本月早些時(shí)候，總部位于俄勒岡州的NuScale電力公司通過(guò)了一個(gè)重要的里程碑，完成了美國監管機構對其近30億美元小型模塊化反應堆的設計的一階段的評估，這是小型核技術(shù)發(fā)展的一個(gè)早期但至關(guān)重要的一步。

 

        與此同時(shí)，另外兩家公司，BWXT mPower和Holtec International，正在通過(guò)核管理委員會(huì )的預申請程序，而田納西流域管理局正在尋求至少兩個(gè)小型模塊化反應堆的現場(chǎng)批準。

 

        NuScale說(shuō)，它的首個(gè)小型模塊化反應堆將于2026年投入使用，該反應堆將交付給猶他州相關(guān)的市政電力系統。包括核建議者在內的其他分析師認為，這可能是樂(lè )觀(guān)的，時(shí)間線(xiàn)接近十年。但在接下來(lái)的八年或更久的時(shí)間里，問(wèn)題仍然是，昂貴的新型核工廠(chǎng)的市場(chǎng)，是否已經(jīng)是一項挑戰，但在美國，卻已死亡，在這期間，隨著(zhù)可再生能源和電池的價(jià)格持續下降，美國的天然氣產(chǎn)量激增，這將變得更有挑戰性。

 

        一家主要的咨詢(xún)公司拒絕對這一記錄發(fā)表評論，坦率地說(shuō)，“這些項目的經(jīng)濟可行性存在疑問(wèn)。”

 

        一些環(huán)保組織也分享了這一評估：“除非有一些樂(lè )觀(guān)的假設得以實(shí)現，否則SMRs不太可能成為解決核能所面臨的經(jīng)濟和安全問(wèn)題的可行方案，”憂(yōu)思科學(xué)家聯(lián)盟在2013年寫(xiě)道。該聯(lián)盟通常對核能持懷疑態(tài)度。

 

        一個(gè)共同的基準是“電力成本”，它試圖將前期建設成本、稅收抵免和其他因素考慮在內，以確定不同的電力來(lái)源在長(cháng)期內是如何相互比較的。

 

        電力來(lái)源的比較是不齊全的:例如，太陽(yáng)能和風(fēng)能在電網(wǎng)中所扮演的角色與天然氣、煤炭或核能相比，通常扮演著(zhù)不同的角色，這可能影響到每個(gè)來(lái)源的價(jià)值是如何計算的。盡管如此，這個(gè)數字提供了一個(gè)粗略的框架來(lái)理解價(jià)格標簽是如何堆疊起來(lái)的。

 

        NuScale商務(wù)官Tom Mundy預測，首個(gè)小型模塊式反應堆的成本大約為每小時(shí)100美元，下降到大約90美元或更低，這與美國能源信息管理局(U.S. Energy Information Administration)估計的大規模先進(jìn)核項目(包括稅收減免)的成本大致相同。相比之下，新太陽(yáng)能或陸上風(fēng)能等可再生能源的成本分別為47美元和37美元，而先進(jìn)的天然氣發(fā)電廠(chǎng)的成本約為48美元。

 

        不過(guò)，其他小型模塊化反應堆的支持者則提出了更為樂(lè )觀(guān)的成本估計，在實(shí)現了規模經(jīng)濟后，首家工廠(chǎng)的成本為58美元，下限為37美元。

 

        “我們將以具有經(jīng)濟競爭力的速度提供大量的零排放能源，”努卡爾技術(shù)官雷耶斯說(shuō)。

 

        哥倫比亞大學(xué)(Columbia University)全球能源政策研究中心(Center on Global Energy Policy)研究員、美國總統巴拉克•奧巴馬(Barack Obama)領(lǐng)導下的能源部(Energy Department)前副部長(cháng)約翰•麥克威廉姆斯(John MacWilliams)表示，無(wú)論哪種方式，這些設計中的43個(gè)設計都是“這些技術(shù)將發(fā)展起來(lái)的一個(gè)重要標志”。

 

 

        小的模塊化反應堆保證有很多特征使它們具有吸引力，都是基于它們的大小。

 

        不像傳統的反應堆可以泵出大約1000兆瓦的電力，小型的模塊化反應堆，比如由NuScale開(kāi)發(fā)的反應堆可以產(chǎn)生50到600mw的功率，這取決于安裝了多少模塊。據EIA和NuScale說(shuō)，根據發(fā)電和消費的計算方式，在一年的時(shí)間里，大約有3.5萬(wàn)到82.5萬(wàn)間房屋的電力供應，或者在一個(gè)50兆瓦模塊的情況下，可以同時(shí)提供1萬(wàn)個(gè)郊區住宅。

 

        保證靈活性不一樣大的電網(wǎng)或強勁的美國或歐洲——值得注意的是,在發(fā)展中國家,預計占較大份額的世界未來(lái)能源發(fā)展電力利差和中產(chǎn)階級的規模增長(cháng)的國家在非洲,東南亞和拉丁美洲。

 

        這些模塊也足夠緊湊，足夠標準化——它們可以建在工廠(chǎng)里，而不是在現場(chǎng)，加速生產(chǎn)，降低成本，降低長(cháng)期拖延和龐大的超支的可能性，這些問(wèn)題一直困擾著(zhù)傳統的核項目，嚇跑了投資者。

 

        “隨著(zhù)國家的發(fā)展，以及他們的電網(wǎng)可以容納這些反應堆，你已經(jīng)擁有了一個(gè)巨大的潛在市場(chǎng)，”美國國務(wù)院前能源專(zhuān)家羅伯特•艾科德(Robert Ichord)表示。他現在是華盛頓大西洋理事會(huì )(Atlantic Council)的研究員。是智囊團。“小型模塊化反應堆對很多發(fā)展中國家來(lái)說(shuō)都很好，將人力資本和其他需要的需求放在一邊，超出了可再生能源和天然氣系統的需求。”

 

        也許較重要的是，至少對于住在小型模塊化反應堆附近的居民來(lái)說(shuō)，發(fā)生災難性事故的風(fēng)險也更低，因此，核管理委員會(huì )正在審查田納西州流域管理局的請求，以減少傳統核電站的緊急規劃區域的規模。

 

        核能研究所(Nuclear Energy Institute)發(fā)言人馬修•瓦爾德(Matthew Wald)表示:“這是一個(gè)不同的概念，它回避了許多現有反應堆的復雜性。”“核電運行干凈、安全、可靠。我們的安全規則已經(jīng)得到了充分的檢驗和規范。我們得到了良好的保護。此外，我們還有反應堆設計來(lái)抵御地震，龍卷風(fēng)，颶風(fēng)。它們本質(zhì)上是相當堅固的結構。

 

        一些環(huán)保組織反駁了這種說(shuō)法。盡管核電提供了迄今為止較為穩定的無(wú)碳電力供應，但一些組織仍對核能在應對氣候變化方面的作用持懷疑態(tài)度，認為該技術(shù)——即使是小型模塊化反應堆——仍然太容易受到事故或蓄意攻擊的影響，而太陽(yáng)能或風(fēng)能和電池儲存提供了更安全的選擇。

 

        例如，憂(yōu)患科學(xué)家聯(lián)盟(Union of Concerned Scientists)允許較小的反應堆比大的反應堆危險，“這樣的觀(guān)點(diǎn)可能是誤導性的，因為小型反應堆比大型反應堆產(chǎn)生的電力更少，因此需要更多的反應堆來(lái)滿(mǎn)足同樣的能源需求。”實(shí)際上，多個(gè)SMRs可能比單個(gè)大型反應堆的風(fēng)險更大，特別是如果核電站的所有者試圖通過(guò)減少每個(gè)反應堆的支持人員或安全設備來(lái)削減成本的話(huà)。

 

        努卡爾已經(jīng)在其小型模塊化反應堆上投資了大約7200萬(wàn)美元，雷耶斯說(shuō)公司計劃花費10億美元將這項技術(shù)商業(yè)化。該公司已經(jīng)簽署了首份工廠(chǎng)的合同:從愛(ài)達荷國家實(shí)驗室的一個(gè)試點(diǎn)項目向猶他州相關(guān)市政電力系統(Uamps)供電。并且它預計每一個(gè)后續工廠(chǎng)的成本會(huì )迅速下降，可能高達30%。

 

        雷耶斯說(shuō):“先進(jìn)的設計是非常昂貴的。”“在過(guò)去的設計中，這種設計中沒(méi)有出現過(guò)一個(gè)強大的學(xué)習曲線(xiàn)。”

 

        不過(guò)，Reyes和行業(yè)貿易組織也公開(kāi)承認，未來(lái)的反應堆將需要更多的政府支持，至少在NuScale實(shí)現規模經(jīng)濟之前。

 

        “因為這是首個(gè)，而且我們正在開(kāi)發(fā)這個(gè)供應鏈，我們肯定會(huì )看到，需要一些貸款擔?；蚺c之相關(guān)的生產(chǎn)稅收抵免，以使其與天然氣競爭。”這就是我們現在正在做的，”雷耶斯說(shuō)。

NuScale說(shuō)，他們的制造商相信，在大約12-14個(gè)模塊之后，他們可以實(shí)現更低的價(jià)格，而在公司外部的其他人則認為可能需要幾十個(gè)。

 

        “支持者說(shuō)，我們將在2025年或2030年看到這一點(diǎn)。盡管我很想看到這一點(diǎn)，但我不認為這是可行的——首批項目將在未來(lái)10年的中期上線(xiàn)，”麥克威廉姆斯說(shuō)。”你需要至少達到50個(gè)以上的模塊才能將成本降低到有競爭力的水平”

 

        與傳統的核電站一樣，NuScale也看到了許多海外市場(chǎng)——在過(guò)去的十年里，由于水力壓裂和水平鉆井，大量的天然氣被釋放出來(lái)，美國的天然氣實(shí)在是太便宜了。與此同時(shí)，預計發(fā)展中國家對電力的需求將不滿(mǎn)足，同時(shí)人們也希望將他們對煤或柴油的依賴(lài)轉變?yōu)楦鍧嵉哪茉?，而這些能源也不需要經(jīng)常被加燃料。但是，只要有正確的政府激勵措施，在美國就有合理的申請。此外，在新英格蘭地區，管道的瓶頸會(huì )導致天然氣價(jià)格每年冬天飆升，甚至遠至阿拉斯加。

 

        咨詢(xún)公司埃森哲(Accenture)負責發(fā)電業(yè)務(wù)的董事總經(jīng)理特里•麥克西(Terry Maxey)表示:“將會(huì )有天然氣、可再生能源、甚至可再生能源加存儲等領(lǐng)域的挑戰。”

 

        小型的模塊化反應堆可能還會(huì )扮演其他的角色，比如幫助淡化工廠(chǎng)，甚至提供氫燃料電池汽車(chē)，這是豐田(Toyota)和本田(Honda)等汽車(chē)制造商正在研發(fā)的一種技術(shù)。據估計，小型模塊化反應堆的全球市場(chǎng)為5500億美元。

 

        “我們已經(jīng)和英國的天然氣競爭了——這已經(jīng)是僅次于煤炭的較低成本了。”你看看像印度尼西亞這樣的國家，以及亞洲許多想要擺脫煤炭的國家，這對他們來(lái)說(shuō)是一個(gè)很好的選擇。“如果NuScale只占全球SMR市場(chǎng)的10%到20%，我們就需要每月生產(chǎn)3到6個(gè)模塊。”每年有30到60億美元，只是為了制造它。在全球范圍內，這是一個(gè)巨大的機會(huì )，哪怕你只是得到一小部分的市場(chǎng)份額。