更小更經濟的小型核反應堆

更小更經濟的小型核反應堆

　　國NuScale能源公司(NuScale Power)計劃于2025年前在英國建設一座50MWe的小型模塊堆(SMR)。一種規(guī)模僅為現(xiàn)有大型商用核電站1/3的小型模塊化核反應堆，將在不遠的未來顛覆當前核能行業(yè)。根據(jù)英國政府支持的能源技術研究所(Energy Technologies Institute ，ETI)最新發(fā)布的報告，只要政府完善政策框架，降低小堆開發(fā)的風險、增強投資者信心，這種新型核反應堆有望在未來15年內在該國投入使用。下面來和學習啦小編一起來看看吧。

　　小堆(small modular nuclear reactors，SMRs)

　　顧名思義，是功率更小的核反應堆。傳統(tǒng)的核電站反應堆功率通常大于1000兆瓦，但小堆的功率僅為300兆瓦，甚至更低。與大型核電站相比，小堆投資小、更易于建造和安裝，也更安全靈活。理論上，它們還可以為附近社區(qū)同時提供電力和熱力。對于電力需求較小、電網基礎設施薄弱的國家和地區(qū)，亦或是邊遠地區(qū)的供電供熱、海水淡化、海上采油等，小型堆都被視為極佳的選擇。

　　盡管小型反應堆的運行歷史已有50年之久，尤其是在軍用潛艇和艦艇上，但民用小型堆的設計與軍事用途的小型堆截然不同。建造大型反應堆往往需要耗費高昂的資金和時間成本。但小型模塊堆可以在工廠內批量生產制造，運輸至需要建造的地點進行組裝，這也使得小堆的造價更低。

　　英國是世界上最早發(fā)展核武器和核能的國家之一

　　在民用核能發(fā)展之初，英國也曾領跑全球，于上世紀50年代建成了全球第一座商用核電站Calder Hall。在經歷了核能發(fā)展“黑暗二十年”后，英國在2008年以一份《核電白皮書》宣布重啟停滯多年的核電建設。在這場被該國稱為“20世紀50年代以來最大的核電復興”中，除了新建大型核電站，英國政府還聲稱將成為小型模塊化反應堆(SMRs)的全球發(fā)展和制造中心。對于老核電機組接連退役、未來有潛在能源短缺危機的英國來說，發(fā)展造價更低、建設速度更快、更易于和可再生能源結合的小堆，也有其顯著的現(xiàn)實意義。

　　ETI在報告中稱，在政府部門的合理支持下，英國有望在2030年運行第一個小型模塊化核反應堆。報告分析了推動英國首個小堆落地所需要的關鍵步驟，并總結出一個可靠的、可實施的時間表——當然，前提條件是政策框架得到了優(yōu)化和完善，小堆開發(fā)者面臨的風險降低、投資者信心增加。

　　除了部署小堆的時間表外，ETI在報告中強調，英國應該在未來五年內認清并提高對相關監(jiān)管標準和相關預期的認識，并在2024年之前就英國發(fā)展小堆的意圖等發(fā)表明確聲明。上述舉措，都是為了確保英國能在2025年之前促成至少一個小型模塊堆的最終投資決策。ETI核能戰(zhàn)略部門主管、也即該報告的作者Mike Middleton說，供應商、政府部門和監(jiān)管機構應該在項目中緊密合作，以確保到2030年，首個小型模塊堆在英國開始運行。“要達成這一目標，營造一個良好的氛圍、提高投資者的信心至關重要。在圍繞小堆項目的前五年中，政府部門扮演了關鍵性的角色，必須構建和提供一個合理的政策框架，來逐步降低投資風險。”Mike Middleton在報告中強調說。

　　報告同時建議，開發(fā)者應該考慮將小堆作為熱電聯(lián)產電站，而非單純用于發(fā)電。小堆尺寸小、易于選址，這些特點意味著人們可以利用熱水管道直接將低碳熱輸往城市。ETI認為，盡管地方上目前并未出現(xiàn)對集中供熱系統(tǒng)的強勁需求，但開發(fā)者應該考慮部署將小堆用于熱電聯(lián)產。該報告建議，讓小堆同時具備熱電聯(lián)供功能的額外成本很小，但等到未來集中供熱網絡形成，供熱收入是很客觀的。

　　英國國家核實驗室于2014年12月發(fā)布的報告稱

　　至2035年，預計全球約有100多座SMR(裝機總量達65~85GW，1GW=1000MW)，其中的幾十座將位于英國(7GW)，市場價值將達2500~4000億英鎊。英國在發(fā)展小堆上的雄心勃勃令諸多核工業(yè)領域玩家頗感興奮。目前，中、美等國的核企都在向英國兜售自己的小堆設計方案。ETI的報告中提出了英國境內幾個可以用于小堆開發(fā)的潛在廠址。

　　英國國家核實驗室在2014年12月3日公布的一份可行性報告中指出，通過投資小型模塊堆，英國將有機會在擁有和發(fā)展低碳電力技術和確保能源供應安全方面“重獲技術領導地位”。

　　這項研究對四種小型模塊堆設計進行了詳細研究：中國核工業(yè)集團公司的ACP100，巴布科克·威爾科克斯公司和柏克德公司的mPower，西屋公司的西屋小型模塊堆Westinghouse SMR，以及紐斯凱爾公司的紐斯凱爾電力模塊NuScale Power Module。

　　中國核電工程公司ACP100設計部經理李云屹近日對外透露

　　ACP100已通過英國國會組織的第一階段小型堆項目評估。今年年初，英國啟動了小型堆競標第一階段工作，歡迎供應商表達參加競標的意向，ACP100是首輪評估推薦的堆型之一。

　　據(jù)《中國核工業(yè)報》報道，中核集團模塊式小型堆總設計師宋丹戎近期表示，目前，中國的ACP100已完成研發(fā)，韓國的SMART小堆已完成安全分析報告并取得安全當局設計許可證書，阿根廷的小堆已開工建設，由此可以說明，世界上小型堆已從紙上談兵階段發(fā)展到了實施階段。此外，世界上還有十幾個國家開發(fā)了40幾種小型堆，有的處于概念設計階段，有的處于初步設計階段?？偟膩碚f，各國都認為小堆是未來核能發(fā)展的方向之一。同時無論是發(fā)展中的國家，如印尼、巴基斯坦、約旦、肯尼亞，還是發(fā)達國家，如英國、加拿大、美國，都有大量的潛在用戶。

　　但ETI在報告中稱，盡管英國政府力挺、部長們發(fā)表了熱情講話，但目前英國小堆部署仍沒有具體項目， 也沒有針對性的政策鼓勵私營部門發(fā)展小堆。