核能領域的新秀?

以套件形式出現的小型反應堆是旨在重振核電行業命運的最新想法

倫敦——一場開發新型小型核反應堆的競賽正在進行,這些反應堆將在地下執行,並且只需十年左右補充一次燃料。

小型模組化反應堆(或稱SMR)被核電行業視為最有前途的未來技術,因為它們避免了大型發電廠的許多安全問題,並且更容易、更快地建造。

在地下,它們將更不容易受到恐怖襲擊,並擁有冷卻系統,可以在無人干預的情況下安全執行七天。


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該行業已經提供了 20 種相互競爭的設計。一些人認為,這些反應堆將與可再生能源協同工作,為目前依賴汙染性柴油發電機的偏遠社群提供電力。這將減少當地汙染並應對氣候變化。

越大越好嗎?
到目前為止,核工業的趨勢是建造越來越大的反應堆。目前,最大的歐洲壓水反應堆(EPR)計劃生產 1,600 兆瓦(美國家庭的平均每日用電量為 1,200 瓦),但它遇到了麻煩。在芬蘭和法國建造的兩座反應堆都比原計劃晚了好幾年,而且超出了預算。

該行業聲稱,新型反應堆將避免與日本福島事故相關的安全擔憂,因為它們更簡單、更小。它們還將以套件形式在工廠預製,準備好在現場安裝,因此將避免大型反應堆的建設延誤和鉅額資本成本。

要符合 SMR 的資格,新型反應堆必須產生少於 300 兆瓦的電力,但一些更小的設計將產生低至 25 兆瓦的電力,大約相當於五個大型風力渦輪機。

又一個行業的救星?
核技術的批評者將對又一個重振該行業的計劃持懷疑態度,在福島事故發生後,該行業變得不受歡迎,並且在大多數其他燃料面前,尤其是在天然氣非常便宜的美國,變得不經濟。

然而,最熱衷於這些反應堆的是美國政府。它正在提供 50% 的開發成本,以在該領域與俄羅斯和韓國競爭,並認為小型發電廠擁有巨大的市場,這些發電廠可以在工廠建造,然後運輸到需要執行的任何地方。

俄羅斯人正在提供他們用於為核潛艇提供動力的反應堆版本,並將其安裝在駁船上,以便在需要時運輸和連線。他們還提供在其使用結束時將它們運回俄羅斯,而不會給客戶留下任何廢物遺產。

其中一家美國公司 Gen4 Energy 正在開發一種 25 兆瓦的反應堆,該公司表示,該反應堆非常適合為世界上 170 個小島嶼和 100 多個需要電力的美國偏遠政府設施供電。該公司表示,電力將比柴油發電機產生的電力便宜得多,而且也對氣候友好。

新設計的吸引力之一是它們可以以套件形式運輸,並安裝在偏遠地區,為工廠、礦山、軍事基地供電,或幫助未連線到電網的社群。

它們也可以三到四個一組使用,輪流加油,因此不會損失供應。它們也可以連線到本地電網,與風能和太陽能等可再生能源結合使用。

樂觀的估計
製造商聲稱,與旨在全天候執行以為工業化國家的大型電網提供基本負荷電力的巨型反應堆不同,這些新型反應堆可以減少電力輸出,以適應需求波動和來自間歇性可再生能源的輸入。

世界核能協會最樂觀的估計是,到 2030 年,可能會有多達 96 個 SMR 投入執行,儘管根據該協會的評估,其中沒有一個會在美國。

然而,美國有其他想法,在過去兩年中,已投入 4.52 億美元,為推廣該技術的兩家公司 NuScale 和 Gen4 Energy 的兩種競爭設計提供 50% 的開發成本。

這些設計和許多其他 SMR 的競爭性想法將在 3 月底在北卡羅來納州夏洛特舉行的“小型模組化反應堆會議”上展出。

本文最初刊登於 《每日氣候》,該氣候變化新聞來源由非營利媒體公司環境健康科學出版社出版。

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