小型模組化核能初創公司 NuScale 近日突破了一個關鍵的里程碑,其提交的設計方案正式獲得美國核能管理委員會(NRC)的批准,目標在2027年完成其第一座開始運行的反應堆。監管部門的批復給 NuScale 的模組化設計的小型核子反應爐設計的安全性給予了認可,其小型核子反應爐技術可能在未來十年轉變為投入商業化生產的發電技術。

 

NuScale Power 反應堆是一個23 m高,5 m寬的鋼瓶。里面有鈾燃料棒,它們利用核鏈反應加熱內環路中的水。熱水通過熱交換器將溫度傳遞到外部蒸汽回路。蒸汽驅動渦輪發電。在運行過程中,蒸汽冷卻,水滴再次落回到內部回路中。

很多人聽到“核電”一詞時,可能會立即想到因管理不善(切爾諾貝利)或與大自然母親(福島)沖突而造成的災難。但是盡管發生了這些事件,對於許多國家來說,核電仍然是一件非常大的事,包括美國在內,美國有29個州的近60家核電廠在運營。

當然,安全是核動力的重中之重,當今使用的發電廠在嚴格的指導下運行,通常被認為比老一代的安全得多。現在,一種新的核反應堆外形尺寸已獲得美國核監管委員會的批准,可以在更小的空間內提供安全可靠的能源。

核能初創公司 NuScale 為其模組化反應爐設計向建造又邁進了一大步。該核子反應爐比當今核電站中使用的核子反應爐小得多,并且通過其模組化設計,NuScale 希望簡化工作,同時確保反應堆保持安全并在發生故障時可以自行停止。

“NuScale 的小型模組化核子反應爐設計的審批不僅是一個巨大的里程碑 NuScale 但對於行業未來的關鍵一步”馬克·尼科爾,在核能研究所新反應堆高級總監,在一份聲明中說。“作為第一個發布《最終安全評估報告》的美國小型模塊化反應堆設計,NuScale 正在開拓開發其他創新型先進核技朮的道路。”

NuScale 利用其新的外形尺寸所做的事情是縮小物體并組織各種反應爐組件,以使它們可以在中央安全殼中共存。整個模組浸沒在水中,有助於控制多余的熱量。如果反應爐的任何部分發生故障,并且發生“失控”核反應,反應爐就會在池中沉浸以防止發生真正的災難。

這樣,如果發生故障,核子反應爐將“更少依靠主動系統”,池會提供被動冷卻和散熱,以防萬一失控,將反應爐停在其軌道上。不依靠其他活動系統來節省時間是一件好事,并且在發生故障的情況下,反應爐本質上可以使其自身安全。

此前早在2018年1月,美國核能管理委員會就已經(NRC)裁定,基於空氣循環冷卻的NuScale小型模組化核子反應爐的設計非常安全,不需要大型傳統核子反應爐所需的昂貴的應急泵和備用電力系統。這一決定使 NuScale 公司比近几十年來美國的任何一家公司都更加接近於獲得在美國運營一個商業用途的全新核子反應爐設計的許可證。

自2013年以來,美國能源部已經向 NuScale 投資了2.26億美元。總部位於得克薩斯州、市值200億美元的上市公司 Fluor Corp已 經向 NuScale 投資了4.16億美元。

NuScale 電源模組的詳細信息為,熱功率160 MW;電功率50兆瓦;容量因子>95%;包含反應堆和蒸汽發生器的圓柱形安全殼模塊尺寸76英尺×15英尺;從制造車間出貨重量約700噸;可用駁船、卡車或火車運輸;由於簡化、無需定制的標准化裝置,釆用模塊化設計,施工時間更短,每千瓦成本少於5100美元;釆用17×17標准輕水堆燃料,每個組件長2米;燃料富集度低於4.95%,換料周期為24個月。


信息來源:

1、https://www.nuscalepower.com/
2、https://www.nrc.gov/reactors/new-reactors/smr/nuscale.html

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  1. 準備總是萬全的,意外總是意料之外的

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