AI导读:

全球范围内正在掀起核能小型堆开发热潮,中国、美国、英国等多个国家正加速布局。模块化小型堆有助于缩短建造周期和减少土建成本,中国在小型堆研发方面已取得重要进展,但仍面临技术成熟度、经济性及法规标准等挑战。

受各国积极应对气候变化,以及大型科技、人工智能(AI)公司对清洁低碳能源的迫切需求,全球范围内正在掀起核能小型堆开发热潮。4月27日,中国核能行业协会专家委特邀顾问、国家电投集团原董事长王炳华在中国核能行业协会2025春季核能可持续发展国际论坛上指出,小型堆已成为全球核能科技创新热点,美俄等核电强国均加快布局。

根据国际原子能机构(IAEA)定义,电功率在30万千瓦以下的反应堆为小型堆,而电功率不超过1.5万千瓦的反应堆又称为微型堆。模块化小型堆(SMR)可通过标准模块化的形式在工厂制造,并运送到现场组装,有助于缩短建造周期和减少土建成本。

据IAEA统计,目前全球有80多种小堆设计与概念方案,普遍基于第三代核电技术,并部分借鉴了第四代核能系统技术理念。王炳华表示,近期可部署的小型堆技术路线中约70%采用一体化先进压水堆技术。

全球正在竞速小堆的商业化,中国、美国、英国、加拿大、日本、韩国和俄罗斯等多个国家正开发自己的小型堆设计并支持其部署。美国长期以来支持SMR技术和产业发展,拥有众多小堆创业公司和创新型号。今年3月,美国能源部重启9亿美元资助计划,重点支持模块化小型轻水堆的商业化部署。

2023年,美国核管理委员会审批通过NuScale电力公司的先进轻水小型堆设计,这也是首个获得美国核管理委员会认证的小型堆设计。科技巨头如谷歌、甲骨文、亚马逊等,为了寻求可靠的能源供应,也将目光投向了SMR。

2024年2月,欧盟委员会宣布组建小堆产业联盟,旨在加速小堆技术在欧洲的研发和商业化进程,计划到本世纪30年代初实现首批小堆部署。英国政府也于2022年启动“未来核能赋能基金”,为核能技术开发商提供资助。

据王炳华介绍,中国目前主要有中核集团、中广核集团、国家电投、中科院、清华大学和中船重工等六个集团和单位进行小堆开发,已研发形成12种不同用途、不同功率档次、不同堆型的小型堆技术。其中,中核集团的“玲龙一号”ACP100处于工程示范建设阶段,预计2026年建成,将成为全球首个陆上商用模块化小堆。

此外,清华大学和华能集团开发的200兆瓦高温气冷堆已投入商运,中科院开发的2 MWt钍基熔盐实验堆也已实现满功率运行。尽管中国尚没有小型堆的商业化公司,但科研院所和高校正在积极选择技术路线,推动小堆商业化落地。

未来10年是SMR开发验证和推广的重要窗口期。中国核工业集团原副总工程师田佳树指出,小堆具有建造周期短、单机投资低、厂址适应性强等特征,在数据中心供能、园区综合能源供应等方面有着广阔的商业前景。

田佳树认为,小型堆核电站商业示范预计在2030年左右完成。王炳华提出,当前中国自主三代核电机组单台造价较高,而小型模块化反应堆单位千瓦建造成本虽约为大型商用压水堆核电项目的2倍,但平准化电价、热价水平较天然气发电、供热具有优势。

然而,王炳华也指出,当前小型堆的战略定位和开发目标尚不明确,技术成熟度和经济性有待进一步提高,相关法规标准和审评机制也尚不完善。例如,美国NuScale一体式小型堆等先进小堆面向国家能源和国防安全,同时支持数据/智算中心等商业化用途,而国内小堆研发型号众多,缺乏有序规划。

(文章来源:界面新闻)