漂浮在海面上或停泊在海面下的新型核電站正引發(fā)關(guān)注。它可以在工廠里批量建造，比陸上發(fā)電站的造價更便宜。海上核電站也更安全，因?yàn)楸诲^定在海床上的反應(yīng)堆永遠(yuǎn)不缺緊急冷卻。所有這些好處使得海上核電站成為一個值得探索的創(chuàng)意。俄羅斯正在建造并安裝第一個浮動反應(yīng)堆，中國也有類似的抱負(fù)。

出海

浮在海面或拴在海底的核電站可能會比陸地上的同類更具優(yōu)勢

2011年3月11日，一場地震和海嘯導(dǎo)致日本福島第一核電站的三座核反應(yīng)堆熔毀。假如你由此得出結(jié)論，稱核能和海水不能攪和在一起，那也是情有可原。但許多工程師并不這么想。他們希望摻和進(jìn)來的海水更多些，而不是更少。實(shí)際上，他們已經(jīng)有各種計劃，在海上而非陸地上建造核電站。這些核電站或是漂浮在海面上，或是停泊在海面下。

乍一聽，這太瘋狂了。實(shí)則不然。陸上發(fā)電站是倚賴土木工程技術(shù)建造的定制結(jié)構(gòu)，每座都略有不同，在工程的不同階段會有各種專家團(tuán)隊(duì)來來往往。海上發(fā)電站則不同，它們可以在工廠里批量建造，使用的即便不是流水線作業(yè)技術(shù)，也至少是造船廠的那類技術(shù)，而員工是固定的。

這會讓海上發(fā)電站比陸上發(fā)電站的造價更便宜。麻省理工學(xué)院的核電工程師雅各布˙布翁焦?fàn)栔Z（JacopoBuongiorno）認(rèn)為，建成后，海上發(fā)電站提供的電力價格將比陸上發(fā)電站便宜至少三分之一。前者也更安全。一座被錨定在海床上的反應(yīng)堆永遠(yuǎn)不缺緊急冷卻，而冷卻系統(tǒng)失靈正是福島核電站反應(yīng)堆熔毀的原因。它也無需防范恐怖分子會駕著飛機(jī)撞過來。它還能防海嘯——雖然海嘯在抵達(dá)淺水區(qū)時會變成破壞性的巨浪，但在廣闊的海域它們只是些微的漣漪。實(shí)際上，假如在海面下足夠深的地方（100米左右），這樣的水下反應(yīng)堆甚至不會受到過路風(fēng)暴的影響。

借助海水

法國原子能和替代能源委員會（CEA）的工程師雅克˙舍奈（JacquesChénais）認(rèn)為，所有這些好處使得水下核電站成為一個值得探索的創(chuàng)意。舍奈博士在該委員會主管小型核反應(yīng)堆部門，在為潛水艇供電這類技術(shù)成熟的水下反應(yīng)堆方面頗有經(jīng)驗(yàn)。他和團(tuán)隊(duì)目前正輔助法國軍事承包商海軍集團(tuán)（NavalGroup）設(shè)計一些反應(yīng)堆，它們會靜止不動，而不是被裝在船上四處移動。方法是把一個反應(yīng)堆和一臺發(fā)電的蒸汽渦輪機(jī)裝在一個鋼筒里，這個鋼筒有一個足球場那么長，重約1.2萬噸。

這整套名為Flexblue的系統(tǒng)會被固定在距海岸5至15公里處的海底。它離陸地足夠遠(yuǎn)，可以確保緊急事故時的安全性，但又足夠近而方便維護(hù)。它產(chǎn)生的電力（可多達(dá)250兆瓦，夠一百萬人使用）會通過一根海底電纜傳到岸上。遇到在潛艇內(nèi)無法完成的更換燃料或維修任務(wù)，可以往鋼筒的壓載艙注入空氣，讓鋼筒浮到海面上。而當(dāng)一座發(fā)電站壽終正寢時，可以將它拖到一個專門的設(shè)施里安全拆解，而不需要再找一批土木工程師來拆除它。

海軍集團(tuán)的這一設(shè)計目前尚未吸引到客戶。但一個略微保守些的海上反應(yīng)堆設(shè)計方式即將在俄羅斯見到成效——將它們固定在水面之上而非之下。首個此類反應(yīng)堆“羅蒙諾索夫院士號”（AkademikLomonosov）正在圣彼得堡的波羅的海造船廠（BalticShipyard）內(nèi)建造（見圖）。據(jù)運(yùn)營俄羅斯民用核能項(xiàng)目的俄羅斯國家原子能公司（Rosatom）的安德雷˙布霍夫采夫（AndreyBukhovtsev）稱，該反應(yīng)堆已經(jīng)完成了96%。它將在今年稍晚些時候下水，被拖至摩爾曼斯克，從那里再被運(yùn)到俄羅斯遠(yuǎn)東區(qū)的佩韋克港口，自2019年起開始發(fā)電。

“羅蒙諾索夫院士號”由裝載在一艘駁船上的兩座35兆瓦反應(yīng)堆組成。它們是那些用來為泰梅爾（Taymyr）級破冰船供電的反應(yīng)堆的改版，其設(shè)計令它們能夠承受住相當(dāng)大的撞擊，因而北冰洋上的風(fēng)暴應(yīng)該不是問題。為增加安全性，承載它們的駁船會被錨定在一座可抗風(fēng)暴和海嘯的防波堤的后方，距海岸約200米遠(yuǎn)。

建造并安裝“羅蒙諾索夫院士號”總共將花費(fèi)4.8億美元，遠(yuǎn)少于在偏遠(yuǎn)陸地上建造一座能抵抗同等惡劣環(huán)境、規(guī)模相當(dāng)?shù)暮穗娬镜馁M(fèi)用。人們認(rèn)為整個項(xiàng)目能夠行得通，已經(jīng)在規(guī)劃第二座類似的核電站。

俄羅斯也不是唯一一個籌建浮動反應(yīng)堆的國家。中國也有類似的抱負(fù)——不過相關(guān)設(shè)備的目的地比俄羅斯的更具爭議。具體來說，中國政府計劃在本世紀(jì)20年代建造多達(dá)20座浮動核電站，反應(yīng)堆功率可達(dá)200兆瓦，為該國正在南海上建造的人工島嶼供電。這些島嶼是中國計劃對南海大部分海域行使主權(quán)主張的一部分，雖然這一主張?jiān)獾絽^(qū)域內(nèi)所有其他國家的反對。

參與這一項(xiàng)目的公司計劃也用法國人那種方式來讓部分反應(yīng)堆防范海嘯，即把它們固定在海水深到無法形成巨大海嘯波的地方。但因?yàn)樗鼈兪瞧≡谒嫔?，這并不能幫助它們防范風(fēng)暴。而且把它們建在遠(yuǎn)離海岸的地點(diǎn)，還意味著無法使用像俄羅斯那樣建造庇護(hù)用的防波堤。這并非無關(guān)緊要。南海的臺風(fēng)掀起的海浪可超過20米。

為扛住這樣的風(fēng)暴，駁船上會有錨系在船頭下方可旋轉(zhuǎn)的“系泊轉(zhuǎn)塔”上。這會使得駁船像風(fēng)向標(biāo)一般，永遠(yuǎn)朝向風(fēng)吹來的方向。因?yàn)檫@是海浪撲來的方向，所以船會一直正面迎擊海浪，讓它能有最大可能征服大自然掀起的任何風(fēng)暴。駁船的船頭也會建得很高，有助于它乘風(fēng)破浪。如此一來，這些核電站將能扛過“萬年一遇的風(fēng)暴”，英國勞氏船級社（Lloyd’sRegister）的馬克˙蒂平（MarkTipping）說。該組織為這些核電站的設(shè)計提供咨詢。

南海也是一個繁忙的航運(yùn)海域，因此任何漂浮在那里的發(fā)電站都需要能承受高負(fù)載貨船（比如以20海里的速度行駛）的直接撞擊，無論是因?yàn)榧兇獾氖鹿蔬€是由敵對行為所引發(fā)。在勞氏北京辦事處研究相關(guān)問題的造船工程師陳海波說，一個解決辦法是在駁船上設(shè)置填充波形鋼板和木頭這類材料的防撞緩沖區(qū)。

不是所有人都對海上核電站這個主意感到欣喜。環(huán)保慈善組織“綠色和平”俄羅斯分部能源項(xiàng)目主管拉希德˙阿利莫夫（RashidAlimov）表示，海上核電站可能會遭遇海盜或恐怖份子登船，可能被冰山撞擊，也可能會違反難以在海洋上執(zhí)行的安全條例。7月21日，“綠色和平”取得了一項(xiàng)勝利——俄羅斯國家原子能公司稱，將在遠(yuǎn)離圣彼得堡的一個無人區(qū)域?yàn)?ldquo;羅蒙諾索夫院士號”裝載核燃料。

不過這只是個小波瀾。海上核電站的未來將更多地系于核電站自身的前景，而不是靠“綠色和平”等組織施壓。假如，就像許多擔(dān)心化石燃料發(fā)電站會改變氣候的人所預(yù)期的那樣，未來幾十年鈾將在發(fā)電中發(fā)揮重要作用，那么就需要興建大量的核電站。果真如此，那么把這類發(fā)電站投放到茫茫大海中很可能是個好主意。

原標(biāo)題:“潛浮”核電站，值得一試？