兩種可供選擇的綠色能源：聚光太陽能和核能

大多數(shù)電力可以通過建造更多的光伏太陽能發(fā)電場和陸基風(fēng)電場以每千瓦時 0.020 美元的消費(fèi)價格增長來實(shí)現(xiàn)脫碳。

大部分電力的脫碳可以通過建造更多的光伏太陽能發(fā)電場和更多的陸基風(fēng)力發(fā)電場來實(shí)現(xiàn)，消費(fèi)者價格漲幅≤ 0.020 美元/千瓦時。然而，這仍然使制造業(yè)脫碳。這包括制造化學(xué)品（例如氫氣、液氨）、金屬、塑料和材料（例如玻璃、水泥）。

在制造方面，冷電選擇成本高昂（例如太陽能、風(fēng)能和水力發(fā)電），而成本最低的熱電選擇是高溫核電。出于這個原因，核電是不可避免的，但并非無處不在，因?yàn)榉磳四艿膰視趪鴥?nèi)建造核反應(yīng)堆之前進(jìn)口。

總而言之，反對核電的國家可能會使用太陽能、風(fēng)能和水力發(fā)電來使大部分電力脫碳；并使用其他人的核反應(yīng)堆使他們的制造脫碳。

核電是制造許多材料的最低成本方式

直接加熱制造東西的成本通常低于電力，并且有兩種非常熱的綠色能源可供選擇：聚光太陽能和核能。

由于溫度較高、靠近水道、24 x 365 支持和較低的建設(shè)成本，核電制造的成本可能低于聚光太陽能。在某些情況下，人們可能會用核反應(yīng)堆預(yù)熱，然后通過燃燒由核能制成的氫和氧來獲得更高的溫度。

如果通過56% 的高效低成本工藝將 1 GWt 的熱熱轉(zhuǎn)化為氫氣，他們將獲得 0.56 GW 的廉價氫氣。或者，如果使用效率為 42% 的渦輪機(jī)將熱量轉(zhuǎn)化為電能，并通過成本高昂的~80% 效率的過程將電能轉(zhuǎn)化為氫氣，他們將獲得 0.33 GW 的昂貴氫氣（42% x 80%）。總之，在制造氫氣時，熱電（如硫碘）的成本低于熱電（如核電），而熱電的成本低于冷電（如太陽能、風(fēng)能、水電）。

制取氫氣后，可轉(zhuǎn)化為液氨，將氨運(yùn)送到任何地點(diǎn)，再轉(zhuǎn)化回氫氣；然后供熱、發(fā)電和驅(qū)動汽車。

中國核電經(jīng)濟(jì)學(xué)

圖 2 中的表格顯示了現(xiàn)有碳基能源的每單位能源批發(fā)成本 （$/GJ），以及中國核反應(yīng)堆直接加熱制氫和氨的成本。用核反應(yīng)堆的熱量制造東西仍在開發(fā)中。因此，估計這些成本。此外，如果建造了許多核反應(yīng)堆，這些成本將降低，可能會降低 2 倍。如果要解決氣候變化問題，請考慮將重點(diǎn)放在此處。

總之，中國的核反應(yīng)堆可以為中國的制造業(yè)創(chuàng)造廉價的熱量，為中國制造廉價的管道氫氣，并為出口創(chuàng)造廉價的液氨。氨輸出后，可以轉(zhuǎn)化為氫氣，或直接用于氨基燃料電池發(fā)電。

圖 2：中國一座核反應(yīng)堆的能源估計成本

中國核電抗熔、廉價、綠色、熱能和增長

中國的HTR-PM第 4 代核反應(yīng)堆不會在冷卻劑損失時熔化，因?yàn)楹巳剂蠒跍囟壬邥r降低功率輸出（0.034 美元/千瓦時，2.30 美元/瓦特，750°C，92% CP）。這是通過添加到核燃料中的添加劑實(shí)現(xiàn)的，這些添加劑提供“負(fù)溫度系數(shù)”，這意味著它在不冷卻時不會熔化。HTR-PM 已經(jīng)可以 24 x 365 以低于美國天然氣發(fā)電的成本發(fā)電。

中國核電發(fā)電量每 5 年翻一番，如圖 3 所示。如果這個速度繼續(xù)下去，到 2042 年，核電將產(chǎn)生 80% 的電力。中國建造的核反應(yīng)堆比任何其他國家都多，因此可能是第一個出口直接用核反應(yīng)堆熱制造的廉價綠色材料。

圖 3：中國的核電

中國的核反應(yīng)堆成本是美國和歐洲的三倍（2000 美元對 6000 美元/千瓦）。這一點(diǎn)，再加上其他國家對核電的厭惡，將導(dǎo)致中國通過出口獲得財富。

如果需要，美國和歐洲可以降低核成本

由于一次設(shè)計和建造一座反應(yīng)堆，美國和歐洲的核電成本目前很高。但是，如果批量生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，則在簡化流程中，這些成本會有所不同。

我們?nèi)匀恍枰G色制造的成本低于非綠色制造

如上所述，制造許多東西的成本最低的綠色方法是通過核反應(yīng)堆的直接加熱。然而，為了在全球范圍內(nèi)完全接受這一點(diǎn)，它的成本必須低于使用碳基燃料制造產(chǎn)品的成本。

中國的 HTR-PM 是世界上第一個也是唯一一個商業(yè)規(guī)模的第四代反應(yīng)堆。然而，它只產(chǎn)生電力，而不是通過熱量產(chǎn)生材料。而這個額外的步驟仍在開發(fā)中。

總之，需要更多的研發(fā)和降低成本來用核電取代碳基制造。

開發(fā)綠色能源生產(chǎn)設(shè)施

擁有大量研發(fā)預(yù)算，工程師可以開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化的綠色能源生產(chǎn)設(shè)施，使用第 4 代核電來創(chuàng)造：電力、氫氣、液氨和其他化學(xué)品。這個概念的一個例子如圖 4 所示。

圖 4：中國的核電

在監(jiān)管機(jī)構(gòu)對一個設(shè)施進(jìn)行認(rèn)證后，將在簡化的監(jiān)管流程中制作副本。

設(shè)施中的設(shè)備，包括核反應(yīng)堆，都是在工廠批量生產(chǎn)的，以降低成本。

每個站點(diǎn)都安裝了多個核反應(yīng)堆。例如，在上述概念中，將 24 個工廠制造的反應(yīng)堆插入混凝土安全殼筒倉中。

化學(xué)處理設(shè)備的平臺，大小可能為 12m x 96m，并排放置，利用核反應(yīng)堆的熱量和電力制造東西。這些從工廠到船舶，再到電站；通過 12m 超寬導(dǎo)軌。每個平臺末端的標(biāo)準(zhǔn)化連接器可以輕松插入熱管網(wǎng)絡(luò)，這些熱管從反應(yīng)堆中傳輸熱量（例如 100 ATM 壓力下的 500°C 蒸汽）。通過捕獲未使用的熱量并將其重新用于發(fā)電、制造化學(xué)品和提高熱存儲溫度，可以最大限度地提高整個站點(diǎn)的效率。