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)。一種規模僅為現有大型商用核電站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。根據英國政府支持的能源技術研究所(Energy Technologies Institute ，ETI)最新發布的報告，只要政府完善政策框架，降低小堆開發的風險、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，亦或是邊遠地區的供電供熱、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展核武器和核能的國家之一

　　在民用核能發展之初，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化和完善，小堆開發者面臨的風險降低、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管標準和相關預期的認識，并在2024年之前就英國發展小堆的意圖等發表明確聲明。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，開發者應該考慮將小堆作為熱電聯產電站，而非單純用于發電。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對集中供熱系統的強勁需求，但開發者應該考慮部署將小堆用于熱電聯產。該報告建議，讓小堆同時具備熱電聯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。英國在發展小堆上的雄心勃勃令諸多核工業領域玩家頗感興奮。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《中國核工業報》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，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展到了實施階段。此外，世界上還有十幾個國家開發了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。總的來說，各國都認為小堆是未來核能發展的方向之一。同時無論是發展中的國家，如印尼、巴基斯坦、約旦、肯尼亞，還是發達國家，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展小堆。