美国核动力航母造价超百亿美元,能不能退役后改成核电站?

2022-06-22 08:52  来源:科普启示录    列克星顿号  核动力

退休的核航母中最需要处理的仅仅只有核反应堆,当燃料被完全卸除、并对反应堆进行过彻底的清洗、密封和拆除之后,它剩余的部件还有继续使用的价值。


1929~1930年的冬天,美国塔科马市的水电站停摆,城市面临着重大的缺电危机,市长对上面提出了援助的请求。结果出乎意料的是,援助是派来了,却不是什么电力或者电力系统,而是一艘航母——列克星顿号。

这事引起了民众的议论纷纷:你说这航母是用来打仗的,缺电派它来,有啥用?

正当大家觉得不可思议的时候,列克星顿号就用自己的表现惊掉了所有人的下巴。

通过将航母的涡轮电机系统直接接入电网,水电站的供电压力得到了极大缓解,同时在这段时间内,水电站也得到了充分的机会来蓄水。这个“应急措施”做到了给塔科马市供了整整一个月的电,总发电量达到425万千瓦时,如果没有它,那一年塔科马市的10万居民可能会在寒冷、干旱中度过一个极其难受的冬天。

如今说起“航母发电”,依然算得上是列克星顿号服役过程中最让人津津乐道的一件事。

自然,它对于我们现代,也是很有启发意义的。

已知:航母造价极为昂贵,以我们国家的第一艘原创航母——山东舰为例,单艘造价达到了300亿元人民币。在整个服役过程中,更是需要举全国之力来养,在它退役之后直接拆解,可想而知有多浪费。如果能用来改造成发电厂,继续发光发热做贡献,岂不美哉?

除了常规航母,还有以美国福特级为首的核航母,造价达到了130.2亿美元,约合人民币870亿元,如果用来改造成核电站,那就更美了!

但是,理想虽然很丰满,现实却是残酷的。

航母的动力源,和核电站对比起来如何?

既要驱动巨大沉重的船身,还需要达到一定航速,福特级的航速能够超过30节,相当于达到56公里每小时的时速,动力问题自然是没得说,杠杠的。

美国的福特级航母,它核反应堆的发电功率能达到28万马力,约合208.8兆瓦,相当于20万千瓦多一点。

而日本福岛核电站的总功率是909万千瓦,不难看出,航母的反应堆想要达到核电站的级别,差距还是不小的。

但是,核电站不可能只用一个反应堆,试想一下,如果是多个航母反应堆组合起来,要达到个小型核电站的水准还是不难的。

另外,航母的反应堆还有个额外的优势:燃料的丰度和质量。

一般来说,核电站更换燃料还是比较勤的,大概1~2年更换一次,一次更换三分之一或者四分之一,纵观下来,约莫3~4年能够完全更换一遍,总体来说不太耐烧;

反观航母的反应堆,加一次燃料就可以用十几年、甚至是几十年。也就说是,航母的反应堆技术肯定不会输给核电站的反应堆,用来改装一下,或许不仅能胜任,甚至绰绰有余。

那么,既然理论上有着那么好的前景,那实际上可不可行呢?

目前世界上唯一可供参考的核航母退役例子,是2012年的企业号,它51年的服役生活尽显威风,然而在退休之后却成了一个烫手山芋,原因就是核反应堆极难处理。

如果放着不管,它将会源源不断产生放射性,后患无穷;但处理也并非是一件易事,如果像普通的蒸汽锅炉那样按照传统的销毁方式来处理,很可能会直接污染整个美国,甚至波及全球的海域。

所以,美国最终只能小心翼翼地拆解企业号航母,最终花费资金达到了15亿美元,时间更是花了整整10年。

连相对简单的销毁都需要花那么大功夫,那么改造的难度更是可想而知了。

那么,如果不进行大刀阔斧的改造,而是就让核电站以“航母”的形式存在呢?就像开头用于救急的列克星顿号那样,建造一座“移动的海上核电站”?

你别说,这个看似异想天开的设计方案,其实也有人尝试过了。那就是俄罗斯的“罗蒙诺索夫院士”。这座核电站写作核电站,读作船,它安装了两台35兆瓦的核反应堆,在海上开足马力巡游的话,足够满足一个20万人的小城市用电需求。

然而,虽然这一条路已经由俄罗斯证明了可行性,但美国面对退役的核航母,却完全没有考虑做成海上移动核电站。这背后主要的问题,还是成本。

因为核航母,本体是“航母”,而不是核反应堆,这意味着它的功能是全部为军事而服务,而非为发电而服务。按照这个准则设计的核航母,有着复杂的结构、考究的尺寸和重量。

简单来说,核航母的“军事部件”,对于发电站来说就显得太冗余了,只能徒增重量和燃料的消耗,发电的性价比是很低的。

那,如果把那些东西拆掉呢?问题又回到了最初:就算是拆解航母,价格也很昂贵,同时也很消耗心血啊!有这钱、有这时间,为什么不能去建造一座新的发电站呢?

更何况,美国人也不傻。核电站是一个对全世界“公开”的技术,如果用核航母改装,那么关于核航母的反应堆和机密技术,不就都暴露给其他国家了吗?

美国就连拆解航母都小心翼翼,宁可自己多花时间和工夫,也不愿意卖给印度、孟加拉国这些拆船“强国”,让他们插手,就足以说明他们对于技术保密的看重了。

那么,退休的核航母真的就只能白白拆解掉,没有利用价值了吗?

显然也不是这样的。退休的核航母中最需要处理的仅仅只有核反应堆,当燃料被完全卸除、并对反应堆进行过彻底的清洗、密封和拆除之后,它剩余的部件还有继续使用的价值。

比如前面我们提过的,2012年退役的“企业”号航母,其实就有不少部件在回收过程中,被安装在了“尼米兹”号上面。

而随着美国2021年在《商业内幕》中的爆料,“尼米兹”号也将退休,并最终需要花费15年来进行拆解回收。不难想象,“尼米兹”号的命运和“企业”号也是类似的,其中那些可堪一用的部件依然会被保留,在下一代的核航母上继续发光发热,很难说这不算是一种“传承”。

如此看来,核航母要改造成发电站,不是不可能——毕竟有了俄罗斯的“移动核电站”先例——只是,这个过程太过费时、费钱、费力,一般不会这样考虑。

至于以后技术进步之后会不会有人做第一个尝试的国家,这点就静静等待时间给我们答案吧。

(来源:科普启示录)



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