斯图亚特·内森
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英国要想在竞争日益激烈的市场上取得成功，就必须在开发下一代核反应堆方面做出更大的努力
本周早些时候，我参加了一个关于小型模块化核反应堆技术的会议，作为我为即将出版的一期文章撰写的专题研究。小型模块化反应堆（SMR）是目前核领域的热门话题之一，英国正在积极开发其中的几个；读者将能够在即将推出的功能中了解更多信息。
众所周知，英国缺乏建造整个核电站的供应链和知识产权；知识产权问题可以追溯到20世纪70年代，当时政府决定放弃先进的气冷反应堆，转而选择当时新开发的压水反应堆（PWR），目前在该行业占据主导地位。供应链问题实际上是全世界性的：能够制造千兆瓦级压水堆所需的巨大锻件的设施非常少，每个想要建造一座压水堆的国家都必须排队等待锻件。这是人们越来越相信的一个因素——千兆瓦压水堆已经有了它的时代。多年来，核反应堆变得如此庞大和复杂的原因有很多，从规模经济到对核事故和自然灾害的反应，但这些变化的结果是，大型反应堆现在变得如此昂贵，如此复杂，建设需要如此长的时间，以至于即使是拥有最大可用劳动力的最大经济体现在也不认为这是一个切实可行的选择。Hinkley Point C可能是这一代的最后一个。
但作为一个概念，核能仍然具有吸引力。它以相对较低的运行成本提供低碳电力，如果建造反应堆和相关电站的巨大成本能够降低，它将更具吸引力。因此，人们对SMR技术产生了兴趣，SMR技术承诺通过减少反应器部件的尺寸和提高工厂制造的效率来降低成本，并在许多行业取得了巨大成功。这也是一个非常适合英国制造能力的概念；虽然千兆瓦级组件在英国无法锻造，但较小的组件当然可以。
发展smr的一个重要因素是重新获得多年来流失的知识产权和技能。即将部署的第一代smr很可能是使用现有技术的smr;换句话说，它们是按比例缩小的pwr型模块。这样做的一个副作用是，英国永远不会拥有完整的IP。因此，为了确保获得作为该领域原动力的宝贵优势，我们必须着眼于下一代反应堆。这些被称为第四代，在许多重要方面与PWRs不同。
大多数第四代技术都是在高温下运行的，使用的建筑材料和冷却剂与当前一代反应堆不同。英国在开发高温反应堆方面有着丰富的经验，尽管这一发展在几十年前就已经开始了，现在已经到了退休年龄，但这一经验仍然是宝贵和可行的。在英国的学术界和工业界，有几个项目正在考虑开发这种类型的反应堆。然而，这并不是唯一的，美国、加拿大、俄罗斯和中国等国也在进行研究。他们都同样决心获得这些技术的潜在好处
英国核创新和研究咨询委员会（NIRAB）最近的一份报告指出，第四代反应堆是一个重要的研究领域，但有一种危险，即由于它们不太可能成为第一批商业SMR，它们将被忽视，转而支持那些可以出售的设计，并开始更快地收回其开发成本。这将是一个错误。避免这一问题的一个方法，也是NIRAB的建议，将是英国成为第四代基金会（GIF）的积极成员，GIF是一个支持开发这些反应堆的跨国机构。
英国实际上是GIF的创始成员之一，但在2005年退出了活跃成员的行列。核工程师一直在说工程师十多年来，这是一个错误，联合政府的科学部长告诉我们，英国很可能会重新加入。我们知道政府进展缓慢，而即将到来的英国脱欧谈判，以及在核领域，以及随之而来的欧盟共同体退出，已经全面打乱了议程。然而,科学部长乔约翰逊的上周宣布,正在寻求替代手段继续核合作,GIF的信号也会提上日程将有价值的行业是一个信号,说明政府理解的重要性,展望未来和长期前景。
由于地缘政治、宏观经济以及工业能力与产能之间的关系等诸多原因，英国要最大限度地发挥中小企业的潜力并非易事。但发展技术和确保知识产权将有助于该国获得独立于这些因素之外的部分回报。重新加入GIF标志着我们仍然愿意与其他国家合作，并跨越国界获取专业知识，这将是有价值的一步。
终于有了一些常识，可以再次让英国在核问题上有一个合理的基础，而不必利用外国的专业知识和制造业来提供对国家至关重要的公用事业。过去的政府缺乏远见、缺乏兴趣和支持，对这个行业来说是一场灾难，我希望他们有能力抵御少数群体的冲击，毫无疑问，他们会试图摧毁任何倡议。
我完全同意，除了，唉，反对核能的人被描述为“少数”群体。对燃烧化石碳的工业唯一严重的威胁是核能，尽管那些自认为是“环保主义者”的人对此知之甚少，但他们对此却一无所知。
似乎完全有可能，对核能的“危险”和未真正使用过的核燃料的“难处理性”（自20世纪50年代以来，美国在2013年累计了整整70000吨）的疯狂夸大是受化石碳利益的鼓励。
他们知道，因为像Mark Z. Jacobson，Amory Lovins和Helen Caldicott那样，风力涡轮机和阳光设备对其业务没有威胁。戈尔对他的“不方便的真理”是正确的，但他低估了威胁。我
这是一篇关于英国可能重新崛起为全球核电站建造者和供应商的伟大文章。在最好的情况下，支持PWRs而不是agr的决定是值得怀疑的，但发生在英国有足够的发电能力，并不真的需要新的发电站的时候。这一决定很大程度上受到了阿诺德·温斯托克(Arnold Weinstock)的影响，并导致了一代人的核撤退，最终在法国建筑赛兹韦尔(Sizewell)达到顶峰。英国在这个时候没有能力建造大型发电站，必须进口所有的主反应堆、锅炉和涡轮机:这确实是一个令人遗憾的状况。
由于英国迫切需要明智的新发电，以消除在我们的电网中随处可见的风力发电白象，对于英国plc来说，自行建造SMR无疑是最好的解决方案。目前在核电站供应方面最成功的国家似乎是俄罗斯，但中国很快就会通过。
期待有关第四代的文章。
好文章Stuart–准确且切中要害。英国有一个巨大的机会与棱镜反应器提供的SNF/PU股票的处置。从NDA中可以看到这方面的进展情况吗？
此外，英国有大量适合SMR部署的brownfield / ex - nuclear sites。ETI和NNL在这方面都做了出色的工作。
是否有兴趣研究极乐世界快速氯化物熔盐反应堆，用于在启动时消耗Pu和SNF，并在整个生命周期中继续供应SNF。MCSFR的优点是不需要SNF分离工作，也不需要像PRISM那样制造固体燃料。我们只是剥离包层，将U, Pu, MA，氧化物和裂变产物一步转化成氯。我们把SNF的所有东西都放进我们的反应堆，不进行任何分离，从而保持混合锕系元素和裂变产物的扩散和保障。锕系元素从未离开过反应堆，所以未来不会再像PRISM那样进行再处理，只是移除裂变产物，甚至回收氯。
我们从来都不清楚为什么会做出这些决定;如果有可靠的工程决策就好了....
规模经济;我记得这句话在很多场合也被提到过。
我认为大型锻造压力容器是PWRs的要求——气体或液态金属冷却的容器不会有同样的爆炸可能性——而且，在这种情况下，液态金属更好的传热/冷却能力。
此外，气体反应堆也可能不需要浓缩燃料（这将有助于阻止核扩散）——而且它们肯定没有失败反应堆那样的冷却问题。
斯图尔特·内森写道“相对较低的运营成本”。到底是相对于什么？陆上风电、海上风电、大规模太阳能发电，当然还有水力发电，都比核能低碳、便宜得多，而且每个月都在变得更便宜。
按照这个速度，smr的电价必须低于目前核电成本的四分之一，才能在未来15-20年后的可再生能源主导的电力市场上竞争。
当然，核能发展如此之大的首要原因，正是为了降低成本，因为反应堆规模扩大一倍，成本却不到一倍。那么，这种逻辑怎么会突然发生逆转呢?
与天然气相比。目前的核能比近海风能、太阳能和一些水力发电低，而且与陆上风力相当。它们还避免了间歇性电源固有的大量备份需求。
目前的核成本仅为20-50英镑/兆瓦时（也许你想到的是Hinkley C，它不是当前的）。第四代反应堆将能够与之相匹配。
那么，我们到底为什么要构建高性能计算呢?当然，所谓的G4成本纯粹是猜测——而且承诺是廉价的。记住，高性能计算总是被承诺不需要补贴!
当然，核能并没有负荷跟踪（即使是燃料成本节约也很小），这意味着它在满足需求方面并不比可再生能源好。您仍然需要“智能电网”、电池、响应需求等。
例如:Moltex SSR在其生命周期内的二氧化碳排放量和成本都低于天然气、煤炭、风能、太阳能和水电。奥利弗不应再忽视可再生能源的间歇性以及由此产生的额外成本。
让我们希望英国能够尽快醒来，开始向前发，下一代核电支持它需要为世界推动的支持。
由于风能和太阳能的分布式特性，在系统层面上几乎没有“间歇性”。是的，由于风能和太阳能的电力供应与需求不匹配，成本上升了，但核能也是如此，在没人需要它的时候，它整夜都在发电，无法提高产量来满足需求高峰。至于你预计smr的碳排放量，你有参考资料吗?迄今为止的证据都告诉我们，核能的排放量远远高于风能、太阳能或水力发电。
如果将所有其他成本，如备份、传输、电压控制、频率管理以及所有补贴都考虑在内，风能和太阳能发电就无法与传统发电竞争。如果没有补贴，这些技术就不会存在，我们所有人都会过得更好。
核问题真正需要的是一场统一的运动，指出低水平的辐射与我们日常生活中面临的所有风险相比根本就不危险。让我吃惊的是，那些因为辐射危险而强烈反对核能的人，如果他们得了癌症，也会愉快地接受辐射治疗。如果他们的整个身体都暴露在针对肿瘤的浓度中，他们会在几分钟内死亡。他们似乎没有注意到，在强辐射区域之外的组织后来不会屈服于辐射诱发的癌症。
至于二氧化碳，它对环境的主要影响是促进植物生长，二氧化碳水平的增加给世界农业带来了巨大的利益。在过去的18年里，地球没有明显变暖，这一事实证明，人为制造的二氧化碳不会导致危险的全球变暖。
更不用提风力涡轮机宣称的低碳，更不用提英国荒谬的太阳能。依赖天气的“可再生能源”不可避免的事实是，它们是完全不可调遣的，更糟糕的是，任何一分钟产生的电力在下一分钟不一定要依赖。
在2000年和2001年，加州遭受了降水不足的打击，特别是在提供水力发电的大坝的集水区。运行燃气轮机的公司继续对“旋转储备”收取赎金水平的价格。在“闲置”状态下，就像一辆停在红绿灯处的汽车一样旋转的300兆瓦燃气轮机所燃烧的天然气刚好足够。几乎瞬间保证高达300兆瓦的可调度电力。它与风能提供的变幻无常的能量完全相反，而且它的价值远远超过实际消费者愿意为它支付的费用。但我之所以使用“赎金水平价格”一词，是因为对于分销网络而言，无法满足需求增长放缓了涡轮机的速度，而且幅度并不相同。如果两个发电机相差半个周期(1/120秒)，它们的电压就会抵消，短路，然后崩溃。
其中一个问题是，在不经过GDA流程的情况下，您无法建立反应堆，大约需要40个月，费用约为4000万英镑（加上您自己的费用），以及有候补名单。您只能为操作反应堆的费用证明。
因此，任何开发人员都需要直接从基于CAD的设计到完全运行的反应堆，而无需原型设计。如果英国不能制造原型，它就不能在技术开发上领先。
可能需要“原型设计认证”。如果这可能需要3个月的时间，花费100万英镑，并允许原型反应堆在ONR监督下运行，我们可以看到许多创新来到英国。（需要注意的一点是，新反应堆比运行中的反应堆安全得多，因为它们没有时间建立裂变产物和钚的库存）。
目前的SMR竞赛有大约14个严肃的设计，包括接近第四代的熔盐反应堆和钠冷却快反应堆。这些措施将如何进行，或者说在哪里进行，还有待确定。然而，NuScale现在专注于美国市场，而Terrestrial和英国的Moltex现在更专注于加拿大市场。
我赞同亚历克斯关于认证时间和成本的观点，这几乎会立即限制任何新核电站的开发。然而，只要有正确的意愿，这是可以克服的——尤其是如果英国想要重新启动工程发电厂的话。SMR似乎是启动将在全球范围内应用的东西的一个独特机会。
关于奥利弗关于风能等低成本的评论:只有当补贴被忽视，备份不像现在这样花费成本时，情况才会如此。如果没有巨额补贴，这些“白象”是不可能建成的，当然也不会对它们的备用要求进行惩罚:它们将被视为这一代人的“愚蠢行为”。
那就太过分了!当你写道“如果没有巨额补贴，这些白象是不会建造的，当然也不会对它们的备份要求施加惩罚”时:他们将被视为这一代人的“愚蠢”，“如果你写的是核能，这是完全正确的，它接受了最不同寻常的补贴直接和间接，公开和秘密。如果没有他们，整个英国核能企业将在几个月内崩溃——即使它不得不按照市场价格支付第三方保险!
法国多年来一直享受着欧洲最低成本的饼干，因为他们拥有大量的核电站。希望你也喜欢你的饼干:大概有30%的饼干是用核电站的低成本能源生产的
很明显，朱利安，这是关于钱和利润的，而且一直都是，如果没有实质性的成本和利润，那么行业是不会感兴趣的。
两个问题:
1:你能支持你的“间歇性”在系统层面不是一个问题的说法吗?与此同时，夜幕降临在大片地区。冬季高压区往往覆盖大片地区，将风力发电减少到接近于零。
2:你有什么证据证明核能的生命周期排放量高于风能、太阳能和水力发电?风力涡轮机的混凝土和钢材要求并不容易找到。我所能找到的数据表明，要达到同等产量，建造风力涡轮机所需的混凝土和挖掘量要比建造欣克利角c核电站所需的混凝土和挖掘量多。高性能混凝土的规划寿命为60年，风力涡轮机的寿命为20-25年。
各种研究表明，安装在北纬度地区（西班牙北部）的太阳能电池，尤其是安装在屋顶上的太阳能电池，其能源投资回报率（EROEI）低至零。
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301421516301379
致以最亲切的问候
罗杰
到目前为止，核电站预计建设20年，运行20年，妥善拆除和处置20年。
但你是对的，只要不解决风电机组的安全处置问题，建设风电机组就没有意义。毕竟，核能已经得到了政府数十亿美元的补贴。没必要放弃自己的专长。
“间歇性”是指在短时间内停止和开始。根据给出的理由，这不是一个问题。显然，我们需要一个解决方案来解决这个问题，例如，太阳能光伏在晚上不能提供电力。这可以通过使用一系列具有中期储存和供应响应需求的可再生技术来解决。
谢谢你的回复。
在电力供应方面，间歇性是可调遣的对立面，即可按需提供。即使按照你的解释，可再生能源也肯定不是可分配的。你考虑过解决方案的财务和环境成本吗?还有其他可再生技术吗?当然不是生物。中期存储将大大增加太阳能光伏和风能的碳足迹，供应响应需求是有限的。你不能因为风不吹就关闭冶炼厂/铸造厂等。在水电站或核电站附近建造铝厂是有原因的。
这篇文章非常有趣，它显示了核能和可再生能源在lca(类似于EROEI)中的广泛分布。作者对论文进行了大量的筛选，得到了我所陈述的结果。然而，该结果仅适用于目前使用单道工序的铀燃料压水堆和核聚变压水堆。这篇文章将这一过程的能源投入的很大一部分分配给从其矿石中回收铀和随后的浓缩。随着矿石质量的降低，所消耗的能量将会增加，这是正确的。一旦你看到第四代植物使用繁殖或钍，这个论点就消失了。对目前储存的使用过的核燃料进行再处理(目前的核反应堆的燃耗相当低)也将大大减少能源需求。目前的问题是，铀太便宜了，不值得再加工。
不幸的是，风能和太阳能光伏的LCA比较论文是在付费墙后面，所以我不能看到所做的假设。摘要没有说明分析包括你上面提到的“中期存储”，所以我不得不认为它不包括在内。因此，这篇文章的作者并没有进行同类比较，与可再生能源相比，核能仍然是一个很好的可行选择。
致以最亲切的问候
罗杰
有关核能碳成本的审查，请参见http://www.theecologist.org/News/news_analysis/2736691/false_solution_nuclear_power_is_not_low_carbon.html
现在处置工作完全没有纳税人的补贴吗?风离开风力涡轮机后的处理是容易的。
赶上进度
我并没有像马丁斯所说的那样想:-
“朱利安很清楚，这是关于金钱和盈利能力的，而且一直都是这样，如果没有可观的成本和可观的利润，那么业界就不感兴趣。”
我在行业内看到过这个;大型预算是一个人感到重要的原因;降低某事的成本意味着减少利润......
也许它还解释了虚荣的项目 - 而不是任何更小的有用项目（HS2任何人？）
还有一个问题（关于SMR）是现在更便宜了，而以前的观点是相反的——当然，如果一个人需要巨大的昂贵锻件（PWR），也许是这样……这表明不使用昂贵的锻件是必要的？（有人喜欢逻辑思维吗？）。
和处置;如果燃烧废物(这是回收吗?)，那么处置就不是这样一个问题;无可否认，这是历史问题，但我认为这更多是从军事角度而不是从民事角度)
我很高兴看到一场辩论，辩论的基础是工程师们的观点，他们喜欢一场好的辩论，但他们的立场是基于他们的知识和技能（在这个领域，我没有——除了帮助制作防护服和面具，如果事情失控，这可能是必要的！）
谢谢您添加到我的知识。我可以想象我们的领导者和明显的贝特做同样的事情。不仅仅是在过去12个月内看到的所有东西。不适合的目的。我应该这么说！
A refreshingly astute overview of where we are with Nuclear … having been taken down the wrong (Boiling/Pressurised) Water path with its open solid fuel cycle requiring very complex U235 fuel processing technology for so long now that the ‘trophy’ technology has ended up almost obliterating the evidence of the only real competing Molten Salt Reactor technology as a more viable alternative. Alvin Weinberg had run an experimental Molten Salt Reactor (MSR) that was based on much more civil minded and efficient closed fluid fuel cycle – followed by a prototype which run many thousands of hours at ORNL in the late 60’s/early 70’s, some of these hours with U233. The reports and supporting documentation all but lost until what remained was made public by Kirk Sorensen & Bruce Patton, working for NASA at the time, in early 2000’s.
难过看到这样一个前途光明的行业比目鱼从尼克松时代的政治决定放弃更多的公民的MSR技术,同时继续与每一个新的道路事故不可避免地收紧套索&收紧本身永远通过监管,其挤出市场。
如果Elon Musk进入核，他会立即指出，继续愚蠢的是继续使用那些只有那些通过核燃料加工维护财富的短期收益的PWWR技术路径的愚蠢......而行星其他地区遭受的困扰！
为了帮助公众区分目前的核技术的实施，我们现在很容易将其与TMI、切尔诺贝利……和现在的福岛核电站联系在一起，我们应该在沙中划清界限，将MSR定义为与当前技术(如压水式反应堆)有着根本不同的东西。
压水堆>燃料：堆在棒组件中的固体U235芯块，冷却剂：水（高压-需要适当严格的管道/安全壳制造），安全性：由于固有的熔毁风险，成本非常高，这将导致受污染的气溶胶使反应堆范围以外的大面积区域无法进入。
MSR>燃料：U233溶解在冷却液盐中，冷却液：盐（正常压力），安全性：便宜的“走开”安全，在冷却液燃料/盐混合物凝固时关闭时没有气溶胶风险。
同样重要的是，使用U233(从钍提炼而来)可以在300年的有限时间内利用少量废料进行燃耗，而U235(铀)的废料跨度是100年或1000年，无论怎么强调都不为过。MSR的另一个关键特点是在~700℃的温度下运行，它适合布雷顿循环，可以利用喷气发动机技术以非常高的效率生产电能(同时为那些喷气发动机制造商提供另一个业务流)。
因此，MSR不应该与当前的核1.0技术相提并论，它应该被单独列为核2.0技术类别。在核1.0时代的背景下谈论MSR是不公平的，只会混淆和模糊差异。一个小小的抱怨是使用了术语SMR，因为它可能再次引起混淆。这不是一种技术，而是一种实现。
令人惊讶的是，在尼克松的快速中子“竞争对手”，并清楚地证明了在甚至切尔诺贝利之前，在1986年4月的甚至是切尔诺贝利之前，在甚至切尔诺贝利之前，在甚至切尔诺贝利的情况下，克林顿被克林顿遗弃了“环保主义”塞拉斯俱乐部和其他人的无知。
这就是集成快速反应堆(IFR)的EBR-2，在此基础上GE/日立的PRISM和先进反应堆概念(http://arcnuclear.com基于ARC-100。