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美国核能管理委员会通过首座小型模组式核反应炉设计

发布日期:2021-10-07 00:46浏览次数:
本文摘要:第三代与第三+ 世代的核电厂大而无当,在全球都沦为追加预算不时、竣工大大延后、上线遥遥无期的超大型钱坑,造成许多计划一一中止。原有核电厂也状况危急,美国许多核电厂原本计划延役,但成本远高于其他发电方式而没什么竞争力,各大电力公司大大威胁美国政府若不减少补贴就要重开核电厂,在纳税人压力下特朗普政府不肯明目张胆补贴,于是预期原有核电厂也不会一一提前停役。

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第三代与第三+ 世代的核电厂大而无当,在全球都沦为追加预算不时、竣工大大延后、上线遥遥无期的超大型钱坑,造成许多计划一一中止。原有核电厂也状况危急,美国许多核电厂原本计划延役,但成本远高于其他发电方式而没什么竞争力,各大电力公司大大威胁美国政府若不减少补贴就要重开核电厂,在纳税人压力下特朗普政府不肯明目张胆补贴,于是预期原有核电厂也不会一一提前停役。核工产业唯有将期望竭尽在下一代的第四代核电厂,先前虽然有许多新创公司研发小型模组式核反应炉(small modular reactor,SMR),却都只言楼梯响,如今,再一有第一家向美国核能管理委员会明确提出设计图( Nuclear Regulatory Commission,NRC)第一阶段审查通过。

2018 年 4 月底,新的规模能源(NuScale Power)宣告,已取得美国核能管理委员会第一阶段设计证书审查通过,有望沦为打造出全美第首个小型模组式核反应炉核电计划的厂商,也有望沦为全球第一。新规能源的第一个客户,是犹他州牵头市政电力系统(Utah Associated Municipal Power Systems),计划于爱达荷州修建 12 座 50 百万瓦(Megawatt)发电容量小型模组式核反应炉,预计于 2020 年代中期开始运转,有可能是 2026 年。新的规模能源回应,设计特色为使用冷却剂大自然循环方式,不须要马达老大浦运送,相比于竞争对手的优势是机构更加简陋,也因此提高耐用性与安全性,美国核能管理委员会在 11.5 万小时的审查过程中,明确提出的资料拒绝比较较较少。研发过程中,美国能源部核能办公室的「美国先进设备核能发展产业机会基金」给与新规能源 4,000 万美元的研发成本承担补贴。

核能产业界早自 1990 年代起就仍然谈论第四代与小型模组式核反应炉的概念,但根本都只是学理或初期研究阶段,新规能源此次审查通过,将过去的纸上谈兵往前前进一大步,世人有望在 10 年内实际测试小型模组式核反应炉的确实可行性。在全球核产业显著南北衰败的趋势下,下一代核电厂的愿景,沦为核产业界的一根救命稻草,无视规模较小仍然大而无当,也就能把第三+ 世代超强极大钱坑的阴影抛掷在脑后;明确提出热中子、快中子高温反应,反应后产生的高能核废料半衰期较过去的 3 万年增加为 300 年;使用气冷、液态钠、液态铅、熔盐等各种有所不同加热技术,设计上一旦反应炉熔毁,反应不会自动暂停,提高安全性,且反应炉内的燃料也大幅度增加,以新的规模能源的技术为事例,一个反应炉内仅有传统核电厂反应炉内 5% 燃料,让世人遗忘福岛电厂为了持续加热反应堆,加热用水不受电磁辐射污染,得永无止境的新建蓄水池的噩梦。太阳能和风能都在降价不过小型模组式核反应炉依然面对不利的商业挑战。犹他州牵头市政电力系统的 12 座反应炉计划,总预算为 29 亿美元,预计竣工上线后,每度电均化成本目标( levelized cost of energy)为 0.065 美元。

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根据美国能源资讯局(EIA)资料,预计 2022 年上线的第三代核能发电厂,每度电均化成本 0.09 美元,若是新的规模能源的预估皆简化成本没往上新增,新一代的核电厂的确比现在世代更加低廉。然而,若跟其他能源较为,始循环燃气发电每度电均化成本 0.0303 美元,先进设备式始循环燃气发电 0.0328 美元,地热皆简化成本 0.0431 美元,美国陆上风能的均化成本 0.048 美元,太阳能电池 0.0591 美元,也就是说,小型模组式核反应炉虽然输掉过前一代核能,依然完全比所有其他能源都远比喜,在美国只比不上离岸风能、生质能。一个更大的挑战是,不仅太阳能正在较慢降价,美国陆上风能也显得无比低廉,连因为受到《琼斯法案》阻碍使得成本无法像欧洲那么较低的美国离岸风能,受到产业早已渐渐转入成熟阶段,成本也一样较慢减少。

比较的,小型模组式核反应炉则刚送来设计图审查通过,要转入成本较慢上升阶段还要很长的时间,在发展成熟期之前,离岸风能早就成本降至近高于小型模组式核反应炉。新的规模能源充份解读所面对的市场挑战,回应过去第一波核电厂修建时,当时美国电力市场正处于高度政府管制,高度集中化,较低市场竞争的情况,才使得核电厂以求存活,如今状况早已几乎有所不同,电力市场自由化程度提升,百花齐放,市场环境几乎有所不同,新的规模能源理解所面对的挑战,但指出新一代技术能解决问题传统轻水式反应炉的高成本问题。新的规模能源以外,新一代核电厂声称最慢能转入商用阶段的,是中国华能修建中的球床反应炉核电厂山东石岛湾核电厂,原本称之为 2017 年底竣工发电,但目前仍正处于修建状态。


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