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新建核电成本不断上升,小型堆能否改变这种趋势?

时间:2020-12-30 来源:国际能源小数据

麻省理工学院的研究人员在《焦耳》杂志的发表文章,揭示了核工业面临的一个关键挑战:新建核电站的成本不断上升。

研究表明,核电站建设费用螺旋上升的主要原因是软成本,即与工程设计、采购、计划、进度和成本控制等活动相关的间接费用。这一结果对于那些认为反应堆建造数量越多,成本越低的人来说是一个清醒剂。这也是英国新核动力背后的逻辑,开发人员期待通过增加反应堆建设的数量大幅降低核电成本。

根据麻省理工学院的研究,在美国四分之三的不同反应堆型设计中,第一座建造的反应堆是最便宜的。第一座核电站建成后,只有通用电气公司的沸水反应堆(BWR-4)变得更便宜。这项研究的结论是:“与预期相反,第n座核电厂比第一座核电厂更贵。”

以法国的弗拉曼维尔和芬兰的奥尔基洛托3号核电厂建设为例,每一次延期都会增加总成本,因为工人们无所事事,经理们则在修改进度日程。这种延误是大型项目的通病和典型情况,设计会随着施工进度而改变,从而增加成本。

在这种情况下,核工业真正有希望通过第n个电厂降低成本的领域:小型模块化反应堆(SMR)。麻省理工学院能源研究副教授杰西卡·特兰西克(Jessika Trancik)说,战胜软成本挑战的一种方法是使用不需要太多现场施工的先进材料和部件来简化反应堆设计。我们的想法是把更多的生产过程带到制造厂和建筑工地之外,追求施工过程的进一步自动化。

但是,SMR也有其自身的挑战。最显著的问题是,要使其实现商业可行性,还需要长达10年的时间,以及成本不确定性。目前,领先的SMR技术竞争者之一是俄罗斯,已经建造了一个浮动式SMR,目前正在运行中;而中国目前也正在建造SMR装置。

欧洲和北美的SMR进展稍快一些。总部位于俄勒冈州波特兰的NuScalePower是最早的SMR公司之一,已经花了十多年时间寻求联邦监管机构的批准,而其在爱达荷州的首个拟议项目要到本世纪末才会上线。比尔·盖茨支持的TerraPower和X-energy的SMR设计最近获得了美国能源部(U.S.Department of energy)的财政支持,目的是在未来7年内建造第一个工作装置。

 

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