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能源轉型加速全球熱捧小堆

文章來源：中國能源網更新時間：2023-10-08 11:33:13

近日，記者在國際原子能機構小型模塊堆技術發展和應用跨地區研討會上了解到，由于更安全、更靈活、更多元、更靠近用戶等特性，小型堆已成為公認的未來核能應用新賽道，多個國家已開始部署相關項目。

近年來，我國小型堆研發成果豐碩，已高質量推進多個小型模塊堆技術與產業發展，工業耦合方案日益成熟，為小型模塊堆發展貢獻了“中國智慧”和“中國方案”。

轉型期小堆發展方興未艾

與會專家指出，小型模塊堆將在推動全球能源轉型和應對氣候變化中起到重要作用。

“當前，全球范圍內氣候變化挑戰嚴峻，能源安全風險加劇，越來越多的國家將核能作為應對氣候變化、實現能源低碳轉型和降低排放的重要選項。”國家原子能機構副主任劉敬指出，小型模塊堆因初始投入少、建設周期短、安全性高、靈活性好、應用多元等優勢，受到許多國家高度關注，正成為新一輪核能技術變革和產業發展的重點方向之一。

近年來，除我國外，美國、俄羅斯、阿根廷、韓國、法國等國均積極部署小型堆建設。國際原子能機構2022年發布的報告顯示，全球范圍內正在開發的小型堆技術超過80種。記者從研討會上了解到，目前，國際上主要發展的小型堆分為輕水堆、高溫氣冷堆、熔鹽堆等，正廣泛用于零碳發電、海水凈化、船舶運輸、產氫及供熱等多個領域。

全世界的小型堆也早已從“紙上談兵”階段發展到實施階段：如韓國海上SMR BANDI項目、丹麥緊湊型熔鹽反應堆動力駁船項目、法國MUWARD小型堆項目、阿根廷CAREM項目，以及我國的“玲龍一號”、燕龍低溫供熱堆等。

除了這些主要發展核電的大國，國際原子能機構 SMR平臺協調員Dohee Hahn表示，當前，世界范圍內還有27個國家加入小型堆行列，其中包括埃及、波蘭、土耳其等10個已部署基礎建設或已簽署相關項目合同的國家，還有17個正在考慮是否使用核電的國家。

我國小堆探索成果豐碩

烈日炎炎，在海南昌江核電基地，工人們正繁忙施工，機器在轟鳴聲中運轉，剛剛完成吊裝的“玲龍一號”機組反應堆拔地而起。據了解，“玲龍一號”是全球首個通過國際原子能機構通用安全審查的小型模塊化壓水反應堆，最突出的技術特點就是一體化設計、模塊化建造。

中國核動力研究設計院小型模塊化堆總設計師宋丹戎介紹，在“一體化”設計下，以往需要在現場進行大量安裝工作，如今都能在工廠內完成。如此一來，不僅核電設備質量得到進一步提高，造價進一步降低，工期也大幅縮短。“目前其一體化壓力容器已吊裝就位，預計2026年建成投運。”宋丹戎說。

除了“玲龍一號”，2022年12月，我國具有完全自主知識產權的全球首座球床模塊式高溫氣冷堆核電站示范工程已實現并網發電，發電效率達44%，燃料循環靈活，并具有化工、海水淡化、制氫等多商業用途；早在2017年11月，我國低溫供熱堆已成功實現區域供暖。

多年來，我國重視并積極有序發展核電。2021年國務院發布的《2030年前碳達峰行動方案》明確，積極安全有序發展核電，積極推動高溫氣冷堆等先進堆型示范工程，開展核能綜合利用示范。歷經60余年的發展，我國已建立完整的核能產業鏈，在建裝機位居世界第一。中核集團總經理顧軍表示，一直以來，中國積極參與國際原子能機構“核能發展協同和標準化倡議”，加速先進反應堆尤其是小型模塊化先進反應堆的安全部署，助力全球實現“零碳”排放。

國際市場前景廣闊

據了解，作為核能創新的典型代表，由于小型模塊堆的用途多元和部署靈活，多個國家表現出強烈的興趣，認為其具有良好發展預期和市場前景。

加納原子能委員會核能研究所副所長Archibold Buah-Kwofie指出，小型堆的成本、尺寸和安全性為加納帶來很多機會，非洲國家將探索以核能作為可能的基荷電源來拓寬市場前景和復興經濟發展的可能性。約旦作為內陸國家，其用于供水和廢水處理的一半能量來自于電力，而小型堆功率較小，對冷卻水的需求低，適合約旦能源稟賦特點。

“菲律賓電力成本高昂，且以石油和煤炭為主的能源結構也亟待優化。可持續能源預測情景表明，菲律賓能源結構中需要核能。”菲律賓核研究所助理科學家Alvie Asoncin-Astronomo表示。

“小型堆因為其部署靈活，可用于遙遠地區，甚至是沒有電網的地區，可滿足巴西中小城市和偏遠地區的需求，小型堆也恰好可以和巴西的各類清潔能源進行耦合。”巴西ABDAN信托委員會副總裁Orpet Peixoto表示。

在小型堆展現出巨大發展潛力、成為全球核電發展熱點的同時，業內專家指出，由于世界各國在地理環境條件、發展水平、技術創新能力等方面仍存在較大差異，小型堆的商業化、規模化推廣仍面臨監管、技術、市場經濟性等諸多挑戰。海南核電副總經理鄧曉亮告訴記者，由于小型堆現存設計技術路線眾多，行業規范不盡統一，整個產業鏈的相關標準及監管體系尚不完善，制約了小型堆的推廣。

顧軍也指出，當前，小型堆安全標準體系中的廠址選擇仍依照大型核電站標準，對小型堆更高安全性、更少放射性排放、更好環境適應性的特點考慮并不充分。“例如，小型堆應急計劃區的要求仍然遵循法規標準難以接近居民區或者城市區。因此亟待行業科學評估現行法規，使其能更好反映小型堆特點，積極推動小型堆選址安全標準的制定。”

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