核能创新联盟力挺小型堆

近日，美国核创新联盟组织（NuclearInnovationAllianceorganisation）发布最新报告《EnablingNuclearInnovation:LeadingonSMRs》，指出为确保在未来几十年内美国保持国际核技术领先者地位，美国联邦和州政策制定者及官员应该支持美国公司开发小型模块反应堆。随着美国核电厂的老化，为应对气候变化的紧迫性，小型核反应堆（简称“小型堆”）被认为非常适合帮助美国解决急需下一代清洁能源的问题。着眼全球，小型堆可替代传统的大型轻水反应堆，帮助满足全球范围内日益增长的能源需求，而且其功率特性可以更好地适应发展中国家的能源需求。发展小型堆，是解决国家能源安全的需要这份由公司、投资者、专家及其他相关团体共同完成的报告指出，考虑到小型堆产生的国内外市场需求，美国发展小型堆可以创造并维持数十万就业机会。核创新联盟政策主管AshleyFinan认为“支持小型堆技术的部署，美国可以确保其在未来数十年中保持国际核技术领导者的地位。”这份长达50页的报告还为政策制定者发展SMR技术提出了具体建议。事实上，美国能源部（DOE）已经在推动小型堆的发展和商业化，认为小型堆在解决国家能源安全，经济和气候目标方面发挥重要作用。美国能源部于2015年向NuScale公司和犹他州联合市政电力系统UAMPS签发了为期三年的合作协议，进行厂址认证工作并着手为获得NuScale商用模块化发电厂建设运行许可证做准备。截止目前，美国能源部已给予2.17亿美元的资金支持。2016年底，第一份小型堆设计认证申请已经正式提交美国核管会NRC进行审查。除NuScale轻水堆设计外，在美国，气冷堆、液态金属冷却反应堆、地热结合熔盐堆等各类小型堆设计研究均已开展。▲NuScale公司50MW模块化小型堆剖视图（图片来自报告）媲美天然气，小型堆发电成本具备竞争力报告援引了一项来自SMRStart财团于9月14日发布的关于小型堆经济性的研究，指出如果采用个人投资和财政支持相结合的形式解决小型堆新技术先期投入的问题，不仅有利于降低技术风险，同时可以使小型堆的发电成本控制到与天然气电厂相当。SMRStart财团的研究显示，到2030年，在最初几家小型堆电厂开始运营后，摆脱起初的个人投资和财政支持相结合的形式，小型堆发电仍将具有成本竞争力。报告指明，“在大多数情况下，小型堆核电厂的成本与天然气电厂相近。进而由于具有长期稳定的价格、核燃料的多样性等特点，小型堆发电将成为公用设施的选项。”小型堆市场前景巨大，美中俄引领未来报告还对小型堆发电的市场前景进行了预期，引用了英国国家核实验室在2014年的一项关于小型反应堆的深度研究。该研究对世界各主要核电大国应用小型反应堆发电可能的地点和原因进行了深入的分析。研究假设2035年核电发电量仍占全球总发电量的12.5%，结果显示，小型堆发电装机容量大约为65-85GW。届时，美国、中国、俄罗斯三国的小型堆发电装机容量将领先全球。当前世界范围内处于设计研发阶段的小型堆有50多种。美国除了文中提到的NuScale（轻水堆），还有X-energy（气冷堆）、ARC-100（液态金属反应堆）、TerrestrialEnergy（熔盐堆）等诸多概念设计。俄罗斯的KLT-40S（轻水堆）浮动核电厂有望2019年9月正式安装，同时额定功率300MWe的铅冷快堆BREST也将于2015年开工建设。韩国的SMART（轻水堆）也处于工程设计和技术验证阶段。在小型堆研发中，中国目前在研的堆型有HTR-PM（气冷堆）、ACP100（轻水堆）、CLEAR（铅基堆）等。其中HTR-PM示范工程已于2012年开建，计划将于年内并网发电；ACP100技术已通过IAEA通用反应堆安全审查（GRSR）；由中科院核能安全技术研究所主导研发的铅基堆CLEAR，在氧测控、主泵、换热器、堆芯组件等系列铅基堆核心技术取得了重大突破，不仅打破了国外相关技术垄断，使得铅基反应堆技术实现了完全自主化。中国已经率先将至少三种构型的小型堆推进到可以开工建造的状态，这一成绩全球唯一！因具有模块化设计便于移动、结构紧凑、成本可控等特点，小型核反应堆发电技术正越来越受到重视。正如报告最后建议中再次重申的那样，美国如果想在未来几十年内保持国际核技术领先者地位，应大力支持小型模块反应堆技术的研究。小型堆或许是美国核能复兴的关键。