小型模块堆部署障碍（下）

4、协调的监管体系

SMR面临的关键挑战之一是，需要在合理的时间内以可接受的成本获得设计和运营许可证。

新反应堆设计的许可程序通常很慢，而且新SMR设计的许可程序可能会更慢，因为监管机构缺乏这些设计的经验，而且一些新功能可能需要耗时的实验证据。

由于SMR的电力容量较小，商业化的门槛将要求获得许多反应堆的订单，因此SMR供应商必须从许多国家的国家监管机构获得许可证。

国家核监管机构有不同的国家法律和许可方法，这导致了一个耗时且成本高昂的过程，即使是最有希望的设计也会推迟部署，并可能构成不可逾越的障碍。

各种国际组织以及政府和行业团体就如何克服SMR许可障碍提出了许多建议。加强国家法规的协调甚至标准化可能是有益的。

一种尚未得到足够重视的做法是，在世界各地主要国家核监管机构的支持和积极参与下，建立一个由国际原子能机构(IAEA)牵头、专门针对SMR的协调国际监管体系。

这将加快供应商和用户国家的许可。这样的计划不会有最终的许可授权，但会受到新SMR设计开发商和供应商的欢迎，因为它可以减少在全球范围内获得许可所需的时间和资源。

中国的HTR-PM，一座卵石床模块高温气冷堆示范电厂(图源：INET)

该方法将涉及一个由IAEA牵头的机制来审查和批准一项新设计。

一旦新的SMR设计得到此类国际监管机制的批准或认可，并获得国家监管机构的许可，它将更容易在其他国家获得许可。

这一举措可能是朝着一个更强大、更强大的国际监管和安全制度迈出的第一步。

它可以为强制性国际检查制度铺平道路，该制度有责任和权力审查和批准所有新的反应堆设计，对所有运行中的反应堆进行定期检查，并公布调查结果，以向运营商、政府和公众保证全世界核电反应堆的安全。

这样一个更强有力的国际监管制度将补充，而不是取代国家安全和监管制度，国家安全和监管制度将继续承担主要责任，它也可以向任何国家或国家集团的公众提供有关本国和邻国核设施安全的独立保证。

5、乏燃料管理

为了使核能系统被政客、监管者和公众所接受，开发商必须能够证明，有一个可靠的战略，可以安全处置放射性废物。

对于基于当前LWR(轻水堆)技术的SMR设计，乏燃料可能在细节(浓缩、尺寸等)上有所不同，但可以像现有大型LWR一样进行管理。

对于基于液态金属或气冷反应堆、卵石床反应堆或熔盐反应堆的其他SMR概念，在工业规模上没有标准化方法来调节或包装乏燃料，使其适合在地质处置库中处置。

一些SMR乏燃料具有有利的特性，例如较低的锕系元素浓度或较低的热密度。在某些情况下，对于卵石床燃料，每单位能量输出的高比体积废物抵消了低热密度。

所有这些技术挑战预计都可以解决，尽管目前尚不清楚。

 安全处置乏燃料的地质处置库适用性，已被广泛接受，最近在欧盟的研究范围内进行的分析证实了这一点。

如果要广泛采用SMR，就必须解决更广泛的战略乏燃料管理问题。

燃料添加必须多久进行一次?这是在现场完成的，还是将堆芯运送到中央设施?如果工厂生产的反应堆模块返回给供应商，且乏燃料在那里进行了处理，供应商是否能够安排在其本国或其他地方的多国设施中进行处置?

今天，唯一同意接受从国外反应堆返送乏燃料的国家是俄罗斯。 其他一些SMR潜在供应商国家的政策或法律阻止其接收返回的乏燃料。如果核反应堆的使用者可以免除乏燃料处置的责任，那么新的核国家选择SMR的动机将大大增加。

6、潜在市场需求

SMR的多功能性最终可能成为其广泛采用的主要驱动因素。

与大型核电站一样，它们可以提供地区供热和电力，对于偏远地区的小型SMR尤其有价值。

一些SMR设计可在比大型LWR更高的温度下提供热量，这些设计可用于特定行业，如炼钢、煤气化、制氢和炼油。另一个关键应用可能是海水淡化。

如果采用基于可返回工厂的制造单元的模块化设计，则通过SMR为这些关键工业活动供电，尤其是在远程现场，将带来较少的挑战。

为了实现这种分布式、本地化实施的愿景，它们必须具有成本竞争力，并且必须有足够多的站点能够被本地接受。

最适合SMR的国家是现有或新的核电国家：

被新SMR设计的被动安全特性所说服;

被逐步提高产能的可能性所吸引，这可能会缓解资金需求;

需要为离网社区供电。

对以下新来者国家，也会特别感兴趣SMR：

希望从一个小型核能项目开始国内核能研发;

无法承担大型反应堆的前期投资;

拥有一个不那么强大或更小的国家电网。

许多国家已经表达了公众对SMR实施的兴趣。一些国家是潜在的供应商，一些国家是潜在的新用户，或有兴趣扩大核电项目。

悬而未决的问题是，在相对不远的将来，这一市场总量是否足以满足SMR甚至一条生产线的订单。

除非对供应商基础进行重大整合，否则任何SMR开发人员在准备工厂生产时都会遇到问题。

由于SMR的技术特点，以及开发商获得政府或私人融资的能力，供应商数量将减少。

对这些投资者来说，挑选赢家是一项危险的任务，但如果SMR要及时投入使用，并且数量足够大，为缓解气候变化做出重大贡献，这是不可避免的。

7、政府在核电政策中的作用

如今，商业运行中几乎没有不同设计的核反应堆，所有这些反应堆都得到了某种形式的政府支持，以帮助它们建立市场。

引入新设计的门槛很高，因此今天世界上运行的大多数反应堆都是从早期用于潜艇推进装置的轻水反应堆设计演变而来的。

SMR的情况会有所不同吗? 有积极的迹象表明，希望成为SMR供应商国家的政府愿意提供帮助。

在俄罗斯和中国，这是由为SMR设计提供所有资源的政府完成的。西方国家也提供了直接的财政支持，例如在美国和英国，但主要用于第一种设计所需的研究工作。

SMR所需的资金相对较低，因此所有初始资金都可能由私营部门提供。

美国、英国、加拿大、挪威、阿根廷等地有许多小型初创公司，其中有几家正在吸引私人投资者。它们获得融资的能力也可能取决于清洁和可持续能源的分类是否包括核能。

个别国家可以对国内项目或国外赞助的项目做出这一决定(例如，俄罗斯就是这样)。但要让全球进入金融市场，就需要在多国协议中明确承认核能是可持续的。

在欧盟，这是一个非常有争议的问题，因为分类学要求在生命周期的基础上进行“无重大危害”评估，才能获得资格。

2021年底，欧盟委员会在欧盟联合研究中心发布了一份广泛的积极报告后，决定将核能纳入分类法，但这一决定仍面临少数成员国的持续反对，仍需得到欧洲议会的批准。

8、广泛采用SMR的障碍是什么?

广泛采用SMR的最大障碍是：

证明正在开发的设计提供了更高的安全性，可以按时建造，每兆瓦的资本成本和每千瓦时的生产成本具有竞争力。

简化和协调供应商国家和潜在用户国家的监管许可程序。

缩小潜在供应商的范围，以确保足够的市场需求，从而允许采用工厂生产方法。

需要采取什么行动来克服部署SMR的障碍?

为了克服这些障碍，各国政府，特别是世界主要经济体的政府，有必要：

认识到核能在公正、可靠和清洁能源转型中的作用;

支持SMR的加速、部署和商业化;

支持建立一个协调的国际监管体系，特别是在IAEA的领导下，为SMR建立一个协调的国际监管体系，作为实现一个强有力的、授权的国际监管和安全制度的第一步。

如果所有的挑战都得到了满足，那么SMR就有理由成为核能发展的改变者，从而提高公众和政治接受度。