为未来寻找清洁能源:小型模块化核技术是答案

内森·泰德福德|2020年2月28日

当大多数人想到核能发电时,他们想到的是大型的、公用事业规模的、集中的核电站,这些核电站为更大的、相互连接的电网提供电力。另一方面,小型模块化反应堆——通常被称为smr——是核裂变反应堆,被设计成建造在更小的模块中,产生的能量比传统的核电站单元要少。在我们向无碳排放能源过渡的过程中,这种清洁能源技术能够并将发挥关键作用。

但首先,我们必须克服一种普遍的看法,即中小企业反应器只关注并网(公用事业)电力市场。虽然并网电力市场无疑是SMR技术广泛采用的关键,但它绝不是唯一能从SMR技术的采用中受益的市场。较小的机组规模允许小型反应堆进入大型核能发电不太适合支持的市场——换句话说,这些市场与电网相连,但目前没有现有核基本负荷的支持。此外,模块化制造和建造可以降低建造成本和进度,传统反应堆设计的发展以及新型先进反应堆的部署都提高了安全性和运行效率。

考虑到小型反应堆——非常小的模块化反应堆(vSMRs)或微型反应堆——它们的功率输出在1-10兆瓦左右,以满足远程电力的需求。这些反应堆的设计考虑了可运输性和弹性,符合偏远社区和矿山的供电需求。考虑到这些偏远地区通常依赖柴油发电机供电,而柴油发电机价格昂贵,而且往往依赖于不确定的季节性运输窗口,vsmr为这些地区的发电提供了一个有前景且具有经济竞争力的选择。这些反应堆还提供了一种比柴油发电更环保的替代方案。

此外,某些等级的先进反应堆的发展也提供了利用小型反应堆作为工业热能和动力的机会。虽然传统的核能在相对较低的温度下产生蒸汽,但较新的反应堆设计可以提供在某些情况下高达700摄氏度的热源。这可以为工业过程提供新技术,如氢气生产或海水淡化,当与SMR可以提供的电力相结合时,使它们对热电联产需求非常有吸引力。

这并不是说smr没有自己的一系列挑战。许可证和环境审批可能仍然需要很长时间,特别是对于首个同类装置。他们还需要熟练的、受过专门训练的员工来监督操作、维护和监管事务,同时还要管理废物和乏燃料问题。对于非传统核工业来说,这些考虑似乎令人生畏。

我们想要挑战这种想法,因为smr的未来就在我们的家门口。示范工厂和首批商用机组的计划正在推进,首批运营机组的目标是在2020年代中后期投入使用。我们拥有开发新技术并使其具有商业可行性的专业知识,当涉及到smr时,我们已经做了功课来定义和展示这项技术所带来的真正好处。在我们努力实现积极的全球无碳目标的过程中,我们离小型核能随时可用的那一天越来越近,我们正在努力确保最终用户和开发人员在这一转变发生时都能取得成功。