为小型模块化反应堆寻找一种连续性

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Gregg_landscape的观点

格雷格·巴特勒(Gregg Butler)表示,英国目前正为其核计划缺乏长期承诺和战略远见付出沉重代价

《工程师》网站最近的一项民意调查显示,近一半的《工程师》读者认为,英国开发的小型模块化反应堆(SMR)将是比目前在欣克利角建设和运营一座新核电站更好的选择。不要我们所有人!如果我们在1990年左右开始这项伟大的计划,世界确实会成为我们选择的软体动物。在这个以英国为中心的奇幻世界和现实之间,只有现实和确凿的事实。

任何核反应堆项目都需要很长时间和目的的连续性。英国的核政策恰恰相反——2003年,我们宣布了“无核”能源政策,2005年出售了西屋电气公司和它的AP1000,我们认为到2006年我们可能需要一些核能,到2008年,我们将竭尽全力到2025年获得16GWe的新核能。

这个时间表意味着现有的、国外设计的反应堆将是必要的,但即便如此,12个左右的反应堆肯定会给英国工业带来动力,让他们积极参与进来。奇怪的是,至少三种不同类型的12个左右的反应堆加起来并没有带来同样的机会。

我们还没尝试和搞砸什么?把smr像洗衣机一样从生产线上下线怎么样?这就是问题所在。小型反应堆避免了传统的规模经济,这种规模经济将轻水反应堆(AP1000和阿海珐的EPR等压水堆都是其中的一个子集)的规模推高,而是用数量经济取代:换句话说,在工厂环境中制造大量小型反应堆,然后简单地将它们运输到所需的地点。这很有道理,但关键在于“a large number”这个词。

开发反应堆并不便宜,建造工厂制造反应堆也很昂贵。此外,工厂必须投入使用,并加快生产速度,所以当第一部真正的SMR生产线下线时,将会花费大量的资金。在任何人开始赚钱之前,这需要通过销售来抵消。对于大众高尔夫来说,这个过程非常有意义,因为在你开始之前,你已经有了一个相当精明的评估,市场就在那里——这是必要的大数量。

那么对于我们英国的SMR,我们需要多少数量呢?嗯,最好的估计是,即使是英国现有的(外国设计的)最发达的smr“在条形上”在2030年左右,如果你把整个16GWe项目转移到,比如说,250MWe小型模块化pwr,那么你需要60。对于数量经济来说,这是合适的数量,但这需要对英国项目的全面战略关注,以及单个SMR马的明确支持。过去70年英国核工业的一切(Magnox - 10座核电站,9个设计;AGR -七站四设计;PWR——一个电站,一个设计,与标准模型非常不同)告诉你这是不可能发生的。当然,如果你想要一个英国的设计,至少要在时间上增加5年,并担心这将错过十年的主要能源需求。

小型模块化反应堆是核能的未来吗?图片来源:美国核学会
小型模块化反应堆是核能的未来吗?图片来源:美国核学会

先进的设计是我们所需要的。在这个点上,我们发现一个先进的系统以其最低技术准备水平的速度前进。例如,熔盐快堆可能确实像芯片一样便宜,像房子一样安全,但它们往往需要在线再处理等东西,而且它们需要可靠地泵送热盐多年——这是一个有趣的材料挑战,但从未被证明过。监管机构需要证据、流程表和可证明的证据。有人评论说,1983年的时候,它以一种略微不同的形式在美国运行得还不错,但这种说法并不恰当。

那我们该怎么办?继续目前的商业、能源和工业战略部(BEIS)竞赛,选择一个小型模块化压水反应堆设计,可以有很多英国制造,并宣布一个计划,比如说,在目前的大型反应堆16GWe之后,20个这样的反应堆。这将是一个足够的国内市场,以实现数量经济;让价格低到可以进入世界市场。作为一种变体,你也可以在低TRL水平上支持一两个高级系统,作为长期对冲。但是,我们是否清楚该方案为什么得到支持,它的目标是什么,它的成功因素是什么,以及坚定不移的长期承诺?不幸的是,这被称为战略,而在英国过去70年的核能发展中,没有任何一件事能让人们产生这样的期望。

格雷格·巴特勒(Gregg Butler)是曼彻斯特大学道尔顿核研究所战略评估负责人