更小更经济更安全的小型核反应堆 有望15年内在英国投运
2016-10-21 10:36:48
摘要：美国NuScale能源公司计划于2025年前在英国建设一座50MWe的小型模块堆。一种规模仅为现有大型商用核电站1 3的小型模块化核反应堆，将在不远的未来颠覆当前核能行业。
美国NuScale能源公司(NuScalePower)计划于2025年前在英国建设一座50MWe的小型模块堆(SMR)。
一种规模仅为现有大型商用核电站1/3的小型模块化核反应堆，将在不远的未来颠覆当前核能行业。根据英国政府支持的能源技术研究所(EnergyTechnologiesInstitute，ETI)最新发布的报告，只要政府完善政策框架，降低小堆开发的风险、增强投资者信心，这种新型核反应堆有望在未来15年内在该国投入使用。
小堆(smallmodularnuclearreactors，SMRs)，顾名思义，是功率更小的核反应堆。传统的核电站反应堆功率通常大于1000兆瓦，但小堆的功率仅为300兆瓦，甚至更低。与大型核电站相比，小堆投资小、更易于建造和安装，也更安全灵活。理论上，它们还可以为附近社区同时提供电力和热力。对于电力需求较小、电网基础设施薄弱的国家和地区，亦或是边远地区的供电供热、海水淡化、海上采油等，小型堆都被视为极佳的选择。
尽管小型反应堆的运行历史已有50年之久，尤其是在军用潜艇和舰艇上，但民用小型堆的设计与军事用途的小型堆截然不同。建造大型反应堆往往需要耗费高昂的资金和时间成本。但小型模块堆可以在工厂内批量生产制造，运输至需要建造的地点进行组装，这也使得小堆的造价更低。
英国是世界上最早发展核武器和核能的国家之一，在民用核能发展之初，英国也曾领跑全球，于上世纪50年代建成了全球第一座商用核电站CalderHall。在经历了核能发展“黑暗二十年”后，英国在2008年以一份《核电白皮书》宣布重启停滞多年的核电建设。在这场被该国称为“20世纪50年代以来最大的核电复兴”中，除了新建大型核电站，英国政府还声称将成为小型模块化反应堆(SMRs)的全球发展和制造中心。
对于老核电机组接连退役、未来有潜在能源短缺危机的英国来说，发展造价更低、建设速度更快、更易于和可再生能源结合的小堆，也有其显著的现实意义。
ETI在报告中称，在政府部门的合理支持下，英国有望在2030年运行第一个小型模块化核反应堆。报告分析了推动英国首个小堆落地所需要的关键步骤，并总结出一个可靠的、可实施的时间表——当然，前提条件是政策框架得到了优化和完善，小堆开发者面临的风险降低、投资者信心增加。
除了部署小堆的时间表外，ETI在报告中强调，英国应该在未来五年内认清并提高对相关监管标准和相关预期的认识，并在2024年之前就英国发展小堆的意图等发表明确声明。上述举措，都是为了确保英国能在2025年之前促成至少一个小型模块堆的最终投资决策。ETI核能战略部门主管、也即该报告的作者MikeMiddleton说，供应商、政府部门和监管机构应该在项目中紧密合作，以确保到2030年，首个小型模块堆在英国开始运行。
“要达成这一目标，营造一个良好的氛围、提高投资者的信心至关重要。在围绕小堆项目的前五年中，政府部门扮演了关键性的角色，必须构建和提供一个合理的政策框架，来逐步降低投资风险。”MikeMiddleton在报告中强调说。
报告同时建议，开发者应该考虑将小堆作为热电联产电站，而非单纯用于发电。小堆尺寸小、易于选址，这些特点意味着人们可以利用热水管道直接将低碳热输往城市。ETI认为，尽管地方上目前并未出现对集中供热系统的强劲需求，但开发者应该考虑部署将小堆用于热电联产。该报告建议，让小堆同时具备热电联供功能的额外成本很小，但等到未来集中供热网络形成，供热收入是很客观的。
英国国家核实验室于2014年12月发布的报告称，至2035年，预计全球约有100多座SMR(装机总量达65~85GW，1GW=1000MW)，其中的几十座将位于英国(7GW)，市场价值将达2500~4000亿英镑。英国在发展小堆上的雄心勃勃令诸多核工业领域玩家颇感兴奋。目前，中、美等国的核企都在向英国兜售自己的小堆设计方案。ETI的报告中提出了英国境内几个可以用于小堆开发的潜在厂址。
英国国家核实验室在2014年12月3日公布的一份可行性报告中指出，通过投资小型模块堆，英国将有机会在拥有和发展低碳电力技术和确保能源供应安全方面“重获技术领导地位”。
这项研究对四种小型模块堆设计进行了详细研究：中国核工业集团公司的ACP100，巴布科克˙威尔科克斯公司和柏克德公司的mPower，西屋公司的西屋小型模块堆WestinghouseSMR，以及纽斯凯尔公司的纽斯凯尔电力模块NuScalePowerModule。
中国核电工程公司ACP100设计部经理李云屹近日对外透露，ACP100已通过英国国会组织的第一阶段小型堆项目评估。今年年初，英国启动了小型堆竞标第一阶段工作，欢迎供应商表达参加竞标的意向，ACP100是首轮评估推荐的堆型之一。
据《中国核工业报》报道，中核集团模块式小型堆总设计师宋丹戎近期表示，目前，中国的ACP100已完成研发，韩国的SMART小堆已完成安全分析报告并取得安全当局设计许可证书，阿根廷的小堆已开工建设，由此可以说明，世界上小型堆已从纸上谈兵阶段发展到了实施阶段。此外，世界上还有十几个国家开发了40几种小型堆，有的处于概念设计阶段，有的处于初步设计阶段。总的来说，各国都认为小堆是未来核能发展的方向之一。同时无论是发展中的国家，如印尼、巴基斯坦、约旦、肯尼亚，还是发达国家，如英国、加拿大、美国，都有大量的潜在用户。
但ETI在报告中称，尽管英国政府力挺、部长们发表了热情讲话，但目前英国小堆部署仍没有具体项目，也没有针对性的政策鼓励私营部门发展小堆。（澎湃新闻）
