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冷思考:小堆的商业化挑战
国内外蓬勃发展的小堆技术似乎激发了核能领域开发的热情,尤其在福岛核事故之后,在大型反应堆建设受到冷遇时,小堆身上的关注目光依然不减。然而,小堆从技术变成商品、迈步走向我们身边,这条路上,依然有不容忽视的问题。
“作为一个新的设计产品,努力开发市场、促成工业化应用十分重要。从国内看,低温堆海水淡化和供热方面的市场开发已持续多年;从国外看,韩国的小堆SMART在国际原子能机构技术合作领域内向外推介的力度也不算太小,但始终没有取得实质性进展。”张华祝直言。
世界各国开发小堆的初衷不同,这决定着各自所走的商业化之路也不尽相同。美国因为未来即将有大量的小型火电机组退役,加之税收等原因对化石燃料电站经济性的影响,因此,政府希望有大量的小堆来替代这些退役的火电机组。韩国开发小堆的目标市场十分明确,他们瞄准了中东等这些国家的海外市场。而老牌核电国家俄罗斯,近年来在核电市场开发中似乎显得游刃有余,在大型反应堆获得了大部分国际市场订单的同时,其浮动核电站的即将投入使用,也将为它的小堆市场开拓铺平道路。
小堆面临着商业化挑战。开发商能否在小堆的安全性和经济性上获取用户的信任?研发者希望通过减小单堆功率、完全一体化、双层安全壳、简化系统、模块化、采用成熟技术等途经来达到最高的安全性和最佳的经济性这一目标。
我国目前的小堆设计都按照大型反应堆的标准来执行,还没有建立针对小堆的成体系的法规、标准。有研究人员指出,“针对小型堆项目的模块化和批量化制造,将引发安全、质量和审批方面的新问题,也需要监管部门制定具有针对性的审批和监管程序。”国家核安全局为了推动小堆发展,也在今年立项,开始调研有关小堆的安全法规、安全审查、安全监管等问题。
法规、标准的建立不仅影响到小堆的安全性,对其经济性也有较大影响。由于在应用方式及安全要求上与大型核电机组有较大的区别,如果针对小型堆项目仍然采用与大型核电机组同样的监管要求,将使得小型堆的竞争性大大下降。“现在小堆的一切都是按照大容量核电机组的标准来设计的,这不可避免地增加了成本。”中核新能源有限公司总经理钱天林坦言。
小堆的模块化布置增加了它的灵活性,可随用户需求决定容量大小。然而,核电机组容量与建造成本的反比关系是用户在选择小堆时不得不考虑的一个因素。中国国际工程咨询公司能源产业发展部张宇曾撰文指出:“考虑到小型堆的一个重要优势在于发挥其灵活性,且受到所在地负荷需求的制约,在一处厂址上建造多个项目的合理性不充分,可能性也不大,通过规模效应降低小型堆项目成本较为困难。”
尽管如此,业内仍认为,虽然目前小堆的经济性无法与大型核电站相比,但通过长期使用、多功能应用,在我国可能更有市场。上海核工程研究设计院先进核电技术研究中心总工程师司胜义判断:“我国建设大型核电机组仍将是主流,小堆作为补充,可满足特定市场需求。”
多用途是对小堆效用的共识,也正因此,小堆项目将来不可避免地将选址在城市周边、人口密集区。在经历了福岛核事故之后,公众对涉核项目的敏感度比之以往有较大增加。如何打消公众的抵触情绪,也是小堆市场推广中绕不开的路。
小堆的商业化之路有多远?“要推开可能要10年。”中国核能行业协会副理事长赵成昆说:“在这10年中,可以依托现有的核电厂址,建设一两个小堆作为示范,证明其安全性和经济性是可行的。”在这一点上,美国似乎为小堆推广之路的探索作出了表率。2012年3月,美国能源部与几家小堆开发商签署协议,同意在其萨凡纳河核基地建设小堆示范工程。
在小堆论坛上,张华祝提出:“如何在技术研发的过程中进行市场开发,让用户参与进来?如何使小堆自身的安全与经济性能适应目标市场需求?把市场开发与技术研发同样予以重视,也许是获得成功的关键。”
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电力每日要闻
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据记者了解,随着能源转型持续推进和减碳目标的提出,各种能源利用方式朝着“小”的方向发展——体积小、排放少、贴近终端消费,核电小堆就是尝试之一。业内人士认为,小堆将成为我国“多能互补的清洁能源基地建设”的重要选项,不过受制于政策、经济、技术等多方面因素,小堆尚未实现商业运行。
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