作用的人,必须为此做更多的工作。

我们不能再在“回音室”里生活了。那样风险太高,机会之窗也太小。不要再对“唱诗班”说教了。我们需要走出去,走进我们的社区,教育朋友、邻居和家庭成员;要向公众阐述对核能的看法;纠正那些经常被忽视的错误信息。

和所有的能源一样,核能也有优缺点。我们中的任何人都应该心甘情愿地解决各种问题,因为我们知道,任何公平的评估都将表明,核能的优势远远超过其弱点。

爱因斯坦曾经说过,核能的命运将在城镇广场上决定。让我们确保作出这个决定时考虑到事实,而且认识到,与可再生能源合作,核能可以改变美国经济,减轻气候变化的影响,并加强国家安全。

我们已经达到一个“临界点”。对于这个国家核能的未来,现在是时候了。我们要么欣然接受快速开发和部署新一代先进堆所需的创新,要么看着美国这个至关重要的行业“退居幕后”。是跨越我们的机会之窗、创造我们希望子孙继承的世界的时候了。

让我们每天都行动起来,就像地球的未来取决于我们取得成果的能力,因为它确实如此。

18日上午2:00,ANS Nuclear News发表美国核学会主席史蒂文·內斯比特(Steven P. Nesbit)的文章说,所有的人都在关注NRC制定的先进堆监管规范[8]

感兴趣的各方正在关注10 CFR Part 53,即美国联邦法规-能源-第53部分的实时发展。这是NRC的新条例,用于在美国建造和运行先进堆的监管。2019年1月,《核能创新和现代化法案》(NEIMA)要求,除其他外,对于商用先进堆,NRC必须增加使用风险预知、以绩效为基础的(risk-­informed, performance-­based)颁发许可评估技术,并在2027年底之前建立技术­包容的监管框架,鼓励更大的技术创新。

后来,NRC几次改变目标的时间表,目前的期望是NRC工作人员以“闪电速度”,在2023年2月之前向委员会提供拟议的“规则包”。为了努力遵守,NRC的工作人员已经发布了10 CFR Part 53法规的部分草案,并与核工业和其他利益相关者积极互动。

截至2021年底撰写本文时,U.S.NRC的工作人员和核工业的某些部门,在某些关键问题上仍缺乏共识。存在分歧的领域包括在规则中纳入定量健康目标(可接受的公共风险目标)、对特定项目的要求、概率风险评估应用和文件,以及备选的颁发许可方法等等。

某些人怀疑,对于(至少理论上)更安全的反应堆,新的、经过改进的许可框架,会比现有的更加繁重,凸显了核工业界的担忧。但NRC的工作人员似乎担心,在核电站寿期内,其监督和影响许可证持有方活动的能力可能会下降。我抵制在争论的具体问题上发表我自己观点的“诱惑”,但我将就潜在的问题和所涉及的利害关系发表意见。

在过去50年里,监管机构、电厂开发商和许可证持有方的态度和偏见,加剧了分歧的领域。目前的轻水堆监管系统,是围绕着许多不同领域的规定要求建立起来的,不是以综合的、全面的方法,提供合理的、充分保护公众的保证。

在我们目前的体系中,开发商和许可证持有方倾向于认为,监管机构行动缓慢、缺乏灵活性,而且过于关注与公共健康和安全几乎没有关系的问题。这些认知中,某些或所有的观念都是真实的,但也有其反面。监管机构往往是核工业问题的方便的“替罪羊”,而其根本原因几乎与监管没有什么关系。

真正了解“风险预知、以绩效为基础”的监管,有可能让我们摆脱常规。我们必须共同将焦点从遵守预定的清单改为,将风险保持在可接受的低水平。没有实际可行的选择。虽然可以作为一种变通办法,将目前的规范性监管框架应用于一些正在筹备中的反应堆,但因为正在推进部署一系列先进堆技术,从长远来看,这样做既不实际,也不可取。

国家不会停止向清洁能源未来的进军,等待核世界重新采取监管行动。与NEIMA的预期一致,我们必须为先进堆建立一个基于风险预知、以性能为基础的颁发许可框架,并及时这样做。核世界常常“使完美者成为美好的敌人”。我们无休止地争论,试图(从未实现)把一切摆放在前面。如果目标是不犯错误,那将一事无成。

当涉及过渡到一个新的、颁发许可框架的挑战时,我们应采取谈话/行动/检查/调整模式——更像是对SpaceX公司的监管模式。新的颁发许可的框架并不完美。当不可避免的问题出现时,挑战将是如何迅速解决这些问题,而不是在经过额外多年的研究和多轮的公众评论之后。这就需要NRC的承诺,不仅仅将一个新的许可框架落实到位,而且要准备好一旦实施就对其进行修改。除了改变其法规之外,NRC还必须改变它“改变其法规”的方式。

4. 启示与见解

在美国核管会(NRC)内,所谓先进堆(advanced nuclear power reactors),指“非轻水堆”设计。Oklo公司的奥罗拉(Aurora)核电装置,是首个成功提交NRC并获准进入“审评”程序的先进堆设计。最近NRC还接受了Kairos Power公司熔盐冷却高温堆的Hermes 试验堆设计审评。

Oklo的Aurora设计,曾有与NRC事先、长时间的互动。NRC接受审评任务,国内有许多压力。但即使最反核的忧思科学家联盟(UCS)核能安全主任埃德温·莱曼(Edwin Lyman),也只是认为“让微堆‘无人值守’是不安全的”。万万没想到22个月之后,NRC“声明”拒绝的理由竟是“...潜在事故的描述以及对安全系统和部件的分类方面,仍然存在重大的信息空白”。近一步的说明,则是最大可信事故(MCR)的描述“不承诺达成共识的规范或标准”...[9]

看来,有可能是一贯按规范办事的NRC,遇上了年轻的创新“新手”。这种局面,即使是最有经验的专家学者首次“试水”,也在所难免,但问题不难解决。实行设计、工程和运营方“三结合”应对,用“谈话/行动/检查/调整模式”就可“完满”。因为“三方”各有所长但又不相互“戒备”,能满足监管方的严格要求。

也许还有深层次、不得而知的奥秘,让我们“拭目以待”。

资料与注释

1 Rod Adams,Catching Oklo — a rising star! Atomic Insights,December 14, 2021

2 镜清,奥克劳:一颗冉冉升起的“新星”! 中国能源网,2021-12-22

3 Catherine Cliffor,Feds deny Oklo’s application to build an advanced nuclear reactor in Idaho,CNBC,FRI, JAN 7 2022

4 NRC NEWS,NRC Denies Oklo Combined License Application for Lack of Information; Company May Reapply in the Future,CONTACT: Scott Burnell, 301-415-8200,January 6, 2022

5 Nuclear News,Oklo undaunted after license application denial,Nuclear Newswire(ANS),January 17, 2022

6 https://okloinc.medium.com/whats-next-566bb49b74dc

7 John C. Wagner,A call to action,Nuclear Newswire(ANS),January 18, 2022

8 Steven P. Nesbit,Laws and sausages*—10 CFR Part 53,Nuclear Newswire (ANS),January 18, 2022

9 djysrv,NRC Denies OKLO’s Application for a License,Neutron Bytes, January 7, 2022




责任编辑: 李颖

标签: 美国 商用先进堆

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