熔盐堆在陆上都还没弄明白呢,怎么就跑船上去了?
12月12日,美国NRC向Kairos Power颁发了“爱马仕”熔盐示范堆的建设许可证,是美国50多年来首座批准的非水冷堆,也是首座批准的四代堆;
除了国内重点布局的高温气冷、钠冷快堆和钍基熔盐堆之外,美、欧、俄等在四代核电的不同路线上都有哪些研发布局,做了一下简单整理。
大概是四代核电六条技术路线中进展比较落后的一个,有些进展的是欧洲原子能共同体主导的ALLEGRO项目,目标是成为第一座实际建造的气冷快堆。
欧洲方面,主要是125MWe的ALFRED项目和630MWe的ELFR项目,设计者都是意大利公司Ansaldo Nucleare。ALFRED项目计划在罗马尼亚建造。
俄罗斯方面,有采用纯铅冷却的BREST-OD-300和采用铅铋合金冷却的SVBR-100。其中BREST-OD-300已于2021年正式启动建设,Rosatom计划在2027年12月底实现首座投运。
美国方面,目前西屋公司与Ansaldo Nucleare共同设计,并与欧洲多国合作,努力推动小型模块化铅冷快堆的方案。
中国方面,主要是中科院的铅基快堆项目CLEAR,分为三阶段。另外,原子能院和近物所的启明星系列零功率堆,则是国内ADS系统研究的重要一步。
美国方面,橡树岭国家实验室就是MSR堆型的先驱者。橡树岭在2010年将固体燃料球+氟盐冷却的技术路线命名为FHR,将其与氟盐同时作为燃料的路线区分开,并开发了两种FHR概念:125MWth的小型模块化堆型SmAHTR和1500MWe的AHTR。
美国50多年来首次批准建造的非水冷反应堆,Kairos Power公司的赫尔墨斯熔盐冷却示范反应堆,就是采用FHR技术路线的堆型,采用TRISO结构燃料球和氟化盐冷却剂。
另外,泰拉能源也与南方电力合作,计划建造氯化物熔盐快堆MCFR。
中国方面,“728工程”曾在1970年代对钍基熔盐堆进行过研发,但最终选择建设轻水堆。2011年,中科院启动TMSR专项,并与橡树岭国家实验室等美国方面机构签订合作协议。
TMSR同时开展液态燃料和固态燃料两条路线的研发。2023年6月,TMSR计划建造的四个原型系统中的第一个——2MWt液态燃料钍基熔盐实验堆获得运行许可,位于甘肃武威。
钠冷快堆应该算是四代核电技术路线中最成熟的一个,研发者众多,建成的不少,事故也不少。
美国方面,泰拉能源曾准备与中核合作研发原型行波堆TWR-P,但最终泡汤。
目前,泰拉能源正在与通用日立合作一个名为Natrium的项目,集成了345MWe的钠冷快堆和吉瓦时级别的熔盐储能,准备建在怀俄明州一家即将停运的燃煤电厂。据称Natrium融合了泰拉能源行波堆和通用日立PRISM堆的概念。
欧洲方面,主要是ASTRID示范堆项目,但由于预算严重超支,2019年就搁浅了,CEA在声明中表示,2050年之前暂无继续推进项目的计划。
俄罗斯方面,很早就开始钠冷快堆的研发,BN-600原型堆和BN-800示范堆分别于1980年和2016年建成投运,但大型商用快堆BN-1200原本的建设计划却一度被推迟,2022年1月宣布将于2035年底前建成首座BN-1200。
中国方面,中国实验快堆2011年实现并网发电,中核集团的示范快堆CFR600目前也已在霞浦建造,1号机组原本预计2023年建成。
美国方面,美国国会曾设立NGNP项目,研发路线考虑过球床模块堆PBMR和棱柱堆,最终选定了柱状方案,但NGNP项目也被推迟了。
目前关注度更高的是受美国能源部ARDP计划资助的X-energy公司的Xe-100球床模块式高温气冷堆。2023年4月,陶氏宣布将在德州的厂址部署Xe-100。
中国方面,清华大学10MW高温气冷实验堆HTR-10于2000年建成临界。高温气冷堆核电站示范工程HTR-PM于2012年在石岛湾开工,2021年并网发电,并于2023年12月正式投入商运,成为全球首座商运的四代核电反应堆。
SCWR是四代核电6条技术路线中唯一的水冷堆型,美欧日俄加等国都初步完成了概念设计,但至今都没有一个真正意义上的原型堆。中国的SCWR方案为核动力院的CSR1000。另外,核动力院还在CSR1000的研究基础上提出了小型超临界水冷堆方案CSR-150。
$中国核电(SH601985)$ $中广核电力(01816)$ $中国广核(SZ003816)$
熔盐堆在陆上都还没弄明白呢,怎么就跑船上去了?
2023年12月26日,Rosatom称,位于西伯利亚化学联合体公司的BREST-300铅冷快堆拟于2027年投运。此外,同样位于该公司的一座乏燃料后处理设施将在2030年完工。BREST-300铅冷快堆、乏燃料后处理设施和燃料制造及再制造设施是俄罗斯闭式核燃料循环计划的重要组成部分。整个计划的投资约合26.2亿美元。未来10年,Rosatom将以BREST-300为基础,着重于四代堆开发。
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