盖茨的中国新能源之旅
- 来源:瞭望东方周刊
- 关键字:比尔·盖茨,新能源,中国,核电
- 发布时间:2011-12-31 11:20
中国原子能科学研究院科技委主任、原院长赵志祥
国家某核能技术研究所工程师张益舟
厦门大学能源研究院院长李宁
他会点燃中国的四代核电技术之争吗
虽然要到2012年3月中国才会重启核电项目审批，但来自境外的新兴能源企业已将目光放在了中国的四代核电乃至“四代+”核电市场上。在AP1000、“二代半问题”仍存争论之时，中国需要什么样的四代核电技术、如何获得四代核电技术，会成为下一个争论的焦点吗？
2011年12月初，比尔·盖茨再次来到中国，意图推进与中国的核电合作。据《瞭望东方周刊》独家获悉，微软创始人自2009年就开始游说中国能源主管部门以及核工业企业，希望利用其拥有的新一代核电技术与中国进行“商务合作”。持续两年未果后，盖茨在此次接洽中，已将重点转移到“科研合作”之上。
简而言之，两种合作的不同之处主要在于：前者是盖茨以技术为资本与中方合作进行核电开发，乃至向中国转让反应堆核心技术。此类典范如三代核电技术AP1000。2007年，国家核电技术公司（以下简称“国家核电”）与美国西屋公司签署协议，以数百亿人民币获得AP1000技术。而后一种合作方式将使中方获得一定的技术专利。
面对新一代核电技术，在各方力量的博弈之下，中国人能否收获一个大圆满的结局？
“行波堆”的机会
微软前首席技术官内森·梅尔沃德于2000年离开微软后，创立了专门从事高新技术投资的高智公司。2006年，在盖茨的入股和主导下，高智公司成立了第一个衍生子公司泰拉能源公司，它的主要研究方向是“行波堆”。
“行波堆”作为一种理论，在1958年由物理学家范伯格提出。传统核反应堆都需要添加核燃料并产生核废料，“行波堆”却可以直接利用核废料进行再焚烧。与其他四代核电技术相比，“行波堆”甚至可以直接利用废弃的铀以及只需简单转化的核废料，完全封闭运行100年。它因此被称为“四代半”或五代技术。
2010 年的全球科技娱乐设计大会上，盖茨曾以“寻找能源奇迹”为题推荐“行波堆”。他说，自己有三个人生理想：第一是让每个人都有一台电脑，都用上WINDOWS系统；第二是消灭艾滋病、结核病和疟疾，让每个人都有平等的医疗机会；第三则是让穷人用上清洁、经济的电，解决日益严峻的能源问题。而“行波堆”正可以实现这第三个梦想。
除了泰拉能源公司，2008年盖茨投资了位于美国加州的蓝宝石能源公司，主要致力于将海藻类植物转化成燃料。之前，盖茨还为美国太平洋乙醇公司注入过资金。
根据盖茨的时间表，应在 2020 年建造第一座“行波堆”示范站，2025 年开始商业化建造。这比大多数四代反应堆的研发时间表要快得多。
不过，这项被他认为划时代的技术，至今还在泰拉能源公司的计算机里进行演算。
“应该说，这个技术从物理概念上来说是成立的。”中国原子能科学研究院科技委主任赵志祥向《瞭望东方周刊》解释说，“可一种能源的前景取决于其技术的成熟性。其实过去也有类似的东西，我们称之为‘蜡烛堆’，概念和它一样，都是不用换料、不用处理废料。”
即使核燃料循环可以运行100年，内部原器件却很难支撑如此长的时间。赵志祥说，目前还没有材料能够满足这一要求。
作为一个设计，“行波堆”的关键是建造第一个反应堆。但是，2010年盖茨在接受麻省理工《科技创业》杂志采访时表示，泰拉能源公司并不会自己筹钱建造反应堆，“我们会与一些国家和私人公司合作来建造TP1。”TP1是盖茨给第一个“行波堆”所起的名字。
对于如何获得支持，盖茨说，在亚洲建造的可能性要比北美或欧洲地区更高。“中国很显然是一个可选地。并且我们一定会与对方展开此方面的讨论。但目前阶段我们还不确定是否要把鸡蛋全部放在一个篮子里。他们的制造速度非常快。”
盖茨钟情于中国的另一个原因是，美国在1979年三哩岛核电站事故后一直对核电发展持保守态度，甚至导致了核电技术人员的断代。加之2008年后遭遇经济衰退，美国很难支持这样一个理论设计进入实践。
2011年5月，盖茨在西雅图抱怨说，美国能源业将面临投资不足的问题，除非政府参与进来。他还呼吁政府制定更加清晰的能源政策，“几天前，当我与科学家们见面时，我感到非常乐观。可是当我回过头来看到政府的政策时，这种乐观便消失了。”
“美国是泰拉最希望建造试验堆的国家，但在数十年内，美国却又恰恰最不可能成为泰拉的顾客或者消费者---他们甚至缺乏对这样的反应堆的认证流程。”曾从事核电信息咨询和核电站一线管理的核电工程师张益舟对《瞭望东方周刊》说。
于是，盖茨在一片萧条的2009年底开始了中国的核电推介之旅。
中国人的顾虑
2009的11月5日，盖茨首次因“行波堆”来到北京。时任中国原子能科学研究院院长的赵志祥也参与了会晤。“那次他的主要目的是和国家能源局以及中国核能研发机构、企业共同探讨，合作开发利用核能技术的可能性。”
这一次，盖茨见到了中国能源领域的决策官员---时任国家能源局局长的张国宝。在企业方面是中国核工业集团公司（以下简称“中核集团”）科技委副主任黄国俊，以及国家核电董事长王炳华。
最终，国家核电与泰拉能源公司签订了一份备忘录，就“行波堆”和其他先进核能技术开展技术交流与协作，并“推动双方企业和中美两国在核能领域的进一步合作”。
随后，泰拉能源公司还向国家能源局提交了一份合作计划建议书。在访问中国之后，盖茨就访问了日本。外电报道说，他希望与东芝公司合作开发新型核电技术。也有报道说，他的计划中本来还有印度，但最终未能成行。
2010年8月至2011年9月，盖茨与王炳华以及中核集团总经理孙勤等多次会面。
不过，双方始终就合作的基本问题难以达成共识。
“盖茨认为他们拥有一些关于‘行波堆’的设计技术，但是我们认为他们类似于一种成果推广公司和投资公司。所以国家能源局和他们没达到商务合作的层面。”赵志祥说，谈判进行了数次，均没有明显进展，“我们总得先弄明白了他们推崇的这个技术是怎么回事。”
就在2010年，泰拉能源公司对“行波堆”的关键问题---行波蔓延路径进行了相当大的改动。“行波堆”在形成核裂变后，推动中子往复燃烧，形成行波状，所以得名“行波堆”。
此举让中方对“行波堆”技术的成熟程度产生了怀疑。
“那次修改后，他们向我们提交了解决方案。但是在我看来，那其实已经不是‘行波堆’的技术方案了。”赵志祥说，“这更加说明，迄今为止泰拉仍然没有寻找到合适的堆芯燃料，以在长时间的运行中表现出稳定的性能，兑现‘不换料’的承诺，这项技术确实还没有成熟到应用的程度。”
此时，中国另一大核电企业中国广东核电集团（以下简称“中广核集团”）走上前台。
2011 年 2 月 11 日，福建省发改委透露，中广核集团已与厦门大学签署了战略合作协议，双方将在“行波堆”合作研发等方面开展合作，争取打造中国品牌的“行波快堆”（快堆即快中子反应堆）技术，以期在福建推进并建设世界首台“行波快堆”核电机组。
这也是盖茨向中国推荐“行波堆”以来的实质进展。
峰回路转
厦门大学一直是盖茨在中国新能源计划的支点。泰拉能源公司亚洲开发主任也由厦门大学能源研究院院长李宁兼任。他与厦门大学校长朱崇实等校领导曾多次陪同盖茨到北京进行接触。
厦门大学的官方消息说，目前正在开展“行波堆”研发，希望依托2007年成立的能源研究院，成为中国新核能研发和人才培养的中心。该校已提出建设海西核能工程技术研究中心。
在厦门大学的新能源决心背后，是作为中国经济大省的福建目前仍没有一个成熟的核电研发或建设单位。
张益舟说：“目前泰拉能源在中国推介‘行波堆’主要依托厦门大学能源研究院。但厦门大学的核能专业起步比较晚，研发能力有限，不可能如清华大学在高温气冷堆中那样主导开发，主要还是协调搭建‘行波堆’在国内的产学研架构，不会是‘行波堆’的最大受益者。”
李宁告诉本刊记者，由于中美两国在国家层面尚未对“行波堆”合作达成共识，他还不便于接受进一步采访。
日本福岛核事故一周之后，中广核集团的总经济师及技术顾问造访了厦门大学能源研究院。校方公报说：中广核集团将与其制定长短结合的合作方案，“逐个细化合作项目和责任分工，从‘行波堆’的研发着手，并积极争取国家各部委的支持。”
张益舟认为，之前在新一代核电技术的研发方面，中广核集团的表现不如中核集团、国家核电：前者有大批技术力量雄厚的科研院所，后者就是因引进AP1000而组建的，在吸收创新上亦大有可为。而“行波堆”以及盖茨的力量可能为中广核集团提供一个超越的机会。但是，由于国家能源局对“行波堆”尚未认可，中广核集团的动作显然会受到一定约束。
盖茨能给中国什么
2011年12月7日，盖茨拜访了中国科技部副部长张来武。
赵志祥说，盖茨的这次北京之行希望在科技研发领域推进与中国的合作，“内容主要是解决燃料问题，当然也并不是完全冲着‘行波堆’来的”。
这也从侧面印证了泰拉能源公司在“行波堆”的核燃料研发上还存在缺憾。
从目前情况看，盖茨已经退而求其次，希望与中方合作建立试验基地，共同进行相对基础的研究。当然，这种收益完全无法与向中国出售技术相比。
目前泰拉能源公司与科技部的接触也处在初级阶段，比如重要的经费投入比例问题尚未有实质涉及。但是按照盖茨之前的表态，泰拉能源公司可能仍希望以投入技术资本为主。
“科技领域的合作我们很感兴趣，不管是‘行堆波’还是什么别的名头，通过他们的配合让我们有所突破的话，都是重大成果。这个成果完全可以运用到‘行波堆’以外的其他四代堆里。”赵志祥告诉本刊记者，四代核电技术有钠冷快堆、铅冷快堆、气冷快堆等六种类型。中国目前在钠冷快堆技术上已经有了很大进展，“行波堆”其实也属于一种钠冷快堆技术。
“我们已经实现了钠冷快堆实验堆的规模发电。”赵志祥说，四代核技术将来会如何发展，现在无法判断。比如铅冷快堆如果能够找到一种相容性比较好的材料，会比目前普遍看好的钠冷快堆更具前景。
在张益舟看来，“行波堆”的核心技术在于核燃料的循环利用，泰拉能源公司在之前的研究中已经通过大型计算机进行了相关模拟。而快堆和循环利用也正是中国核能战略发展中的重点部分。中国核动力研究设计院、中国原子能科学研究院都已对泰拉能源公司表示了极大兴趣。
不过，从目前情况看，盖茨显然不是一个具有巨大技术优势的合作伙伴。但是，其对于新一代核电技术的关注不得不引起中国人的注意。
以中国的三代核电技术为例，在确定引进AP1000之前，国内科研机构已经提出能够建设国产三代核电CNP100或推广国产“二代半”技术CPR1000。直到今天，是否应该在这种情况下引进从未在世界任何一地实施过的AP1000仍是业内的一个话题。
不过，如今再讨论三代技术的国产、引进问题已无实际意义：AP1000项目已在各地开工，国内研究机构也已完成其技术消化。
也许正是在这种情况下，在全球规模最大的中国市场获得四代项目订单、哪怕只是实验项目，已成为国际能源企业的目标。
如赵志祥所言，目前中国的四代技术中并非处于劣势，除了与“行波堆”同类的钠冷快堆，清华大学的高温气冷堆也受到业内推崇。
然而，国内企业、机构与国外实体之间，国内企业、科研机构之间的众多利益博弈，也许会影响到最终结果。
正如人们所知，盖茨对于美国政府也有相当影响力。而在他的国家，亦有多种新一代核电技术正在研发之中。
无论如何，中国四代核电技术的市场已备受关注。
《瞭望东方周刊》记者米艾尼 | 北京报道
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