捍衛(wèi)核能領(lǐng)先地位，核能創(chuàng)新聯(lián)盟力挺小型堆

2017/11/10 16:30:29

近日，美國(guó)核創(chuàng)新聯(lián)盟組織（Nuclear Innovation Alliance organisation）發(fā)布最新報(bào)告《Enabling Nuclear Innovation: Leading on SMRs》，指出為確保在未來(lái)幾十年內(nèi)美國(guó)保持國(guó)際核技術(shù)領(lǐng)先者地位，美國(guó)聯(lián)邦和州政策制定者及官員應(yīng)該支持美國(guó)公司開(kāi)發(fā)小型模塊反應(yīng)堆。
隨著美國(guó)核電廠的老化，為應(yīng)對(duì)氣候變化的緊迫性，小型核反應(yīng)堆（簡(jiǎn)稱“小型堆”）被認(rèn)為非常適合幫助美國(guó)解決急需下一代清潔能源的問(wèn)題。著眼全球，小型堆可替代傳統(tǒng)的大型輕水反應(yīng)堆，幫助滿足全球范圍內(nèi)日益增長(zhǎng)的能源需求，而且其功率特性可以更好地適應(yīng)發(fā)展中國(guó)家的能源需求。
發(fā)展小型堆，是解決國(guó)家能源安全的需要
這份由公司、投資者、專家及其他相關(guān)團(tuán)體共同完成的報(bào)告指出，考慮到小型堆產(chǎn)生的國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)需求，美國(guó)發(fā)展小型堆可以創(chuàng)造并維持?jǐn)?shù)十萬(wàn)就業(yè)機(jī)會(huì)。核創(chuàng)新聯(lián)盟政策主管Ashley Finan認(rèn)為“支持小型堆技術(shù)的部署，美國(guó)可以確保其在未來(lái)數(shù)十年中保持國(guó)際核技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者的地位�！边@份長(zhǎng)達(dá)50頁(yè)的報(bào)告還為政策制定者發(fā)展SMR技術(shù)提出了具體建議。
事實(shí)上，美國(guó)能源部（DOE）已經(jīng)在推動(dòng)小型堆的發(fā)展和商業(yè)化，認(rèn)為小型堆在解決國(guó)家能源安全，經(jīng)濟(jì)和氣候目標(biāo)方面發(fā)揮重要作用。美國(guó)能源部于2015年向NuScale公司和猶他州聯(lián)合市政電力系統(tǒng)UAMPS簽發(fā)了為期三年的合作協(xié)議，進(jìn)行廠址認(rèn)證工作并著手為獲得NuScale商用模塊化發(fā)電廠建設(shè)運(yùn)行許可證做準(zhǔn)備。截止目前，美國(guó)能源部已給予2.17億美元的資金支持。2016年底，第一份小型堆設(shè)計(jì)認(rèn)證申請(qǐng)已經(jīng)正式提交美國(guó)核管會(huì)NRC進(jìn)行審查。除NuScale輕水堆設(shè)計(jì)外，在美國(guó)，氣冷堆、液態(tài)金屬冷卻反應(yīng)堆、地?zé)峤Y(jié)合熔鹽堆等各類小型堆設(shè)計(jì)研究均已開(kāi)展。

▲NuScale公司50 MW模塊化小型堆剖視圖（圖片來(lái)自報(bào)告）

媲美天然氣，小型堆發(fā)電成本具備競(jìng)爭(zhēng)力
報(bào)告援引了一項(xiàng)來(lái)自SMR Start財(cái)團(tuán)于9月14日發(fā)布的關(guān)于小型堆經(jīng)濟(jì)性的研究，指出如果采用個(gè)人投資和財(cái)政支持相結(jié)合的形式解決小型堆新技術(shù)先期投入的問(wèn)題，不僅有利于降低技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)可以使小型堆的發(fā)電成本控制到與天然氣電廠相當(dāng)。
SMR Start財(cái)團(tuán)的研究顯示，到2030年，在最初幾家小型堆電廠開(kāi)始運(yùn)營(yíng)后，擺脫起初的個(gè)人投資和財(cái)政支持相結(jié)合的形式，小型堆發(fā)電仍將具有成本競(jìng)爭(zhēng)力。報(bào)告指明，“在大多數(shù)情況下，小型堆核電廠的成本與天然氣電廠相近。進(jìn)而由于具有長(zhǎng)期穩(wěn)定的價(jià)格、核燃料的多樣性等特點(diǎn)，小型堆發(fā)電將成為公用設(shè)施的選項(xiàng)。”

小型堆市場(chǎng)前景巨大，美中俄引領(lǐng)未來(lái)
報(bào)告還對(duì)小型堆發(fā)電的市場(chǎng)前景進(jìn)行了預(yù)期，引用了英國(guó)國(guó)家核實(shí)驗(yàn)室在2014年的一項(xiàng)關(guān)于小型反應(yīng)堆的深度研究。該研究對(duì)世界各主要核電大國(guó)應(yīng)用小型反應(yīng)堆發(fā)電可能的地點(diǎn)和原因進(jìn)行了深入的分析。研究假設(shè)2035年核電發(fā)電量仍占全球總發(fā)電量的12.5%，結(jié)果顯示，小型堆發(fā)電裝機(jī)容量大約為65-85 GW。屆時(shí)，美國(guó)、中國(guó)、俄羅斯三國(guó)的小型堆發(fā)電裝機(jī)容量將領(lǐng)先全球。
 當(dāng)前世界范圍內(nèi)處于設(shè)計(jì)研發(fā)階段的小型堆有50多種。美國(guó)除了文中提到的NuScale（輕水堆），還有X-energy（氣冷堆）、ARC-100（液態(tài)金屬反應(yīng)堆）、Terrestrial Energy（熔鹽堆）等諸多概念設(shè)計(jì)。俄羅斯的KLT-40S（輕水堆）浮動(dòng)核電廠有望2019年9月正式安裝，同時(shí)額定功率300 MWe的鉛冷快堆BREST也將于2015年開(kāi)工建設(shè)。韓國(guó)的SMART（輕水堆）也處于工程設(shè)計(jì)和技術(shù)驗(yàn)證階段。
在小型堆研發(fā)中，中國(guó)目前在研的堆型有HTR-PM（氣冷堆）、ACP100（輕水堆）、CLEAR（鉛基堆）等。其中HTR-PM示范工程已于2012年開(kāi)建，計(jì)劃將于年內(nèi)并網(wǎng)發(fā)電；ACP100技術(shù)已通過(guò)IAEA通用反應(yīng)堆安全審查（GRSR）；由中科院核能安全技術(shù)研究所主導(dǎo)研發(fā)的鉛基堆CLEAR，在氧測(cè)控、主泵、換熱器、堆芯組件等系列鉛基堆核心技術(shù)取得了重大突破，不僅打破了國(guó)外相關(guān)技術(shù)壟斷，使得鉛基反應(yīng)堆技術(shù)實(shí)現(xiàn)了完全自主化。中國(guó)已經(jīng)率先將至少三種構(gòu)型的小型堆推進(jìn)到可以開(kāi)工建造的狀態(tài)，這一成績(jī)?nèi)�球唯一�?

因具有模塊化設(shè)計(jì)便于移動(dòng)、結(jié)構(gòu)緊湊、成本可控等特點(diǎn)，小型核反應(yīng)堆發(fā)電技術(shù)正越來(lái)越受到重視。正如報(bào)告最后建議中再次重申的那樣，美國(guó)如果想在未來(lái)幾十年內(nèi)保持國(guó)際核技術(shù)領(lǐng)先者地位，應(yīng)大力支持小型模塊反應(yīng)堆技術(shù)的研究。小型堆或許是美國(guó)核能復(fù)興的關(guān)鍵。

出處：“中國(guó)核網(wǎng)”