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OECD發布小型模塊化堆報告

2022-06-10 10:02  來源:核科技動態    小型模塊化堆  SMR

2021年4月13日,經合(he)組織核能(neng)機構(OECD/NEA)發布了(le)題(ti)為“小型模塊化堆:挑(tiao)戰與機遇”的研究報告。


2021年(nian)4月13日,經(jing)(jing)合組織核能機(ji)構(gou)(OECD/NEA)發布了(le)題(ti)為(wei)(wei)“小型模塊化(hua)堆(dui)(dui):挑戰與機(ji)遇”的(de)(de)研究報(bao)告(gao)(gao)。報(bao)告(gao)(gao)中將電功率介(jie)于(yu)300兆(zhao)(zhao)瓦和(he)(he)(he)(he)10兆(zhao)(zhao)瓦之間(jian)的(de)(de)反(fan)應(ying)(ying)堆(dui)(dui)定(ding)義為(wei)(wei)小堆(dui)(dui)(SMR),低于(yu)10兆(zhao)(zhao)瓦的(de)(de)反(fan)應(ying)(ying)堆(dui)(dui)定(ding)義為(wei)(wei)微堆(dui)(dui)(MMR)。SMR具有(you)固有(you)安全(quan)性高、結(jie)構(gou)簡單、建造標準化(hua)以及(ji)靈活應(ying)(ying)用等特(te)(te)點,符合未來(lai)能源(yuan)需求。SMR也(ye)越來(lai)越受(shou)到決策(ce)者、核電業主和(he)(he)(he)(he)能源(yuan)行業分析者的(de)(de)關(guan)(guan)注。但是SMR仍面(mian)臨很多阻礙其(qi)商(shang)業化(hua)等方面(mian)的(de)(de)問題(ti)。早(zao)在(zai)2011年(nian)和(he)(he)(he)(he)2016年(nian)OECD/NEA就發布過(guo)針對(dui)SMR的(de)(de)經(jing)(jing)濟性和(he)(he)(he)(he)市場前景(jing)的(de)(de)報(bao)告(gao)(gao)。2017年(nian)和(he)(he)(he)(he)2019年(nian),OECD/NEA又(you)專門針對(dui)SMR的(de)(de)相關(guan)(guan)法(fa)規和(he)(he)(he)(he)監管(guan)問題(ti)組織了(le)研討會(hui)。此次報(bao)告(gao)(gao)是對(dui)前述報(bao)告(gao)(gao)和(he)(he)(he)(he)會(hui)議內容的(de)(de)總(zong)結(jie),旨(zhi)在(zai)進一步評估SMR在(zai)大規模部(bu)署和(he)(he)(he)(he)提高經(jing)(jing)濟競爭力等方面(mian)面(mian)臨的(de)(de)機(ji)遇與挑戰。本文主要介(jie)紹SMR的(de)(de)發展概況(kuang)、技術經(jing)(jing)濟性特(te)(te)點以及(ji)各國的(de)(de)支持舉措等。

1 SMR研發概況

為減少溫(wen)室氣體(ti)(ti)排(pai)放(fang),核(he)(he)電(dian)(dian)將(jiang)是(shi)總體(ti)(ti)能(neng)(neng)源結構中必不(bu)可(ke)少的(de)一(yi)種(zhong)能(neng)(neng)源。據(ju)國際能(neng)(neng)源署(shu)(IEA)可(ke)持續(xu)發(fa)展(zhan)情景(SDS)預(yu)測(ce),2020~2040年,核(he)(he)電(dian)(dian)發(fa)電(dian)(dian)量增長率將(jiang)由(you)目前的(de)5 GW/年再翻一(yi)翻。但(dan)是(shi),近年來新(xin)建(jian)核(he)(he)電(dian)(dian)項目工(gong)程(cheng)拖期且(qie)成本(ben)不(bu)斷上漲,使(shi)得公眾和(he)利益相關者(zhe)對新(xin)核(he)(he)電(dian)(dian)項目建(jian)造(zao)缺少信(xin)心。SMR技術可(ke)解決(jue)近期核(he)(he)電(dian)(dian)項目中的(de)一(yi)些問題,同時還能(neng)(neng)夠擴大核(he)(he)能(neng)(neng)的(de)作用,使(shi)整體(ti)(ti)能(neng)(neng)源結構脫碳。

SMR的(de)設(she)計(ji)可以(yi)有多(duo)種分(fen)(fen)(fen)(fen)類方(fang)式(shi)(shi)(shi),此次OECD報告將SMR分(fen)(fen)(fen)(fen)為以(yi)下五類:①單(dan)機(ji)(ji)組(zu)輕(qing)(qing)(qing)水堆(dui)(dui)-SMR:采用(yong)成熟的(de)輕(qing)(qing)(qing)水堆(dui)(dui)技(ji)術(shu)(shu)和(he)燃料的(de)獨立(li)機(ji)(ji)組(zu),可替(ti)代(dai)小型化石燃料機(ji)(ji)組(zu)或部署(shu)為分(fen)(fen)(fen)(fen)布(bu)式(shi)(shi)(shi)發電機(ji)(ji)組(zu);②多(duo)機(ji)(ji)組(zu)輕(qing)(qing)(qing)水堆(dui)(dui)-SMR:也采用(yong)輕(qing)(qing)(qing)水堆(dui)(dui)技(ji)術(shu)(shu),可根據發電容量(liang)(liang)替(ti)代(dai)中型基(ji)本負(fu)載容量(liang)(liang),也可以(yi)在分(fen)(fen)(fen)(fen)布(bu)式(shi)(shi)(shi)發電框架中運(yun)行;③可移動/可運(yun)輸式(shi)(shi)(shi)SMR:目(mu)前采用(yong)輕(qing)(qing)(qing)水堆(dui)(dui)技(ji)術(shu)(shu),目(mu)的(de)是(shi)便(bian)于(yu)從一(yi)處轉移到(dao)另一(yi)處,浮動堆(dui)(dui)屬于(yu)此類別;④第(di)四代(dai)(Gen IV)SMR:采用(yong)先(xian)進的(de)非輕(qing)(qing)(qing)水堆(dui)(dui)技(ji)術(shu)(shu),包括(kuo)第(di)四代(dai)核能系(xi)統(tong)國際論壇(GIF)認可的(de)設(she)計(ji)概念;⑤微(wei)型模塊(kuai)化反應堆(dui)(dui)(MMR):裝機(ji)(ji)容量(liang)(liang)小于(yu)10 MWe的(de)設(she)計(ji),通常(chang)能夠半自主運(yun)行,相(xiang)對于(yu)較大的(de)SMR,其(qi)運(yun)輸能力得(de)到(dao)改善。MMR主要用(yong)于(yu)偏遠地(di)區(qu)的(de)離網運(yun)行。這些SMR設(she)計(ji)的(de)技(ji)術(shu)(shu)成熟度(TRL)和(he)許(xu)可成熟度(LRL)各不相(xiang)同。

當今的(de)(de)SMR之所以受(shou)(shou)到關注,不僅(jin)因為(wei)其(qi)尺寸小,更是由于小尺寸帶來的(de)(de)安(an)全性、交付模型和(he)商業案例(li)等(deng)。商業化進程最快的(de)(de)小堆(dui)設計均基(ji)于已經積(ji)累(lei)數(shu)十年(nian)運(yun)(yun)行(xing)(xing)和(he)監管(guan)經驗的(de)(de)大(da)型輕水堆(dui)設計。有一些(xie)(xie)設計正(zheng)(zheng)在(zai)建(jian)造中(zhong)(如阿根廷(ting)的(de)(de)CAREM、中(zhong)國(guo)的(de)(de)ACPR50S)或(huo)正(zheng)(zheng)在(zai)商業運(yun)(yun)行(xing)(xing)中(zhong)(如俄羅(luo)斯的(de)(de)KLT-40S)。這些(xie)(xie)技術(shu)是世界范(fan)圍(wei)內運(yun)(yun)行(xing)(xing)的(de)(de)二(er)代(dai)(dai)和(he)三(san)(san)代(dai)(dai)/三(san)(san)代(dai)(dai)加(jia)反應堆(dui)的(de)(de)小型進化變體,受(shou)(shou)益于其(qi)數(shu)十年(nian)的(de)(de)運(yun)(yun)行(xing)(xing)和(he)監管(guan)經驗。圖(tu)1是某些(xie)(xie)反應堆(dui)設計與(yu)輸(shu)出功(gong)率(lv)、堆(dui)芯(xin)出口溫度和(he)堆(dui)型的(de)(de)關系(xi)。最成熟(shu)的(de)(de)第四代(dai)(dai)設計是金屬冷(leng)卻和(he)氣體冷(leng)卻系(xi)統,采用(yong)這些(xie)(xie)設計的(de)(de)一些(xie)(xie)機組目前正(zheng)(zheng)在(zai)運(yun)(yun)行(xing)(xing)或(huo)建(jian)造中(zhong)。

目前,至少(shao)有(you)72個SMR概念正處于不(bu)同的(de)開(kai)發階段(IAEA,2020年),較2018年增加了40%(IAEA,2018年)。表1列舉了國(guo)際上(shang)處于開(kai)發階段的(de)代(dai)表性(xing)SMR,其中大約一(yi)半的(de)設(she)計概念基于LWR技(ji)術,另一(yi)半基于第四代(dai)概念。雖然“SMR”一(yi)詞在世界各地被用(yong)來指所有(you)小型(xing)反應堆(dui)設(she)計,但(dan)主要類型(xing)的(de)SMR之間仍(reng)存(cun)在顯著(zhu)差異,特別是在設(she)計模(mo)塊化(hua)程度方面。

 

2 SMR的技術經濟特點

2.1 技(ji)術(shu)特點(dian)

SMR技術在(zai)尺寸上的(de)縮小帶來了(le)大多數設計共有的(de)幾個有利特(te)征:

(1)集成設計:堆芯的(de)縮小(xiao)能夠(gou)支(zhi)持集成設計。集成系統可(ke)(ke)以(yi)(yi)將核蒸汽供應系統(NSSS)的(de)所有(you)部件整(zheng)合到一(yi)個容器中。在這(zhe)種配置中,一(yi)回路(lu)容器內的(de)一(yi)回路(lu)冷卻劑(ji)總量明顯大(da)于(yu)傳統外部回路(lu)配置中的(de)總量,所以(yi)(yi)這(zhe)種配置可(ke)(ke)以(yi)(yi)大(da)幅度增加系統的(de)熱容量和(he)(he)熱慣性。因此,這(zhe)種配置增加了固有(you)安(an)全性,使系統運行和(he)(he)維護更簡單(dan)。

(2)固有安全性(xing):堆(dui)芯的縮小使得(de)功(gong)率輸出更低,同時得(de)到了更高(gao)(gao)的表面積-體積比,這(zhe)將提高(gao)(gao)非(fei)(fei)能動(dong)安全系統在正常運行工(gong)(gong)況和異常運行工(gong)(gong)況下(xia)的效率。例如,許(xu)多(duo)基于(yu)(yu)LWR的設(she)計擁有非(fei)(fei)常大的水(shui)存量,用于(yu)(yu)非(fei)(fei)能動(dong)冷卻系統。對非(fei)(fei)能動(dong)冷卻系統的依賴程度(du)更高(gao)(gao),使得(de)設(she)計更加簡化(hua),運行和維護(hu)也(ye)更加簡化(hua)。

(3)堆芯裝(zhuang)載(zai)量(liang)更(geng)(geng)(geng)低(di):更(geng)(geng)(geng)少(shao)的(de)(de)堆芯裝(zhuang)載(zai)量(liang)擁有廠(chang)(chang)內外優勢。在(zai)廠(chang)(chang)內,需要(yao)(yao)的(de)(de)屏(ping)蔽更(geng)(geng)(geng)少(shao),從而減少(shao)工人的(de)(de)受照劑量(liang)。在(zai)廠(chang)(chang)外,裝(zhuang)載(zai)量(liang)減少(shao)、事故發生(sheng)的(de)(de)概(gai)率降低(di)、導(dao)致潛在(zai)放射(she)性釋放的(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)減少(shao),可(ke)以減少(shao)對應急(ji)規(gui)劃區(EPZ)的(de)(de)需要(yao)(yao)。這(zhe)些(xie)優勢可(ke)使(shi)一(yi)些(xie)SMR能(neng)(neng)夠置于更(geng)(geng)(geng)靠(kao)近需要(yao)(yao)能(neng)(neng)源(yuan)的(de)(de)地方(fang)。

(4)模塊化和(he)可(ke)制造(zao)性得到改進:重(zhong)量和(he)尺寸(cun)直接(jie)決定(ding)了各種部件的(de)(de)(de)制造(zao)、運輸、提升和(he)安裝難易程(cheng)度。SMR的(de)(de)(de)尺寸(cun)較小,使其建造(zao)過程(cheng)能夠采(cai)用(yong)更(geng)宏大的(de)(de)(de)模塊化方(fang)案以及新的(de)(de)(de)制造(zao)技(ji)術。

(5)靈活性增強:通(tong)過利用現有第二代(dai)反應堆的(de)機動性能力(NEA,2012年),SMR可以(yi)通(tong)過固(gu)有的(de)設計(ji)特征(zheng)以(yi)及多機組機組的(de)運行優(you)化,實現負荷跟蹤(zong)模式的(de)增強。SMR的(de)靈活性還(huan)包括(kuo)其(qi)部署能力(如選(xuan)址限制(zhi)較少)和產品多樣性(熱(re)電聯(lian)產)。

以上技術特點對(dui)SMR的安(an)全性、經濟性乃至最終的市場競爭力都有重要影(ying)響。

2.2 關(guan)鍵經(jing)濟驅(qu)動因素(su)

系列化生(sheng)產的優勢在其他(ta)行業已經得到(dao)了充分(fen)(fen)證明,包括造船業和飛機制(zhi)造業。為了實現工(gong)廠化系列生(sheng)產,單個設計的市(shi)場必須足夠(gou)大,而只(zhi)有一小(xiao)部(bu)分(fen)(fen)設計能(neng)夠(gou)建(jian)立這種(zhong)市(shi)場。

為了抵消規模小而帶(dai)來的經濟(ji)性劣勢并提高競爭(zheng)力,SMR的商業化(hua)需要實現系(xi)列化(hua)生產,系(xi)列化(hua)生產依賴于四個關鍵成本驅動因素:設計簡化(hua)、標(biao)準化(hua)和模塊化(hua),同時最(zui)大限(xian)度地提高工(gong)廠化(hua)制造和最(zui)大限(xian)度地減少現場施工(gong)。

(1)設(she)(she)計(ji)簡(jian)化。堆芯裝(zhuang)載量(liang)減少(shao)能夠增(zeng)強非能動(dong)機制(zhi)并提升設(she)(she)計(ji)集成度,其獨(du)特的物理特性能夠簡(jian)化SMR系(xi)(xi)統(tong)(tong)設(she)(she)計(ji)。新(xin)型SMR設(she)(she)計(ji)可能不再需要某(mou)些主(zhu)動(dong)部(bu)(bu)件(jian),例如反(fan)應堆冷卻泵及其相關的輔助系(xi)(xi)統(tong)(tong),這些主(zhu)動(dong)冷卻系(xi)(xi)統(tong)(tong)恰恰是大(da)型LWR設(she)(she)計(ji)成本(ben)(ben)增(zeng)加(jia)的原因。在SMR設(she)(she)計(ji)過(guo)(guo)程中簡(jian)化安全(quan)系(xi)(xi)統(tong)(tong),可以降低(di)(di)電廠(chang)復(fu)雜性從而(er)降低(di)(di)總體資(zi)本(ben)(ben)成本(ben)(ben)。一些多機組SMR研發方也在考慮通過(guo)(guo)開發共享(xiang)的電廠(chang)基礎設(she)(she)施(shi)(例如共享(xiang)的汽輪機廠(chang)房(fang)和控制(zhi)室(shi))來進(jin)一步簡(jian)化。總之,SMR可以通過(guo)(guo)減少(shao)部(bu)(bu)件(jian)和系(xi)(xi)統(tong)(tong)的數量(liang)與規模直(zhi)接(jie)轉(zhuan)化為降低(di)(di)建造成本(ben)(ben),也可以通過(guo)(guo)項(xiang)目管理層面的效益間接(jie)轉(zhuan)化為降低(di)(di)建造成本(ben)(ben)。

(2)標(biao)(biao)準(zhun)化(hua)。SMR設(she)計提供了更高水平(ping)的(de)(de)標(biao)(biao)準(zhun)化(hua)。經證明,設(she)計標(biao)(biao)準(zhun)化(hua)及其隨后的(de)(de)可重復性是降低大型(xing)反應(ying)堆成本的(de)(de)有效方法,因為(wei)它促進(jin)人們邊(bian)做邊(bian)學(xue),并通(tong)過長期的(de)(de)新建造計劃增加供應(ying)鏈的(de)(de)流動性。

(3)模(mo)塊化(hua)和工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)廠建(jian)造(zao)(zao)(zao)。模(mo)塊化(hua)是(shi)一種(zhong)通過(guo)將(jiang)裝(zhuang)(zhuang)置分成(cheng)(cheng)可(ke)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)廠制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)、運輸和現(xian)(xian)場(chang)組裝(zhuang)(zhuang)的(de)(de)模(mo)塊來簡(jian)化(hua)施(shi)(shi)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)的(de)(de)方式。盡管模(mo)塊化(hua)施(shi)(shi)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)已用(yong)(yong)于大型核(he)電廠,但SMR可(ke)以(yi)(yi)進一步利用(yong)(yong)模(mo)塊化(hua)施(shi)(shi)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)的(de)(de)優勢。特別是(shi),模(mo)塊化(hua)帶來的(de)(de)成(cheng)(cheng)本降低可(ke)以(yi)(yi)通過(guo)在遠離施(shi)(shi)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)現(xian)(xian)場(chang)的(de)(de)專用(yong)(yong)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)廠中建(jian)造(zao)(zao)(zao)或(huo)預組裝(zhuang)(zhuang)模(mo)塊來實現(xian)(xian),因為在專用(yong)(yong)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)廠中,勞動(dong)生(sheng)產率和質量控制(zhi)(zhi)(zhi)預計會更(geng)高,項目(mu)管理風(feng)險更(geng)低。模(mo)塊化(hua)施(shi)(shi)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)也可(ke)以(yi)(yi)產生(sheng)間(jian)接(jie)效益,縮(suo)短施(shi)(shi)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)期(qi)并提高施(shi)(shi)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)期(qi)的(de)(de)可(ke)預測性(xing),最終降低一些投資者預期(qi)的(de)(de)風(feng)險。工(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)廠化(hua)制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)可(ke)以(yi)(yi)帶來額外的(de)(de)好處,特別是(shi)在現(xian)(xian)場(chang)很難部署的(de)(de)先進制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)技術的(de)(de)應用(yong)(yong)方面。數字(zi)化(hua)的(de)(de)制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)鏈可(ke)以(yi)(yi)進一步降低成(cheng)(cheng)本和縮(suo)短時間(jian)。

3 研究SMR的主要國家近況和國際舉措

3.1 加(jia)拿(na)大

2018年,加(jia)(jia)拿大發(fa)布了(le)專門的(de)(de)(de)SMR路線圖,以(yi)便與地方、國(guo)家和國(guo)際利益相(xiang)關方積極合作,促(cu)進(jin)SMR的(de)(de)(de)開(kai)發(fa)。該路線圖旨(zhi)在促(cu)進(jin)創新,為核(he)工業建立長(chang)期愿(yuan)景,并(bing)評(ping)估了(le)不同SMR設計的(de)(de)(de)特(te)征及(ji)其(qi)(qi)與加(jia)(jia)拿大需(xu)求(qiu)(qiu)和優(you)先事項(xiang)的(de)(de)(de)一致性。該路線圖的(de)(de)(de)目標是就國(guo)家需(xu)求(qiu)(qiu)和優(you)先事項(xiang)開(kai)展全國(guo)性對(dui)話,以(yi)了(le)解SMR的(de)(de)(de)潛(qian)(qian)在價值,確定與使用SMR相(xiang)關的(de)(de)(de)一些(xie)(xie)關鍵問題及(ji)其(qi)(qi)潛(qian)(qian)在風(feng)險和挑(tiao)戰,并(bing)確定可(ke)能(neng)影響SMR可(ke)行(xing)性的(de)(de)(de)一些(xie)(xie)政策。

此外(wai),加拿(na)大(da)核安全委(wei)員會(CNSC)于2016年推(tui)出了一個新(xin)(xin)的(de)可選擇(ze)的(de)預(yu)(yu)許可框(kuang)架,以促(cu)進與創新(xin)(xin)型(xing)SMR研發方的(de)合作(zuo)。在(zai)這一新(xin)(xin)的(de)許可框(kuang)架下,10家SMR供應(ying)商目(mu)前(qian)正在(zai)參與預(yu)(yu)許可流程。Global First Power公司(si)的(de)5 MWe高溫氣冷微堆(HTGR MMR)正在(zai)參與許可流程,預(yu)(yu)計在(zai)2026年之前(qian),在(zai)喬(qiao)克河的(de)加拿(na)大(da)國家實(shi)驗室(CNL)建造和運行第一座示范裝(zhuang)置。2019年7月,CNL還啟(qi)動(dong)了加拿(na)大(da)核研究項目(mu)(CNRI),為與加拿(na)大(da)第三(san)方支持者合作(zuo)的(de)SMR研究項目(mu)提供支持。

3.2 法國

自2019年以(yi)來,法(fa)國(guo)(guo)政府一(yi)直(zhi)支持行業協會開發一(yi)體化SMR Nuward的(de)基本設計(ji)。這(zhe)種300~400 MWe的(de)SMR設計(ji)主(zhu)要是為了(le)滿足(zu)國(guo)(guo)際市(shi)場的(de)需(xu)求,同(tong)時法(fa)國(guo)(guo)正在(zai)考慮建造示范(fan)性機組或同(tong)類別首(shou)個(FOAK)機組。該(gai)項目(mu)還(huan)積極促進國(guo)(guo)際合作(zuo),包括(kuo)與西(xi)屋的(de)合作(zuo)。最近(jin),作(zuo)為其經(jing)濟復(fu)蘇(su)計(ji)劃(hua)“法(fa)國(guo)(guo)經(jing)濟刺激計(ji)劃(hua)”的(de)一(yi)部分,法(fa)國(guo)(guo)政府已撥款1億歐元支持Nuward基本設計(ji)的(de)開發。

3.3 俄羅斯

繼同類別(bie)首個浮(fu)動式(shi)(shi)核電廠“羅(luo)蒙諾索夫院士號(hao)”投入商(shang)業運(yun)營后,俄羅(luo)斯國家原子能(neng)公司(Rosatom)計劃在圣(sheng)彼得堡的(de)波(bo)羅(luo)的(de)海(hai)造船廠建(jian)造更多浮(fu)動式(shi)(shi)SMR。與此同時,該公司一(yi)直在開發(fa)下一(yi)代(dai)SMR,即RITM-200反(fan)應堆,用(yong)于浮(fu)動式(shi)(shi)部署和陸上部署。系列化建(jian)造可能(neng)在2030年之前開始(shi)。

3.4 美國

自2012年以(yi)來,美國(guo)能源部(bu)(DOE)SMR許可技(ji)術支(zhi)(zhi)(zhi)持(LTS)項(xiang)目向NuScale公(gong)司(si)提供了(le)2.17億美元的政府(fu)配套資金支(zhi)(zhi)(zhi)持。2015年,美國(guo)政府(fu)向NuScale公(gong)司(si)又提供了(le)1 660萬美元的支(zhi)(zhi)(zhi)持,用于與其第(di)一個潛在客戶——猶他州聯合市政電力系(xi)統公(gong)司(si)(UAMPS)合作準(zhun)(zhun)備建(jian)造和運營許可證申請(COLA)。DOE還在推動建(jian)造第(di)一臺(tai)NuScale示(shi)范機(ji)組(zu),該機(ji)組(zu)可以(yi)安裝在愛達荷國(guo)家(jia)實(shi)驗室(INL)的場址。2020年8月,NuScale概念成為第(di)一個獲(huo)得美國(guo)核管會(NRC)設計(ji)批準(zhun)(zhun)的SMR設計(ji)。由于公(gong)眾(zhong)對(dui)NuScale公(gong)司(si)的持續支(zhi)(zhi)(zhi)持,DOE授予了(le)14億美元的額外費用分攤獎,以(yi)支(zhi)(zhi)(zhi)持第(di)一個示(shi)范裝置的建(jian)造。

與(yu)此同時,DOE正在為包括初(chu)創(chuang)(chuang)公(gong)司在內的私(si)營供應商開(kai)發的創(chuang)(chuang)新型(xing)SMR概念提供支持(chi)。2015年(nian),DOE啟動了(le)“加速核創(chuang)(chuang)新通道”(GAIN)計劃(hua)(hua),該計劃(hua)(hua)旨在幫(bang)助SMR供應商使(shi)用美國國家(jia)實驗(yan)室的研發基(ji)礎設施。

2019年(nian),DOE宣布(bu)在(zai)INL啟(qi)動國家反(fan)應(ying)堆(dui)創新中(zhong)心(NRIC),旨在(zai)為(wei)技術研發方的(de)反(fan)應(ying)堆(dui)概(gai)念(nian)測(ce)試和示(shi)范提供支(zhi)持,從而協(xie)助私營部(bu)門開(kai)發先(xian)(xian)進的(de)核能技術。2020年(nian)啟(qi)動了先(xian)(xian)進堆(dui)示(shi)范項(xiang)目(mu)(ARDP)。這一新舉措對SMR和大型反(fan)應(ying)堆(dui)開(kai)放,旨在(zai)支(zhi)持預(yu)計(ji)將(jiang)在(zai)授予撥(bo)款(kuan)后七年(nian)內全(quan)面部(bu)署的(de)近(jin)期先(xian)(xian)進設(she)計(ji)的(de)示(shi)范,以及預(yu)計(ji)將(jiang)在(zai)2030年(nian)及以后全(quan)面部(bu)署的(de)早期設(she)計(ji)的(de)示(shi)范。該項(xiang)目(mu)的(de)預(yu)算撥(bo)款(kuan)總額為(wei)2.3億美(mei)元。第一批被(bei)選(xuan)中(zhong)的(de)設(she)計(ji)是Xe-100和Natrium,這兩種設(she)計(ji)在(zai)2020年(nian)10月都獲得了8 000萬美(mei)元。

DOE還(huan)通過先進能源研究(jiu)計劃(hua)署(ARPA-E)支持(chi)更多先進SMR概念。該(gai)項目特別側重于微型(xing)模塊(kuai)化(hua)反應堆(MMR)。

此(ci)外(wai),美國政府(fu)正在通過立(li)法框架改革(ge)來支持SMR。例如,2018年《核能創新和現代(dai)化(hua)法案》(NEIMA)促進了國家研發(fa)基(ji)礎設施的(de)使用,并支持美國NRC在使認證過程(cheng)適應SMR的(de)特殊性方面(mian)的(de)作(zuo)用。

此外,美國NRC還發布了一(yi)份關(guan)于其審查先進非(fei)輕水堆(dui)(dui)(dui)技術許可申請戰略的(de)白皮書草案(NRC,2019年)。到2019年年中(zhong),六座(zuo)(zuo)反(fan)應(ying)(ying)堆(dui)(dui)(dui)的(de)設(she)計(ji)單(dan)位已(yi)通(tong)知NRC,其打算尋求設(she)計(ji)批準。這些反(fan)應(ying)(ying)堆(dui)(dui)(dui)包括三(san)座(zuo)(zuo)熔鹽堆(dui)(dui)(dui)(MSR)、一(yi)座(zuo)(zuo)高溫堆(dui)(dui)(dui)(HTR)、一(yi)座(zuo)(zuo)鈉冷快(kuai)堆(dui)(dui)(dui)(SFR)和西屋公司的(de)eVinci熱管反(fan)應(ying)(ying)堆(dui)(dui)(dui)。

3.5 英國

2015年(nian),英(ying)國(guo)(guo)(guo)邀(yao)請供(gong)應商提交滿足國(guo)(guo)(guo)家能源需求和工業潛力的建議書,以支持(chi)SMR和先進的反應堆設計(ji)(ji)。2019年(nian)7月,英(ying)國(guo)(guo)(guo)政(zheng)府(fu)承諾投入(ru)1 800萬英(ying)鎊作為(wei)產(chan)業戰略挑戰基金的一(yi)部分,以支持(chi)由羅(luo)爾斯(si)•羅(luo)伊斯(si)公司牽頭財團提議的英(ying)國(guo)(guo)(guo)SMR的開發(fa)(fa)。在2020年(nian)11月發(fa)(fa)布(bu)的綠色工業革命“十點計(ji)(ji)劃”中,英(ying)國(guo)(guo)(guo)政(zheng)府(fu)宣(xuan)布(bu)額外撥款2.15億英(ying)鎊用于(yu)開發(fa)(fa)這一(yi)國(guo)(guo)(guo)內SMR設計(ji)(ji)。

英(ying)(ying)國(guo)商業(ye)、能源(yuan)及工(gong)業(ye)戰略部(BEIS)也承諾投入高達(da)4 400萬(wan)英(ying)(ying)鎊(bang)(bang)用于先進模塊化反應堆可(ke)(ke)行性(xing)和開發項目。第(di)(di)1階段已完(wan)成八(ba)座(zuo)第(di)(di)四代(Gen IV)SMR的(de)可(ke)(ke)行性(xing)研究(jiu)。第(di)(di)2階段已經選定了(le)三種設計,每種設計將額外(wai)獲得(de)1 000萬(wan)英(ying)(ying)鎊(bang)(bang)。此(ci)外(wai),還可(ke)(ke)能向監管(guan)機構提供(gong)500萬(wan)英(ying)(ying)鎊(bang)(bang),以支(zhi)持這一舉措。最近的(de)國(guo)家基礎設施(shi)戰略為(wei)該舉措的(de)預算額外(wai)撥款(kuan)1.7億英(ying)(ying)鎊(bang)(bang)。

目(mu)前政府對SMR部(bu)署的(de)支持主要體現在四個關(guan)鍵領域(yu):①提供長期(qi)政策支持,促進(jin)(jin)政府、私營部(bu)門和(he)社區各級利益相關(guan)者之間的(de)討(tao)論;②在設計(ji)(ji)(ji)和(he)開發(fa)階段鼓勵(li)國(guo)內研發(fa)計(ji)(ji)(ji)劃,包(bao)括利用國(guo)家研發(fa)基礎設施和(he)其他支持進(jin)(jin)行(xing)研發(fa)的(de)機(ji)制;③進(jin)(jin)一(yi)步審查許可框架(jia),促使SMR設計(ji)(ji)(ji)盡快示范;④為建造示范機(ji)組(zu)或FOAK機(ji)組(zu)提供財政支持。




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