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世界有核国家都在研发小型模块式反应堆(SMR),美国尤甚。究其原因,很简单,主要是经济成本。现在运行或在建的大型核电机组(特别是所谓的“第三代”压水堆),非常复杂,标准严格,是能源领域最难的,是巨大的设计工程壮举,除大型国营企业外,民营、私营财团“消受”不起。这也是美国核能走“下坡路”的重要原因。
要说美国运行的几乎所有核电机组,建设“筹措”的资本早就“回收”完了,应该很便宜。但天然气资源更便宜。在向低碳能源转变的大背景下,风能、太阳能发电是发展的“主流”,成本也在大幅度“下跌”,社会大众对核电“衰败”并不特别“上心”。
但是,核电有自身存在的价值。这个世界,不可能100%靠可再生能源支持。况且核电的燃料成本低,机组的可靠性和可利用率高,寿命长。如果适当维护,可以运行60-80年,甚至更长时间,为人“诟病”的核废物和燃料“闭环”都是技术问题,是完全可以解决的。
SMR有独特的优势:规模小,可在工厂制造,质量有保证;前期准备时间短,建成的单位成本较低;工艺设计简化,尽可能少用泵和阀门,固有安全性能高。特别是轻水冷却的SMR,技术成熟度高,有几个设计已经证明可以取消核电厂场址边界外的应急准备,即使发生什么事故,对周围公众的健康和安全没有影响。
美国前任能源部长欧尼斯特•莫尼兹也说,SMR能给电力公司提供的灵活性,大型核电工程并不具备。特别是未来可再生能源大发展,需要核能弥补它的固有缺陷。
SMR商用化的可能和优势需要验证:目前开发SMR的主要障碍是筹集建设资金。新堆取证和详细设计时间长,费用高,而且很难证明巨额的投资能获得回报,需要有雄厚的财力和耐心。
总部在美国的小型模块式反应堆启动联盟(SMRStart)最近发布报告说,它发现SMR可与天然气发电机组的成本不相上下,条件是新技术所面临的“同类首堆”通常面临的风险得到妥善解决。这个组织去年1月由SMR开发商和潜在的客户组成,旨在支持美国的SMR业务[5]。
这个组织9月14日发表的《小型模块化反应堆的经济》[6],评估了SMR的市场机遇、商业化的时间框架以及成本竞争力。据说,预计第一批SMR将在天然气发电机组的成本范围内,条件是有适当的公私合作伙伴关系,帮助降低技术风险,并坚持降低的成本。伙伴关系还能减少采用技术的障碍,容许学习曲线降低未来SMR的成本。
这个报告还评估了各种政策“工具”,帮助“先行者”克服“同类首堆”技术的成本困难,包括生产税抵免、投资税抵免、贷款担保、电力购买协议和其他政策措施。
▲附图1.SMR基建成本下降曲线
美国已有可靠的客户对部署SMR感兴趣。犹他州市政电力系统(UAMPS)与努卡尔(NuScale)能源公司和西北电力能源公司合作,正在规划在爱达荷国家实验室“地界”内的首个美国模块式小堆核电厂。田纳西河谷管理局(TVA)也在考虑其克林奇河场址上的SMR。
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卡文迪什核电公司(CavendishNuclear)宣布,已经获得一份价值约300万英镑的合同,帮助为镁诺克斯公司(Magnox)位于萨默塞特的欣克利角A场址处理固定中放废物(ILW),同时提供封装服务以实现长期安全贮存的目的。该合同属于中放废物预处理设施项目(PCF)的第七批次任务,计划在18个月内完成。
据日媒报道,8日,日本东京电力公司发布消息称,当地时间7日晚,福岛核电站内保存核废弃物的区域辐射值急速上升。调查发现,该区域内的2个存放核废弃物的金属容器发生泄漏,被污染的雨水很有可能已经随河道流入大海。
日前,法国法马通公司(Framatome)宣布用于支持核设施退役和废物管理的机器人辅助处理系统开发工作取得里程碑进展。试验证实该处理和分类高放废物部件的机器人系统能够良好运行,这为提高核工业自动化水平铺平道路。
近日,美国能源部(DOE)宣布向先进能源研究计划署(ARPA-E)“优化核废料和先进堆处理系统”(Onwards)项目拨款4000万美元,该项目旨在开发限制先进堆核废料产生的技术,解决乏燃料处置方案选择有限等难题。
据朝日新闻11月18日报道,经济产业省官员终于启动了为高放废物建造最终处置设施的多阶段进程,但他们可能面临北海道知事的阻碍。日本经济财政大臣11月17日批准了一项计划,开始将北海道的寿都和神惠内村这两个小城市作为核废物最终处置库候选场址。NUMO于2002年就开始要求日本各地市政当局提交作为最终
美国核管会提议在全国各地增加处置极低水平放射性废物的地点。该提议引起了环保人士和核废物贮存支持者的愤怒。如何处理乏燃料棒是一个棘手的问题,这些核电站的乏燃料棒在很长一段时间内都会产生非常高的辐射。循环利用燃料棒内的燃料虽然可行,但并没有实行。多数情况下,这些乏燃料棒在反应堆运行期
美国能源部阿贡国家实验室科学家利用增材制造技术,更有效地回收乏燃料。工程师通过多种方式回收核反应堆中95%的废物,只有5%作为长期废物贮存。现在,美国阿贡国家实验室科学家首次打印出3D部件,为回收更多的核废物铺平了道路。(来源:微信公众号“中核智库”ID:zhzk_cinie作者:王兴春)多回收2%的
美国参议院最近提出了一项立法,为安全和永久处置全国各场址的乏燃料库存开辟了一条途径。2019年《核废物管理法》(S.1234)将设立独立机构“核废物管理局”,代替能源部管理美国的核废物计划。核废物管理局局长将由总统选定,并由参议院确认。核废物管理局将建造一个试验性贮存设施,用于贮存退役核电
【世界核新闻网2019年4月25日报道】美国参议员JohnBarrasso发布了立法讨论草案,该草案将改革该国的核废料管理政策,以确保联邦政府履行处理废旧核燃料和高放废物的法律义务。EPW委员会将于5月1日举行关于立法草案的公开听证会。(来源:微信公众号“核讯天下”)2019年“核废料政策修正法”讨论草案将
[据《鳕鱼角时报》2019年3月16日报道]美国加利福尼亚州伯克利的深层隔离公司正在推广一种永久贮存核废物的方法,该方法主要利用天然气和石油行业多年来使用的先进钻探技术。该方法可以实现高放废物永久贮存,而且成本远低于尤卡山等深层地质处置库的开发成本。根据该公司的设想,他们需要依据地质条件
[据世界核新闻网站2019年1月18日报道]美国一家名为“深度隔离”的私营公司通过钻孔成功地将一个原型核废物罐放置在地下数百米处,并将其回取。该公司称这是首次进行这样的试验。原型罐装有一根模拟放射性废物重量的钢棒,用钢丝绳将它下降610米,放入一个现有的钻孔中,然后用地下“牵引车”将原型罐推
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