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美国通过小型核反应炉初阶审核,加速民用核能进展

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发布时间:2018-05-12 14:30:01

美国通过小型核反应炉初阶审核,加速民用核能进展


小型核反应炉(SMR)开发目的为取代旧有单一或多个大型反应炉,更小与灵活的模组化设计可将反应炉设备在偏远地区或船只上。设置过程也较简易与快速,可在工厂快速组装,并直接运送到现场设备。而近日美国核能管理委员会(NRC)已放行英商 NuScale Power 小型核反应炉申请第一阶段审核,为民用核电厂开辟道路。

NuScale Power 是首个通过美国设计验证申请(Design Certification Application,DCA)第一阶段厂商,其首位顾客美国犹他州联合市政电力系统公司(UAMPS)更拟在爱达荷州打造 12 座小型核反应炉,可望在 5、6 年之后投产。

根据 NuScale Power 资料,小型核反应炉大小为 23×5 米,热容量(thermal capacity)达 160 MWt,并可产生 50 MW 电力,重量仅 700 公吨,成本低于每 KW 5,100 美元。该电厂核燃料添加一次可使用一年,规模大小也更灵活与弹性,可在偏远地区小范围设备,或是几十组并联大规模发电。

NuScale Power 小型核反应炉为轻水反应炉(light-water reactor),与重水反应炉相比,轻水较便宜,减速效率也高,该系统单一控制室更可一次执行 12 座小型核反应炉。

该反应炉将设备本地底,并采用自然循环原理,因此不需要泵(pump)让水流过反应炉。系统透过对流让水流经核心加热,当热水流到顶部时会被蒸气机的冷却水往下带动,且由于冷水具有较高的密度,水会再流至反应炉底部加热,并重复循环。

而流过反应炉的水与蒸汽产生系统的水会保持分隔以免污染,当反应炉的热水经过蒸汽产生器数百条通道时,热量会沿着管线传导,让管中的水变成蒸汽,而蒸汽会连接到涡轮机并在冷却器中返回液态,再度流回蒸汽产生器。

该设计已经过 NRC 约 11.5 万小时初步审查,美国能源部也有资助 4 亿美元。团队希望模组化反应炉不仅可降低核能成本,还可增进环境利益并让核反应炉不会在严格监控下运作,以免未来 40 年都无法打造新核电厂。

NuScale Power CEO兼董事长 John Hopkins 表示,他们的技术意味着巨大的经济效益并可增加就业机会,NuScale Power 希望透过可负担、高灵活性、安全的解决方案来振兴美国核工业。