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安全、低成本且方便组装的迷你核反应堆即将出现

放大字体  缩小字体 中国核电网  | 发表于:2017-02-06 | 来源:国际电力网

冷却塔、废料池、错综复杂的地下隧道,以及令人不寒而栗的反应堆事故——这恐怕是很多人心中的“印象核电站”。核电站虽说高冷,但绝非洪水猛兽。最近,一家美国核能公司正式递交了建设“预集成微型反应堆系统”的申请。这种迷你反应堆小到能够用船或卡车运载。

NuScale Power是美国一家致力于推广小型模块化反应堆的私人公司,其总部位于俄勒冈州波特兰市。NuScale Power之前向美国核管制委员会(Nuclear Regulatory Commission,NRC)递交了相关建设方案,这是商业电力公司首次向NCR申请建设小型模块化反应堆,在能源领域具有里程碑意义。

在核电厂之外建反应堆,然后用船、火车甚至卡车将其运送到电站进行组装,这就是模块化设计。据NuScale介绍,异地组建反应堆主要部件的做法即省时又省钱,核电厂的建设也更有灵活性。模块化设计还可以免去传统核电站所必须的大型冷却系统。

相较于一站式建厂,模块化建设、现场组装的方式更加便捷,成本更低,也省去了很多繁杂过程。76英尺(23米)高的反应堆运至现场后,会被放到地下的密闭容器内,容器本身又浸在钢筋混凝土水池内。之后整个地下结构会被覆盖一层屏蔽层,发电设施则建在地面上。

据NuScale介绍,这种模块化核电站有很多优势。首先,迷你反应堆的含铀量要比传统反应堆少很多,这不仅降低了堆芯熔毁的风险,还限制了潜在事故的风险程度。其次,NuScale的设计具有多重安全保障。在停电或者设备故障情况下,反应堆可以自动关闭并冷却,无需外部供电或水冷,甚至不需要运行人员的介入。

从NuScale公布的数据可以看到,一座典型迷你反应堆的最高输出功率为50兆瓦。而传统核电站最低功率为500兆瓦,拥有多个反应堆的大型核电站则有4000兆瓦的功率。但是,NuScale计划连接众多迷你反应堆为整座城市供电,它要比大型核电站拥有更高效的供电效率。

既然微型堆有这么多优点,为什么之前没人就做呢?

其实,微型堆的概念并不新鲜。反应堆的核心技术在于扩展性,即可大可小的“如意堆”。但是,受经济因素的限制(单位设备的输出能量),大型反应堆成了传统电站最佳选择。

NuScale的设计则受惠于最新的材料科技和施工工艺。多微型堆系统除了有更好的在线功率校准性能,NuScale还能与周边的风能或太阳能等清洁能源设施相互配合供电,在分钟量级上分配电力。

由于特朗普总统声明要投资技术,业界对核能的兴趣正在飙升。选举日至今,人们对核能未来的乐观情绪甚至将铀的库存量提升了近40%。

那些积极寻找核电转折点的能源公司也是如临甘露,如沐春风。比如马萨诸塞州的Transatomic电力公司,它开始复兴并发展新一代熔盐反应堆。熔盐堆是由橡树岭国家实验室在20世纪60年代首次提出的,它以乏燃料为燃料,为放射性核废料的处理问题提供解决方法。

那么迷你堆的未来又将去往何方?NRC需要三年左右才有认证结果。如果一切顺利,NuScale会在爱达荷国家实验室建设首座12模块商业核电站,并且计划在2026年开始运行。

 
关键词: 核电 核反应堆
 
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