专家问答:小型模块化反应堆

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来自罗尔斯•罗伊斯、阿特金斯和核工业协会的专家评论了小型模块化核反应堆的潜力

小型模块化反应堆(SMRs)不仅有潜力在英国的净零排放目标中发挥关键作用,而且还可能成为一个新的出口部门,帮助世界各地的国家向低碳能源转型。《工程师》采访了UKSMR财团和核工业的一些关键人物,以了解更多情况。

小型模块化反应堆
劳斯莱斯的小型模块化反应堆设计。劳斯莱斯公司形象

满足专家

马修·布莱克:总工程师-小型模块化反应堆,罗尔斯-罗伊斯公司

Tom Greatrex:首席执行官,核能行业协会

Peter Sell:总设计工程师UKSMR,阿特金斯

新核能对英国的净零目标有多重要?您如何看待smr在整体图景中的地位?

彼得出售新核电对于英国和全球实现“净零”承诺的基础设施建设至关重要。它需要成为包括可再生能源在内的多种解决方案的一部分,以满足我们的净零排放要求。新核能有几个组成部分,可以作为解决方案的一部分,包括大型核能(如欣克利角C和Sizewell C)和小型模块化反应堆(如英国SMR)。大型核电站和小型核电站都包括在最近的政府公告中,都是“净零”解决方案的一部分。它们也可以成为多种能源解决方案的一部分,如氢气生产、电子燃料和区域供热系统。

smr提供了一个机会,利用现代建设方法,在更紧凑的场地上开发,具有可重复的时间表和成本信心,提供零碳可靠的发电,以实现净零承诺。这需要工业和政府共同努力来实现这些创新,在英国,我们已经开始了UKSMR的旅程。根据最近IPCC的报告,作为实现净零排放的解决方案之一,提供新核能的重要性日益凸显。

汤姆Greatrex:简而言之,英国需要新的核能来实现净零排放。在英国,核能是唯一经过验证的低碳能源。在其生命周期内,核能已经减少了令人震惊的23亿吨排放,比任何其他来源都要多。但我们需要更多的太阳能来满足日益增长的电力需求,而smr将发挥关键作用。一辆英国SMR将能够为利兹市大小的城市供电,为该国超过6万辆电动汽车供电,并在强大的英国供应链中维持关键的就业和能力。这还不是全部,它们还可以用于生产氢和合成燃料,以帮助工业和供暖等其他部门降低碳排放。

马修·布莱克:核能是英国乃至全球实现“零核”的基本组成部分。这就是为什么中小企业是政府的“绿色工业革命十大计划”中如此重要的组成部分。政府和工业企业需要可靠的、负担得起的低碳能源来实现他们的净零目标。核能是公认的低碳技术,但迄今为止,只有世界上少数几个主要经济体的政府能够负担得起。劳斯莱斯SMR的雄心是打破这种模式,提供一种低成本、可交付、全球化、可扩展和可投资的解决方案,可以在世界各地推广。

smr的关键技术挑战是什么,在反应器技术本身和制造过程中?

TG:这是第一个这样的反应堆,所以自然会有挑战。首先,需要通过英国通用设计评估(GDA),然后是现场审批流程,以及工程和供应链挑战。世界各地的新设计开发也面临着全球性的竞争。然而,英国在应对这些挑战方面处于有利地位,它拥有世界一流的技能基础,在开发新技术和现有技术方面的记录也首屈一指。

m:罗尔斯•罗伊斯SMR公司在提供新型核能方面采取了截然不同的方式。通过利用工厂建造的模块化技术,大大减少了现场施工的数量,我们可以提供一种低成本的核解决方案,与可再生能源相比具有竞争力。劳斯莱斯SMR业务的核心在于对可靠和成熟技术的创新重新包装,允许使用标准组件和先进的制造技术进行非现场模块化施工。我们正在将现有的方法以新的方式交付核能。

小型模块化反应堆
劳斯莱斯公司形象

PS:开发核电站有许多技术挑战,但对于小型核电站来说,能够足够快地设计和部署它们,以支持我们的净零承诺是关键。在技术方面,技术挑战得益于易于部署和充分理解的供应链,或可支持设计开发和交付,通过建设到运营。smr的一个关键好处是模块化元素,专注于开发技术解决方案,在建造和组装中交付模块化解决方案是至关重要的。这种早期的想法已经在UKSMR项目中得到了证明,它将在整个UKSMR的设计、制造和组装过程中产生效益,这是一种对可重复性有信心的战略。

获得公众对项目的支持有多重要,特别是来自将居住在SMR站点附近的人们的支持?

m:位于核工业附近的社区往往是核工业最支持的倡导者。我们不认为这种支持是理所当然的,我们已经开发了一种通过工厂环境下的模块化和现场建设来最小化破坏的现场交付方法。

英国现有的大多数核电站将在2024年3月之前停止运行,到2030年,除了一座核电站之外,所有的核电站都将停止运行——这是稳定、低碳电力的重大缺口,我们看到了smr填补这一缺口的巨大机会。

TG:英国的小型核反应堆可以部署在任何获得核许可证的地点,以及已经了解到核能的经济和环境效益的社区。探索其他可能的地点的活动也在进行中。不过,公众的支持在整个过程的每一步都至关重要。公众参与的工作已经展开,以进一步了解公众对未来smr选址的看法和期望。

PS:无论是在全球还是在当地,公众对核能的认可都很重要。总的来说,随着对气候变化影响的进一步了解,人们对核能的支持和积极态度也越来越多。在英国,我们拥有强大的核能血统,现有舰队周围的社区普遍非常支持新的核能,因为它们对社区产生了积极的影响。

小型发电厂将比上一代发电厂更紧凑、更容易建造,减少了对建设的影响,但仍然为人们和社区提供了长期的机会。

在英国,将有与规划和环境方面以及SMR核电站的通用设计评估相关的强有力的法规。这将为人们提供参与当地植物发展的机会。

中小型企业的潜在出口市场已被充分利用。在这项技术上,其他国家的情况如何?您认为英国smr的潜在海外市场在哪里?

m:我们看到了支持一系列国家的脱碳努力的巨大机遇。我们已经与爱沙尼亚、土耳其和捷克共和国签署了谅解备忘录,并看到了在一系列市场中发展的巨大机会,可以为劳斯莱斯中小制造企业创造2500亿英镑的出口市场。

小型模块化反应堆
劳斯莱斯公司形象

除了电力供应之外,我们还看到了利用罗尔斯•罗伊斯smr生产绿色氢燃料和合成燃料的净零生产的巨大机会,这方面的国际需求只会继续增长。

TG:在过去几年里,随着各国致力于实现雄心勃勃的气候目标和减少排放,全球对smr的兴趣有所增加。美国和加拿大对两国发展自己的SMR技术和设计表现出了特别的兴趣。随着各国逐步摆脱对煤炭、天然气和石油的依赖,英国中小型企业将能够进入这些发展中全球市场,其价值可能达到数十亿英镑。英国smr也是高度可扩展的-部件可以出口到任何有市场的地方。天空才是真正的极限。