TAG标签 |网站地图 |免责声明
位置: 主页 > 国际新闻 >

小型核反应堆在美国的商业前景及启示(上)

时间:2017-11-14 01:53 来源: 作者: 点击:

核电网讯:由于核能既可满足能源需求又能保护环境,美国奥巴马总统多次呼吁“为了应对环境变化、防止核扩散、为全人类提供使用核能的机会,要研发新的核能技术并对已有的关键技术进行提升。”美国因为即将有大量的小型火电机组退役,加之税收等原因对化石燃料电站经济性的影响,政府希望有大量的小型核反应堆替代退役的火电机组。

据美国能源咨询管理委员会预测,美国至少需要1100太瓦时的电力来自小堆,该规模将超过全美现有核电站的总发电量(799太瓦时),小堆将在确保美国能源安全方面发挥越来越大的作用。美国能源部确信模块式小堆在美国有良好的市场前景,他们用“能源史上的又一个里程碑”“开创核能多用途新时代”“改变美国未来核能的关键”表述对小堆重要性的认识。

一、小堆综述

IAEA将电功率小于30万千瓦的反应堆定义为小型反应堆。美国研发设计小堆的目的是为了实现用非化石燃料满足能源需求增长,有效降低碳排放。小堆有出口便利的特点,能够增加就业。美国政府在与小堆核电公司签署的协议中,明确规定小堆必须在国内生产,以增强本国的制造能力并提高出口能力。

美国B&W mPower公司、NuScale公司以及西屋公司推出的小堆设计方案,以成熟的海军舰艇技术和轻水堆核电技术为基础,设计建造技术成熟且有各自的优势与特点。其中B&W mPower和NUSCALE研发的两种小堆已获得美国政府为期5年、总计4.52亿美元的资金支持。NuScale公司计划于2016年底向美国核管局(NRC)提交50MW小型模块化反应堆安全设计审查,2023年投入运行。NuScale公司研发的小堆除了可以使用传统的轻水堆燃料外,还可以使用MOX燃料。

二、优势与前景

一是小堆固有安全优势。小堆核能利用最核心的是安全问题。小堆放射源项小、体积小,采用一体化建造。一体化建造能消除大失水事故(LOCA),即使发生事故也不会造成大量放射性物质的快速释放,潜在事故进程缓慢,留有更长的事故响应时间,一回路具有高自然循环能力,因此不需要场外应急,被称为“核能史上的又一座里程碑”。另外,小堆采用完全非能动安全系统,可以不需要人工干预,极大提高了安全性。美国政府支持开发的NuScale公司的堆芯熔化概率可以降到10的负8次方,比现在最先进三代核电技术高出两个量级。

二是小堆具有成本优势。小堆模块化的特点决定了可以分段建造和发电,得到的收益用于建造新的小堆,因此可以降低建造的投资成本,能较快得到回报。另外,换料周期长、现场不需要太多的专业化人才,有利于提高经济性,对一些缺乏人才的国家和地区的市场是有吸引力的。

三是小堆具有制造便捷优势。目前美国新建的大型反应堆零部件尽可能地采用离堆的模块化建造,但小堆模块化建造意味着主要部件在其它地方生产后运到建造现场进行组装,不需要超大锻造件,反应堆压力容器和其它大锻件都由美国国内供应商生产,由此带来就业和出口机会。

四是小堆能够满足一些特殊用途。尺寸小和发电量少,可以作为大型核反应堆的补充,适用于电量需求小、电网承受能力差、偏远地区的一些高耗能行业,如海水淡化、采矿业等,使用核动力从坚硬的页岩中萃取油,可以显著地减少碳排放。对于能源需求增长缓慢的地区,可以采用装机容量小的小堆;对于能源需求增长迅速的地区,也可以采用小堆,小堆独立的模块化设计为核电厂规模的延展提供了条件。

五是小堆具有防止核扩散功能。美国所有的小堆都设计在地下,可以限制对核设施的破坏,也可限制放射性释放。小堆被设计成“黑匣子”,装好核燃料后的一体化装置运到现场,用过后,整个机组运回工厂进行废物处理处置。运营者不再承担燃料循环的责任,降低了核扩散的风险。

阅读排行
最新阅读
  • 关键词导航:能源新能源能源经济电力能源油气能源RSS地图

  • Copyright by 2013-2017能源信息网. All Rights Reserved .京ICP备09015278号