近日,英国初创企业Nuclear Turbines完成1500万英镑(约合1990万美元)融资,并发布融合反应堆设计与高温汽轮机技术的创新方案。Nuclear Turbines称,该技术有望降低能源生产成本。
Nuclear Turbines从BAE系统公司(BAE Systems)分拆设立,由该公司前首席工程师杰里米·奥斯顿(Jeremy Owston)联合曼彻斯特大学(University of Manchester)教授蒂姆·阿布拉姆(Tim Abram)创办,并与英国早期风险投资机构Empirical Ventures建立合作关系。
概念解读
Nuclear Turbines采用喷气发动机和燃气电厂广泛使用的高效高温汽轮机技术取代蒸汽轮机系统,以此解决核电行业突出的成本与小型化瓶颈。
该公司指出,蒸汽轮机之所以成为核电主流配置,是因为其能够适配现有水冷反应堆产出的低温热能,但此类设备体积大、效率偏低。整套系统需要大型水箱、锅炉、热交换器以及复杂冷却装置,所有设备都必须安全承受高压水环境,建设成本居高不下,很难缩小到具备商业价值的规模。与之相比,用于航空动力与燃气电厂的燃气轮机可直接利用高温空气发电,能量损耗少,设备紧凑高效,在小规模项目中同样具备经济性。不过燃气轮机难以搭配现有反应堆使用:水冷反应堆运行温度低于300℃,无法把空气加热至燃气轮机所需工况;传统高温堆使用石墨材料,而石墨接触空气容易起火。
针对上述问题,Nuclear Turbines打造全新反应堆方案,可直接加热压缩空气,高温空气随后输送至汽轮机组发电。该设计采用新型堆芯材料,不再依赖石墨。
奥斯顿表示,核工业一贯的开发模式为先完成反应堆设计,再规划热能利用路径。Nuclear Turbines则反其道而行,先确定经济性最优的发电形式,再定制适配的反应堆。
本轮融资资金将用于优化并验证反应堆设计、搭建大型试验平台,扩充研发团队,并推进首批燃料元件的试制准备工作。
Nuclear Turbines规划的应用场景包括数据中心和工业用途,整套系统支持完全模块化扩容,其经济效益能够适配用户侧直供、微电网以及混合电网等多种部署模式。