为未来寻找清洁能源:小型和模块化的核技术是答案

由内森泰得福德|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,它们为更大的、互联的电网提供电力。另一方面,小型模块化反应堆(通常被称为smr)是一种核裂变反应堆,设计成建造在更小的模块中,产生的电力比传统的核电站机组要少。随着我们向非碳排放源过渡,这种清洁能源技术能够而且将会发挥关键作用。

但首先,我们必须克服这样一种普遍看法,即smr只关注上网(公用事业)电力市场。虽然上网电力市场无疑是SMR技术广泛应用的关键,但它绝不是唯一能从SMR技术的应用中受益的市场。更小的机组规模使smr能够进入大规模核电不适合支持的市场——换句话说,这些市场是与电网相连,但目前没有现有核电基本负荷的支持。此外,模块化制造和建造可以降低建造成本和进度,传统反应堆设计的演变以及新型先进反应堆的部署都可以提高安全性和运行效率。

考虑一下更小的一类反应堆——非常小的模块化反应堆(vSMRs)或微反应堆——它们正在开发,输出功率为1-10兆瓦,以解决远程发电的机会。这些反应堆的设计考虑到了可运输性和弹性,与偏远社区和矿山的供电需求相一致。考虑到这些偏远地区通常依靠柴油发电机发电——价格昂贵,通常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和经济竞争力的选择。与柴油发电相比,这些反应堆对环境更有利。

此外,一些先进反应堆的发展也为工业热和动力利用smr提供了机会。传统的核能在相对较低的温度下产生蒸汽,而新的反应堆设计可以提供在某些情况下高达700⁰摄氏度的热源。这将使生产氢气或脱盐等工业过程的新技术成为可能,当它们与SMR所能提供的电力相结合时,将使它们对热电联合需求非常有吸引力。

这并不是说smr没有自己的挑战。许可证和环境批准可能仍然需要很长时间,特别是对于第一个这样的单位。它们还需要熟练的、经过专门训练的员工来监督操作、维护和监管事务,同时还需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。

我们想挑战这种想法,因为SMRs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,首批运营机组计划在本世纪20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门知识,而且在谈到smr时,我们已经做了大量工作来定义和演示该技术带来的实际好处。在我们寻求实现激进的全球无碳目标的同时,我们正慢慢接近可以随时使用小型核能的那一天,我们正在努力确保最终用户和开发人员在这一转变过程中取得成功。