小型核能反應堆發(fā)展備受矚目 期許2030 年有新進展?

2022-04-25 11:47  來源:科技新報  瀏覽:  

小型核能反應堆(SMR)可以說是未來第四代核能的趨勢之一,比傳統(tǒng)反應堆設計更便宜、機動性更高,引起多國跟企業(yè)關注,近期英國勞斯萊斯(Rolls-Royce)、美國國防部和日本三菱重工,都持續(xù)推進小型核反應堆的進展,且都希望能在2030 年左右有所突破。
 

該技術基于核能潛艇的反應堆,相較于傳統(tǒng)反應堆,尺寸跟規(guī)模自然更小,基本上是希望能打造出小于300MW 的核反應堆,甚至可以跟汽車一樣大規(guī)模制造,并引入工廠制造技術來降低核電成本,也因為規(guī)模不大,也能用在石油探勘、軍事基地等特殊應用,裝置在地底、船上或是海上。

其中勞斯萊斯認為小型核能反應堆是潛在的收入來源,對他的關注遠遠超過以前的噴氣發(fā)動機或柴油發(fā)動機。勞斯萊斯小型模組核反應堆董事長Paul Stein 表示,盼小型模組核反應堆設計可以在2024 年中旬獲得英國監(jiān)管機構批準,并在2029 年前為電網供電。

英國政府要求核監(jiān)管機構在3 月份啟動審批程序,并在11 月份支持勞斯萊斯5.46 億美元(約159 億新臺幣)融資,用于開發(fā)英國第一個小型模組核反應堆。另外勞斯萊斯也預計在英國建設并經營10 到15 座小型模組核反應堆,估計到2050 年,可帶來520 億英鎊的價值,出口總額可達2,500 億英鎊,并新增40,000 個工作機會

英國政府希望可以透過核能減少對化石燃料的依賴,降低碳排放,將來能供電英國四分之一電力。

遠在海岸另一頭的美國,也認為小型核能是發(fā)展重點。美國國防部宣布,戰(zhàn)略能力辦公室將,建造和演示一個能夠移動的小型核反應堆,并在三年內提供1~5 MW 容量。

未來將在能源部旗下的愛達荷國家實驗室( INL)組裝和測試Project Pele 微型反應堆,這將是美國第一個建造且發(fā)電的第四代核反應堆,期許這項技術將來可以協(xié)助機動性高、能源需求高的軍方。

但至于Project Pele 的設計如何?目前則還沒有決定。2020 年進入為期兩年的設計階段后,只知有包括維吉尼亞州的BWXT Advanced Technologies 和馬里蘭州的X-Energy 在內。

這兩家公司都使用高含量、低濃縮鈾三結構各向同性(TRISO)顆粒燃料,開發(fā)高溫氣冷微型反應堆,比起傳統(tǒng)的核燃料棒更堅固、更耐高溫且通常更適合運送。

小型核反應堆的優(yōu)勢便是模組化設計,易于運送與裝設,日本三菱重工正朝該目標前進,希望可以在2030 年商業(yè)化微型反應堆。其中按照設計,三菱重工的微型反應堆高3 公尺、寬4 公尺,重量不到40 噸。

尺寸跟規(guī)模小到可以裝置在地底降低事故風險,又或是用來進行太空探索任務,預估最大輸出功率為500 KW,一旦獲得日本和其他政府的批準,三菱計劃最快在2030 年代將該技術商業(yè)化。

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