专家问答:小型模块化反应堆

来自劳斯莱斯(Rolls-Royce)、阿特金斯(Atkins)和核工业协会(Nuclear Industry Association)的专家对小型模块化核反应堆的潜力发表了评论

小型模块化反应堆(SMRs)不仅有潜力在英国的净零雄心中发挥关键作用,而且还可以成为一个新的出口部门,帮助世界各地的国家向低碳能源过渡。《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
罗尔斯-罗伊斯小型模块化反应堆设计。劳斯莱斯公司形象

满足专家

Matthew Blake:首席工程师-小型模块化反应堆,罗尔斯-罗伊斯公司

首席执行官汤姆·格雷克斯核能行业协会

Peter Sell:首席设计工程师-UKSMR,阿特金斯

新核能对英国的净零目标有多重要?您认为smr如何适应整体情况?

彼得出售:新的核能对于基础设施的发展至关重要,以实现英国和全球的净零承诺。它需要成为包括可再生能源在内的各种解决方案的一部分,以满足我们的净零要求。新核电有几个部分可以作为解决方案的一部分,包括大型核电(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smr都包括在最近的政府公告中,是净零解决方案的一部分。它们也可以是多种能源解决方案的一部分,如氢气生产、电子燃料和集中供暖系统。

smr提供了一个机会,利用现代建筑方法,在更紧凑的场地上开发,以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。这需要行业和政府共同努力来实现这些创新,在英国,我们已经与UKSMR开始了这一旅程。根据IPCC最近的报告,作为实现净零的解决方案之一,建造新核电站的重要性日益明显。

汤姆Greatrex:简而言之,英国需要新的核能来达到零排放。核能是英国唯一可靠的低碳能源来源。在其使用期间,核能节约了惊人的23亿吨排放,比任何其他来源都多。但我们需要更多的芯片来满足日益增长的电力需求,smr将发挥关键作用。一个英国SMR将能够为利兹大小的城市提供电力,为这个国家的6万多辆电动汽车提供电力,并在英国强大的供应链上维持关键的工作岗位和能力。这还不是全部,它们还可以用来生产氢和合成燃料,帮助工业和供暖等其他部门脱碳。

马修布莱克:核能是英国和全球实现净零的一个基本组成部分。这就是为什么smr是政府的“绿色工业革命十点计划”的重要组成部分。政府和工业企业需要可靠的、负担得起的低碳能源来实现其净零目标。核能是公认的低碳技术,但迄今为止,只有几个主要经济体的政府负担得起。罗尔斯-罗伊斯SMR的目标是打破这种模式,提供一种低成本、可交付、全球性、可扩展和可投资的解决方案,可以在世界各地推广。

无论是在反应堆技术本身还是制造过程中,smr面临的关键技术挑战是什么?

TG:这是第一个此类反应堆,所以自然会有挑战。首先,需要通过英国的通用设计评估(GDA),然后是选址审批程序,以及工程和供应链挑战。世界各地的新设计在发展中也存在着全球性的竞争。然而,英国拥有世界级的技能基础,在开发新技术和现有技术方面首屈一指,在应对这些挑战方面处于有利地位。

m:罗尔斯-罗伊斯SMR是一种完全不同的方式来提供新的核能。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,我们可以提供一个低成本的核能解决方案,与可再生能源相比具有竞争力。罗尔斯-罗伊斯SMR业务的核心是对可靠和经过验证的技术进行创新重新包装,允许使用标准组件和先进制造技术进行场外模块化施工。我们正在以一种新的方式采用现有的方法来运送核物资。

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smr来说,足够快地设计和部署它们以支持我们的净零承诺的能力是关键。在技术方面,技术挑战得益于可随时部署和充分理解供应链的到位或可用来支持设计开发和从施工到运营的交付。smr的一个主要优点是模块化元素,重点是开发技术解决方案,以交付构建和组装中的模块化解决方案,这是至关重要的。这种早期的想法已经在UKSMR项目中得到了体现,它将在UKSMR的设计、制造和组装的整个交付过程中产生效益,这是一种战略,将在可重复性方面提供信心。

让公众,特别是住在SMR场址附近的人,对这项工程有多重要?

m:位于核工业附近的社区往往是它最支持的倡导者。我们并不认为这种支持是理所当然的,我们已经开发了一种方法,通过模块化和工厂环境中的现场施工,将破坏降至最低。

大多数现有的英国核电机队将在2024年3月关闭,所有核电站将在2030年关闭,只有一个核电站除外——这是稳定、低碳电力的重大短缺,我们看到smr填补这一缺口的巨大机会。

TG:英国SMR可以在任何核许可的网站上部署,在已经了解核的经济和环境效益的社区。正在进行的活动探索其他可能的网站。但是,公共买入在过程的每一步都是必不可少的。工作已经开始公开参与,以进一步了解围绕SMR的潜在未来选址的公开洞察和期望。

PS:全球和当地的公共买入核电是重要的。总体而言,随着气候变化的影响进一步理解,人们更加支持,朝向核电。在英国,我们有一个伟大的核电血统毕业,而现有舰队周围的社区通常非常支持新核,鉴于对其社区的积极影响。

smr将比上一代发电厂更紧凑,更容易建造,减少其建设影响,但仍然为人民和社区提供长期机会。

在英国,将有与规划和环境方面以及SMR工厂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开发的机会。

关于smr的潜在出口市场,人们已经做了很多工作。在技术方面,其他国家在哪里?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,并在一系列市场中看到了巨大的发展机会,这可能为劳斯莱斯smr创造一个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,我们还看到了利用罗尔斯-罗伊斯smr在绿色氢和合成燃料的净零制造方面的巨大机遇,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削减排放,全球对smr的兴趣有所增强。美国和加拿大对两国开发自己的SMR技术和设计表现出了特别的兴趣。随着各国逐渐摆脱对煤炭、天然气和石油的依赖,英国smr将能够进入这些发展中的全球市场,价值数十亿英镑的潜力。英国smr也是高度可伸缩的——零部件可以出口到任何有市场的地方。天空才是真正的极限。