近日，美國核創(chuàng)新聯(lián)盟組織（NuclearInnovationAllianceorganisation）發(fā)布最新報告《EnablingNuclearInnovation:LeadingonSMRs》，指出為確保在未來幾十年內(nèi)美國保持國際核技術(shù)領(lǐng)先者地位，美國聯(lián)邦和州政策制定者及官員應(yīng)該支持美國公司開發(fā)小型模塊反應(yīng)堆。

　　隨著美國核電廠的老化，為應(yīng)對氣候變化的緊迫性，小型核反應(yīng)堆（簡稱“小型堆”）被認(rèn)為非常適合幫助美國解決急需下一代清潔能源的問題。著眼全球，小型堆可替代傳統(tǒng)的大型輕水反應(yīng)堆，幫助滿足全球范圍內(nèi)日益增長的能源需求，而且其功率特性可以更好地適應(yīng)發(fā)展中國家的能源需求。

　　發(fā)展小型堆，是解決國家能源安全的需要

　　這份由公司、投資者、專家及其他相關(guān)團(tuán)體共同完成的報告指出，考慮到小型堆產(chǎn)生的國內(nèi)外市場需求，美國發(fā)展小型堆可以創(chuàng)造并維持?jǐn)?shù)十萬就業(yè)機(jī)會。核創(chuàng)新聯(lián)盟政策主管AshleyFinan認(rèn)為“支持小型堆技術(shù)的部署，美國可以確保其在未來數(shù)十年中保持國際核技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者的地位。”這份長達(dá)50頁的報告還為政策制定者發(fā)展SMR技術(shù)提出了具體建議。

　　事實上，美國能源部（DOE）已經(jīng)在推動小型堆的發(fā)展和商業(yè)化，認(rèn)為小型堆在解決國家能源安全，經(jīng)濟(jì)和氣候目標(biāo)方面發(fā)揮重要作用。美國能源部于2015年向NuScale公司和猶他州聯(lián)合市政電力系統(tǒng)UAMPS簽發(fā)了為期三年的合作協(xié)議，進(jìn)行廠址認(rèn)證工作并著手為獲得NuScale商用模塊化發(fā)電廠建設(shè)運(yùn)行許可證做準(zhǔn)備。截止目前，美國能源部已給予2.17億美元的資金支持。2016年底，第一份小型堆設(shè)計認(rèn)證申請已經(jīng)正式提交美國核管會NRC進(jìn)行審查。除NuScale輕水堆設(shè)計外，在美國，氣冷堆、液態(tài)金屬冷卻反應(yīng)堆、地?zé)峤Y(jié)合熔鹽堆等各類小型堆設(shè)計研究均已開展。

▲NuScale公司50MW模塊化小型堆剖視圖（圖片來自報告）

　　媲美天然氣，小型堆發(fā)電成本具備競爭力

　　報告援引了一項來自SMRStart財團(tuán)于9月14日發(fā)布的關(guān)于小型堆經(jīng)濟(jì)性的研究，指出如果采用個人投資和財政支持相結(jié)合的形式解決小型堆新技術(shù)先期投入的問題，不僅有利于降低技術(shù)風(fēng)險，同時可以使小型堆的發(fā)電成本控制到與天然氣電廠相當(dāng)。

　　SMRStart財團(tuán)的研究顯示，到2030年，在最初幾家小型堆電廠開始運(yùn)營后，擺脫起初的個人投資和財政支持相結(jié)合的形式，小型堆發(fā)電仍將具有成本競爭力。報告指明，“在大多數(shù)情況下，小型堆核電廠的成本與天然氣電廠相近。進(jìn)而由于具有長期穩(wěn)定的價格、核燃料的多樣性等特點，小型堆發(fā)電將成為公用設(shè)施的選項?！?

　　小型堆市場前景巨大，美中俄引領(lǐng)未來

　　報告還對小型堆發(fā)電的市場前景進(jìn)行了預(yù)期，引用了英國國家核實驗室在2014年的一項關(guān)于小型反應(yīng)堆的深度研究。該研究對世界各主要核電大國應(yīng)用小型反應(yīng)堆發(fā)電可能的地點和原因進(jìn)行了深入的分析。研究假設(shè)2035年核電發(fā)電量仍占全球總發(fā)電量的12.5%，結(jié)果顯示，小型堆發(fā)電裝機(jī)容量大約為65-85GW。屆時，美國、中國、俄羅斯三國的小型堆發(fā)電裝機(jī)容量將領(lǐng)先全球。

　　當(dāng)前世界范圍內(nèi)處于設(shè)計研發(fā)階段的小型堆有50多種。美國除了文中提到的NuScale（輕水堆），還有X-energy（氣冷堆）、ARC-100（液態(tài)金屬反應(yīng)堆）、TerrestrialEnergy（熔鹽堆）等諸多概念設(shè)計。俄羅斯的KLT-40S（輕水堆）浮動核電廠有望2019年9月正式安裝，同時額定功率300MWe的鉛冷快堆BREST也將于2015年開工建設(shè)。韓國的SMART（輕水堆）也處于工程設(shè)計和技術(shù)驗證階段。

　　在小型堆研發(fā)中，中國目前在研的堆型有HTR-PM（氣冷堆）、ACP100（輕水堆）、CLEAR（鉛基堆）等。其中HTR-PM示范工程已于2012年開建，計劃將于年內(nèi)并網(wǎng)發(fā)電；ACP100技術(shù)已通過IAEA通用反應(yīng)堆安全審查（GRSR）；由中科院核能安全技術(shù)研究所主導(dǎo)研發(fā)的鉛基堆CLEAR，在氧測控、主泵、換熱器、堆芯組件等系列鉛基堆核心技術(shù)取得了重大突破，不僅打破了國外相關(guān)技術(shù)壟斷，使得鉛基反應(yīng)堆技術(shù)實現(xiàn)了完全自主化。中國已經(jīng)率先將至少三種構(gòu)型的小型堆推進(jìn)到可以開工建造的狀態(tài)，這一成績?nèi)蛭ㄒ唬?

　　因具有模塊化設(shè)計便于移動、結(jié)構(gòu)緊湊、成本可控等特點，小型核反應(yīng)堆發(fā)電技術(shù)正越來越受到重視。正如報告最后建議中再次重申的那樣，美國如果想在未來幾十年內(nèi)保持國際核技術(shù)領(lǐng)先者地位，應(yīng)大力支持小型模塊反應(yīng)堆技術(shù)的研究。小型堆或許是美國核能復(fù)興的關(guān)鍵。