近期，全球核能小型堆的應(yīng)用與相關(guān)工作部署進(jìn)入“加速期”。據(jù)世界核新聞網(wǎng)站日前報(bào)道，瑞典能源局向瑞典模塊化反應(yīng)堆股份公司授予9900余萬(wàn)瑞典克朗（約1060萬(wàn)美元），以支持其在奧斯卡港核電廠建設(shè)一座先進(jìn)鉛冷模塊化小堆（SEALER）。據(jù)悉，該小堆裝機(jī)容量為3000千瓦至1萬(wàn)千瓦，可以在不換料的情況下連續(xù)運(yùn)行10至30年。
無(wú)獨(dú)有偶，近日俄羅斯國(guó)家原子能公司和菲律賓能源部也提出一項(xiàng)聯(lián)合行動(dòng)計(jì)劃，雙方擬合作探索在菲律賓部署小型堆核電廠的可能。
此外，西班牙泰納通公司也宣布將為挪威能源技術(shù)研究所開發(fā)和供應(yīng)基于模塊化小堆（SMR）技術(shù)的模擬器。根據(jù)公開報(bào)道，比利時(shí)也計(jì)劃在4年內(nèi)投資1億歐元用于核電技術(shù)尤其是小型堆的研發(fā)。
所謂“小型堆”，即小型先進(jìn)模塊化多用途反應(yīng)堆，其特點(diǎn)是高安全性、小身型、多用途，不僅可以用于發(fā)電，還可以進(jìn)行工業(yè)供熱供汽，居民供暖，以及為海水淡化和海洋開發(fā)供能等。
根據(jù)國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，目前全球有17個(gè)國(guó)家共70余個(gè)小型模塊化反應(yīng)堆設(shè)計(jì)正在評(píng)估中。
“在全球低碳轉(zhuǎn)型的過程中，順應(yīng)未來(lái)大規(guī)模的電氣化趨勢(shì)，必須要找到一個(gè)最優(yōu)組合，能夠?qū)崿F(xiàn)電力的清潔、可靠、經(jīng)濟(jì)供應(yīng)。”在近日召開的“碳中和-核能-小微堆”線上研討會(huì)上，國(guó)際私人投資集團(tuán)——突破能源聯(lián)盟（BreakthroughEnergy）科研主管徐熠興表示，核電作為穩(wěn)定的清潔電源，將在未來(lái)電力系統(tǒng)中承擔(dān)重任。多位與會(huì)專家表示，發(fā)展小型堆將是核電提高經(jīng)濟(jì)性與安全性的可靠路徑。
“與風(fēng)電、光伏發(fā)電不同，核電站利用率非常高，幾乎可以維持全天候、一整年的運(yùn)行，且只需要少量裝機(jī)就可以發(fā)出大量電能，其電網(wǎng)建設(shè)成本也與火電相近，對(duì)于推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型可望發(fā)揮巨大作用。”徐熠興進(jìn)一步認(rèn)為，如果沒有核能，電力系統(tǒng)低碳化的成本將會(huì)非常高。
“過去幾十年，核電的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)被淹沒在復(fù)雜的安全系統(tǒng)建設(shè)和超長(zhǎng)的建設(shè)周期里。”廈門大學(xué)能源學(xué)院教授李軍指出，現(xiàn)役核電成本高企的原因主要有兩個(gè)：一是由于歷史上三次嚴(yán)重核事故的發(fā)生，使得公眾對(duì)目前核電技術(shù)路線安全性的疑慮長(zhǎng)久難消，以致談“核”色變，從而使核電發(fā)展陷入核安全要求與成本持續(xù)相互推高的惡性循環(huán)；二是目前核電行業(yè)仍然缺乏技術(shù)創(chuàng)新。
根據(jù)測(cè)算，能源系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)80%的清潔化，最低成本的發(fā)電組合是擁有10%左右的核電。而要實(shí)現(xiàn)90%的清潔化，則需要30%的核電才能達(dá)到總體成本最優(yōu)。“在控制成本的同時(shí)要實(shí)現(xiàn)碳中和，最好的方式就是在發(fā)電組合中部署20%-30%左右的核電。”徐熠興認(rèn)為。
多位與會(huì)專家指出，在未來(lái)核電占比大幅提高的電力系統(tǒng)中，要兼顧安全性與經(jīng)濟(jì)性，小型堆將是可靠的選擇。
在李軍看來(lái)，核電站在設(shè)計(jì)時(shí)就需要考慮實(shí)現(xiàn)固有安全，“其前提就是要控制好燃料的熱通量。核燃料體積越大，熱通量就越大，基于這一考慮，小型堆正是實(shí)現(xiàn)核電實(shí)現(xiàn)固有安全的可靠技術(shù)途徑，通過這一路徑能夠跳出長(zhǎng)期以來(lái)核電安全成本不斷高漲的惡性循環(huán)，從而提高核電經(jīng)濟(jì)性。”
“核電成本相當(dāng)大一部分就來(lái)自于漫長(zhǎng)的建設(shè)周期。”李軍同時(shí)指出，小型堆不僅可以取消場(chǎng)外應(yīng)急區(qū)域，甚至可以建在內(nèi)陸地區(qū)或者用戶周圍，其規(guī)?；圃觳粌H能夠降低建設(shè)周期，還可以進(jìn)一步降低成本。“進(jìn)一步講，小型堆的規(guī)?；瘧?yīng)用有助于擴(kuò)大用戶基數(shù)。從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度分析，用戶基數(shù)越大經(jīng)濟(jì)性越高。”
記者了解到，全球首個(gè)陸上商用模塊化小堆——中核集團(tuán)海南昌江多用途模塊式小型堆科技示范工程已于2021年7月開工。
該示范項(xiàng)目采用中核集團(tuán)玲龍一號(hào)（ACP100）技術(shù)，這是中核集團(tuán)自主研發(fā)并具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的多功能模塊化小型壓水堆，是繼中核集團(tuán)三代核電華龍一號(hào)后的又一自主創(chuàng)新技術(shù)。據(jù)中核集團(tuán)消息，玲龍一號(hào)發(fā)電功率12.5萬(wàn)千瓦，預(yù)計(jì)2026年建成，建成后年發(fā)電量可達(dá)10億千瓦時(shí)。
