小型模块化反应堆:在核能领域注入“新”元素

-2021年9月15日

小型模块化反应堆有可能使核能成为一种重要的低碳能源。到2026年,全球SMR市场预计将达到113亿美元。

当你想到核能的时候能量在美国,你可能会设想一个巨大的反应堆和与之相关的花瓶形冷却烟囱。这些大型反应堆可产生数千兆瓦的能源,为城市和整个地区提供电力。

例如,多伦多以东的达林顿核反应堆由四个机组和一个580米长的涡轮走廊组成,该走廊产生3512兆瓦的电力,供应安大略省20%的电力。

虽然像达林顿这样的大型反应堆产生的能量足以为一个省供电,但小型模块化反应堆(SMR)则不同——简单地说,它们使用相同的核燃料,以较小的规模为采矿项目或偏远社区发电和能源。

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由国际原子能机构定义作为一个排放300兆瓦电能或更少电能的核反应堆,SMR提供了巨大的潜力,降低了风险。

小型模块化反应堆:如何工作?

一般公众可能对smr不熟悉,但它们从核能的概念开始就存在了——想想研究和示范反应堆吧。smr是一种规模小得多的核裂变反应堆,使用与大型反应堆相同的能源产生概念。

核裂变是将一个原子核分裂成两个或两个以上较小原子核的过程。当原子分裂时,中子和能量(热)被释放。热能产生蒸汽,蒸汽反过来为涡轮发电机提供动力,然后产生电能。

重要的是,通过核裂变产生的电力是清洁的,因为它不燃烧燃料,因此不会产生碳排放。

这些小型核反应堆是在工厂使用基础设计建造的。它们的模块化设计允许它们独立部署或作为多模块单元的一个组件。

据国际原子能机构称,有大约50个SMR设计正在世界各地发展。这些SMR中的大多数将有一个大规模生产组件,反应堆的主要结构将在受控的工厂环境中进行。

小型模块化反应堆:清洁安全的能源

核能长期以来一直被吹捧为化石燃料的低碳替代品,但不幸的是,由于大型反应堆使用的铀数量及其冷却部件的复杂性,出现了少数反应堆部分或完全熔化的事故。

最近的一次是2011年福岛第一核电站的核熔毁,它被列为七级核灾难,与切尔诺贝利的严重程度相同。

然而,由于SMR的规模和使用的铀量都很小,所以当涉及到核泄漏造成的任何风险时,SMR甚至不属于同一类别技术.

英国广播公司注意到根据开发这些反应堆的公司和支持这项技术的科学家的说法,SMR比更大的传统反应堆更安全。一方面,它们较小的磁芯产生的热量不如较大的型号,这使得它们不太可能过热。

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此外,它们的简单设计(运动部件较少)降低了可能导致事故的故障可能性;更重要的是,SMR使用较少放射性材料的事实大大降低了切尔诺贝利或福岛规模的核灾难风险。

除此之外世界核协会指出“许多被设计成安置在地面以下,对恐怖威胁有很高的抵抗力。”

smr的绿色证书也在研究之中。一个最近的报告由环境经济学和Navius Research代表加拿大核协会进行的研究估计,从2035年到2050年使用SMR可以减少温室气体排放气体到2050年,加拿大重工业部门的排放量将减少18%。这相当于每年减少300多万辆汽油动力汽车。

研究人员还得出结论,SMR可以将加拿大实现净零碳排放的成本降低5%以上,同时到2050年每年为该国国内生产总值贡献50亿加元。

小型模块化反应堆:大能量、小规模

当你听到绿色能源时,风电场或太阳能发电厂的形象可能会浮现在你的脑海中,虽然它们是化石燃料的伟大替代品,但它们也有缺点。这两种能源“农场”都需要大片的土地,而smr只需要更小的占地面积。

为了建设大规模的绿色能源农场而平整森林或栖息地似乎是违反直觉的,最终会将一个问题换成另一个问题。Bucephalus Consulting资深核能执行官兼首席顾问尼尔·亚历山大(Neil Alexander)博士对投资新闻网表示:“我认为核能不仅能产生无碳电力,而且其占地面积非常非常小。”。

“因此,现在我们可以集中人类的努力,而不是像风能和太阳能那样分散人类的努力,因为风能和太阳能只会占用大量的土地。”

smr体积小,运输方便,是满足偏远地区能源需求的理想解决方案。smr的设计发电量通常为50至300兆瓦,而传统大型反应堆的发电量超过800兆瓦。这使得smr成为电网较小的国家的理想选择。

smr不仅可以帮助减少碳排放和能源成本,而且模块化单元也有利润潜力,尤其是那些在制造和分销方面领先于其他公司的公司。2021年,全球SMR市场的价值为97亿美元预计增长以3.2%的复合年增长率,到2026年达到113亿美元。

小型模块化反应堆:加拿大领先

SMR是解决世界绝大多数能源问题的可行方案,但传达这一信息说起来容易做起来难。

每个人似乎都同意的一件事是,加拿大有潜力成为改变的灯塔,帮助smr的概念不那么可怕,更多地成为现实。

加拿大不同的地理位置有助于以各种方式实施SMR,以及该国的偏远社区和社区资源工业可以从这种可扩展的能源生产形式中获益。

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碳排放柴油燃料是加拿大大多数偏远社区和矿山目前的能源来源,但该国并不缺乏为这些反应堆提供燃料所需的铀资源。第二大产铀国,加拿大也是全球第三大铀储量排名前五的国家.

到目前为止,已有四个省份承诺将smr纳入其未来的能源结构。2021年4月,阿尔伯塔加入安大略省、新不伦瑞克省和萨斯喀彻温省签署了一份谅解备忘录,合作开发加拿大的SMR。

“阿尔伯塔省一直致力于清洁、廉价的能源。小型模块化反应堆是一项令人兴奋的新技术,可以在未来用于显著减少温室气体排放,例如为加拿大油砂生产商发电。”

“核能是最清洁的发电方式,有了smr,现在工业用途的成本更低,规模也更大。我们很高兴能成为这个团队的一员,帮助开发加拿大SMR技术。”

省级和联邦政府通过投资开发SMR的公司,加强了对SMR的承诺联邦政府宣布该公司向安大略省的陆地能源公司投入了2000万加元,以帮助该公司开发其SMR设计新不伦瑞克省政府宣布加拿大ARC获得2000万加元的资金,而渥太华承诺向Moltex Energy提供5050万加元的资金。

根据最近发布的一份报告可行性报告到2026年,安大略省的Chalk River核电站可能会安装一种新型的“微型SMR”(一种5兆瓦的气冷反应堆),该反应堆目前正在设计中,以取代偏远社区和矿山的柴油使用。

加拿大第一个电网规模的300 MW SMR项目预计将于2028年在安大略省达林顿核电站上线。预计从2032年开始,萨斯喀彻温省将有另外四个这样的单元。与此同时,在新不伦瑞克省,计划开发一种先进的SMR设计,预计到2030年,将在莱普劳核电站建设示范装置。

加拿大的气候变化目标包括逐步淘汰并在2050年成为净零碳排放国。联邦自然资源部长谢默斯·奥里根(Seamus O’regan)曾表示,核能对实现这些目标至关重要。2020年12月,加拿大政府公布了其行动计划阶梯短环到超级扁环.

“小型模块化反应堆代表了加拿大的下一个巨大机遇,”奥里根说,“帮助我们逐步淘汰煤炭,并为采矿和石油开采等碳密集型行业供电。”

这是投资新闻网2019年首次发表的一篇文章的更新版本,

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证券披露:我,Melissa Pistilli,对本文中提到的任何公司都没有直接投资兴趣。

编辑披露:投资新闻网不保证在其进行的采访中报道的信息的准确性或彻底性。这些采访中表达的意见并不反映投资新闻网的意见,也不构成投资建议。鼓励所有读者进行自己的尽职调查。

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对“的一项答复”小型模块化反应堆:在核能领域注入“新”元素

  1. GE Hitachi的BWRX-300 SMR是一种独特的经济高效的设计,可以像Betamax那样对SMR的其他设计进行VHS。大约从2030年起,它将以8亿加元的价格提供300兆瓦的全天候低碳电力——足以供应25万安大略省家庭。

    如果这些家庭中有10万人准备在5年内将其[平均5.1万美元]年收入的3%投入其中一个SMR的融资,他们将在未来60年内获得免费电力,并能够以现行费率将电力出售给附近的其他15万户家庭。

    这就是你所说的投资中的桃子!

    除此之外,如果它可以作为热电联产工厂运营,住户也可以从其他余热中获得大部分供暖/制冷供应——这是他们的两倍。

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