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美国核能供应链的复兴计划

2022-11-30 13:43来源:嘿嘿能源heypower作者:NEI关键词:核能核电美国收藏点赞

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经过多年对创新先进堆设计的投资,美国现在有了一个独特的机会来部署核能,以减少排放,支持美国的工业和制造业,并创造数千个高薪的工作岗位。

(来源:微信公众号“嘿嘿能源heypower”  作者:NEI)

1、新核设施需求

一个强大的美国先进核工业,也将在核能出口方面处于世界领先地位。

未来几十年,这些技术的全球市场潜力巨大,包括预计到2050年,欧盟和英国的新核能需求量将达到200-300 GW。

国际上对新核设施的需求日益增长,不仅是因为需要减少排放,还因为需要加强能源安全,减少对进口化石燃料的依赖。

重新占领这个国际市场需要振兴美国国内的核供应链,包括反应堆部件和燃料的供应。

拜登政府已经将核电提升为关键的气候解决方案,并通过美国能源部(DOE)的先进反应堆示范计划(ARDP)投入数十亿美元用于新设计的示范。

本文阐述了为什么这些先进堆设计提供了重新获取核供应链的新机会,同时,振兴美国核工业,需要培养准备好制造和操作新反应堆的劳动力,建立先进反应堆燃料(高含量低浓缩铀(简称HALEU))的可靠国内生产。

2、核供应链简史

美国是第一个使用核能发电的国家——西屋公司于1957年设计了第一座完全商业化的压水反应堆(PWR)。

在随后的几十年中,美国作为全球主要的轻水反应堆和铀燃料生产商和供应商,是民用核技术领域无可争议的领军者。

通过原子促进和平计划,美国与盟国和国际伙伴分享了核技术和核材料。

通过为新的核项目提供贷款和赠款,美国成为了核融资的关键合作伙伴,并帮助启动了世界各地的民用核能项目。

美国在核能方面历史深厚,在常规轻水技术及其相关供应链方面具有全球主导地位,同时也在很大程度上削弱了俄罗斯和中国的利益。

俄罗斯已经成为核技术的主要出口国,中国现在拥有世界上增长最快的核电机组,并准备成为全球市场的主要供应商。

3、先进反应堆带来的新机遇

美国的创新为核能领域带来了新的机遇。

美国核工业目前在先进堆技术方面处于世界领先地位,这在很大程度上得益于美国国家实验室进行的长达数十年的研发计划。

通过跨多个政府的两党一致支持,先进反应堆项目现在比以往任何时候都更接近部署和商业化。

通过DOE先进反应堆示范计划,美国将在本十年结束前在线进行多个商业先进反应堆示范,这些ARDP项目的完成,代表着振兴美国国内核供应链的第一个重大步骤。

先进反应堆设计为夺回核供应链提供了新的机会,原因有四:

美国先进堆开发人员使用智能设计,设计出可以轻易复制和大规模制造的反应堆。

这些较小的模块化设计,限制了重型设备和组件对海外供应商的依赖。

美国小型模块化反应堆(SMR)技术因其可扩展、可调度的设计和广泛的应用,已经受到国际市场的需求。

例如,位于俄勒冈州波特兰的NuScale Power已达成合作协议,探索在罗马尼亚部署SMR技术,并正在将该技术扩展到其他欧洲国家。

先进堆增强的安全特性,使公司能够更容易使用从国内供应商采购的现成组件。

这些增强的安全功能,最大限度地减少了对冗余安全系统(如大型安全壳圆顶)和核级材料的要求,这些材料通常来自海外。

在某些情况下,美国工人可以在工厂环境中制造整个反应堆,以及任何必要的部件,运往国内和国际市场。

这种方法减少了对现场劳动力的需求,而现场劳动力通常施工时间长、容易出现施工延迟。

这降低了施工风险,加快了规模经济的发展,并降低了同类产品(NOAK)的成本,从而促进了由美国工人研发技术的大规模生产。

先进堆设计可用于发电以外的利基应用,比俄罗斯和中国的大型轻水反应堆更好地服务和占领市场。

新兴的美国先进堆,提供了解决非电力应用领域和工业供热、制氢和脱盐的灵活性,进一步的绿色化过程主要由天然气和化石燃料提供。

4、扩充核能劳动力

建立强大的国内先进核供应链需要整个核工作人员具备新的知识、技能和能力,这些人员来自工程和技术行业以外的广泛领域和教育背景。

幸运的是,不断发展的能源部门已具备满足这一需求所需的工人。

美国工会制定并提供培训计划,并在教育和会员职业发展方面进行重大投资。

此外,工会作为知识社区,促进先进反应堆建造、制造、维护和操作方面的学习环境。

核能比任何其他能源都能为当地提供更多的永久性工作岗位和更高的工资。这使得核能工作成为化石燃料工人的一个有吸引力的选择。

核反应堆可以安装在已退役或即将退役的煤炭或化石燃料工厂,不仅为当地受过培训/技术熟练的劳动力提供新的工作岗位,还可以方便选址、利用电网连接基础设施和重复使用冷却水取入系统。

例如,TerraPower的345 MWe钠反应堆将建在怀俄明州凯默勒一座即将退役的燃煤电厂附近。该项目预计将产生约2000个建筑工作岗位和约250个工厂作业岗位。

保护美国现有的大型轻水反应堆大军,目前它们是美国最大的无碳电力来源,可以确保能源发展基础,在这个基础上,我们可以为未来的先进反应堆建设我们的核劳动力和供应链,都将是至关重要的。

5、发展美国核燃料基础设施

最终,为了使先进的反应堆技术加强经济,并确保我们自己和盟友的能源独立,我们必须拥有稳定和安全的核燃料来源。

开发高含量低浓缩铀(HALEU)的可靠市场供应,HALEU是许多先进反应堆设计所需的燃料,可以说是美国先进核技术的最高供应链优先事项,特别是因为俄罗斯现在是世界上唯一可行的商业HALEU供应商。

需要强有力的政府支持和领导,以确保联邦政府建立国内HALEU供应链具有必要的资源和动力。

美国必须采取一整套政府措施,巩固关键先进反应堆投入的供应渠道,不仅是HALEU,还包括钠和石墨等关键材料。

这些举措不仅对美国先进的反应堆部署非常重要,还将为国内经济建设和就业创造更多机会。

6、结论

美国拥有成为世界领先的先进反应堆和燃料中心的技术、专业知识和劳动力。

然而,要实现美国在先进核能领域投资的全部利益,就需要加倍支持美国核技术和供应链部署的政策。

包括加快先进反应堆的示范,确保HALEU燃料的强劲供应,并保留一支熟练的工会员工队伍,以促进核部件制造、管理和核电设施运营方面的技术领导。

美国其实已经进行了相关投资,努力使自己成为先进核技术的全球领导者,现在是时候继续这些努力并实现其效益了。

投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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