模块化小型反应堆成为下一代核能思维

2020-09-22 11:29  来源:嘿嘿能源heypower    模块化小型反应堆  NuScale  核反应堆  美国核电  核能发电

近期,核能新生代公司NuScale 的模块化反应堆设计已收到一份具有里程碑意义的最终安全评估报告,即FSER(final safety evaluation report),使其成为美国国内模块化设计最先达到安全评估的公司。


近期,核能新生代公司NuScale 的模块化反应堆设计已收到一份具有里程碑意义的最终安全评估报告,即FSER(final safety evaluation report),使其成为美国国内模块化设计最先达到安全评估的公司。NuScale堆的设计采用了经典的核裂变水反应堆技术,外形更小,这与目前全球大多数核电站建设的规模不断攀升形成了鲜明对比。

核能研究所(NEI)新型反应堆主任马克·尼科尔(Marc Nichol)在一份声明中说:"作为美国第一个获得FSER认证的小型模块化反应堆设计, NuScale公司正在为开发中的其他创新型先进核技术开辟道路。”

大多数接近实际的"先进核反应堆"技术都类似于NuScale,因为它是现有技术的新形式或新应用。新技术有个中间阶段,例如熔盐过程。最终,未来的先进反应堆还可能涉及核聚变——详见国际热核实验反应堆(International Thermonuclear Experimental Reactor,ITER),以及世界各地更小的托卡马克装置(tokamak,即一种受控热核反应装置)和类恒星热核能反应器(stellarator)的项目。

NuScale堆的设计很简单...一种相当简单的设计。美国核管理委员会(NRC)在线上解释道:"NuScal堆是一种自然循环的轻水反应堆,其反应堆堆芯和螺旋管式蒸汽发生器位于圆柱形钢制安全壳内的一个普通反应堆容器中。”

“反应堆容器安全壳模块浸没在与反应堆建筑安全相关的水池中,该水池也是反应堆的最终散热器。反应堆建筑物的水池部分位于地面以下。”

NuScale公司表示,如果反应堆发生任何失控事件,该反应堆就会在其水池中自行淬火,使其“被动安全”。

NuScale公司于2016 年底提交了该反应堆的设计,美国核监管委员会NRC(Nuclear Regulatory Commission) 于 2017 年接受该设计以供审核。核技术需要花费较长时间才能进行逐步研究和认证,这是很正常的。NuScale公司说,简化此过程的方法就是设计一个小型反应堆,它比大型的、可预定现场的核裂变反应堆的核电站更自成一体,本质上也更是安全。

这家初创公司试图避免一些大型核电站必须规划的安全壳和紧急冷却问题,从而简化了认证流程。

在某种程度上来说,NuScale堆就是下一代核思维的象征。其内部技术主要由既有的的部件组成,这些部件以新建的方式组合在一起。可以将其想象为将书架内置在墙上的家庭图书馆与在家具店购买模块化书架之间的区别:您有理由来选择其中之一,而这两种方式都可以保存您的书。但家具店会发送用户手册,继续制作替换件,等等。

模块化和小型化是NuScale公司及其同行业公司的关键方面,但这些也不是什么新的想法。NuScale公司希望将其小型反应堆投入使用,从为小城镇或设施供电的单一应用,到类似于“传统”的大型核电站的机组运行。如果从间接的角度,这些设计可追溯到核能的起源——以"便携"方式向潜艇提供动力,并在未来可能携带人类进入遥远的太空。目前的设计,在将其野外建造之前还有几步,当前每个模块的功率为50兆瓦。NuScale计划接下来申请的模块功率为60 兆瓦。

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