NuScale和ORNL合作开展提高小堆蒸汽参数研究

NuScale Power公司和美国能源部Oak Ridge国家实验室 (ORNL) 将合作开展技术经济评估 (TEA)，研究NuScale小型模块化反应堆实施经济有效的蒸汽增热设计的能力，以提高小堆的蒸汽参数以更适合化工等工业部门需求。

这项研究将以美国一家化工厂的工艺数据为基础，帮助该厂利用NuScale的小型模块化反应堆技术满足其电力和工艺蒸汽需求。

技术经济评估将评估带有蒸汽增热系统的NuScale小堆技术在应用于化工系统的可行性，包括审查蒸汽可靠性、运行成本和系统稳定性。它还将研究小堆选址适宜性。

NuScale 表示："这项工作将高度协作，ORNL和NuScale的工程师将组成一个联合工程团队。技术经济评估的成果预计将在一年内完成。"

TEA通过美国能源部(DOE)的“核能加速创新门户(GAIN)”倡议获得资金，该倡议将工业界与美国国家实验室联系起来，以加速先进核能技术的开发和商业化。该项目的资金宣布于2023年9月的2023财年第四轮GAIN资助凭证。

NuScale总裁兼首席执行官John Hopkins表示："在DOE GAIN倡议的支持下，我们很高兴能与ORNL合作，对这一令人兴奋的新型脱碳途径进行评估，该途径将作为化工厂的典范。这是向服务于所有能源密集型行业的可持续未来过渡的关键一步。作为第一个也是目前唯一一个获得美国核管会认证的小堆设计，NuScale在开发新技术以实现全行业脱碳方面处于领先地位。“

ORNL聚变和裂变能源与科学实验室副主任Mickey Wade表示："核技术将在未来的无碳综合能源系统中发挥重要作用。先进裂变技术供热的可靠性将推动包括化工生产设施在内的各工业部门深度脱碳。ORNL在系统可靠性、运营成本和系统稳定性分析方面的技术经济分析专业知识为我们的合作伙伴评估这一脱碳途径奠定了坚实的基础。“

NuScale功率模块是压水反应堆，所有用于产生蒸汽和热交换的设备都集成在一个单独的77 MWe模块中。功率50 MWe版本的功率模块是2020年9月获得美国核管会(NRC)批准的第一个小堆设计。目前功率77 MWe的升级版本也已提交NRC审查，NuScale将这些模块作为VOYGR电站提供，由12个模块组成的VOYGR-12电厂能够发电924 MWe。该公司还可以根据客户需求提供四模块的VOYGR-4(308 MWe)和六模块的VOYGR-6(462 MWe)以及其他配置。

美国Utah Associated Municipal Power Systems (UAMPS)牵头的Carbon Free Power Project原计划在Idaho瀑布附近建造一个六模块的示范电站，并预计到2030年投入运行。然而，UAMPS 和 NuScale于2023年11月早些时候宣布双方同意终止该项目。

2023年5月，NuScale表示，新的研究表明其小堆具备减少工业部门排放的能力。在NuScale联合创始人兼首席技术官José Reyes的领导下，通过研究发现，NuScale小堆具有在各种高温工业过程中使用的潜力，这些高温工业过程以前没有设想过能够借助轻水堆(LWR)技术。

该公司的研究表明，单个NuScale功率模块产生的蒸汽可以被压缩和加热，以商业规模、温度和压力生产工艺蒸汽。Reyes和他的团队发现，热功率250 MWt的单个功率模块可以在1500 psia(约10.34 MPa)和500ºC下以超过500000磅/小时(约227000 kg/小时)的流量生产蒸汽，并且具备潜力扩展到2400 psia(约16.55 MPa)和超过650ºC。