5个先进核反应堆有望在未来十年改变核能

Frontier 1月 02, 2021 4.27w 浏览 0

寻找化石燃料替代品的努力仍在继续。核电是煤炭和天然气等化石燃料最高效、最可扩展、最实用的替代品之一，但公众对核能存在误解，他们认为存在安全隐患。

虽然 “核电 “看起来像是一种技术，但实际上它是各种不同反应堆和工艺所使用的技术的综合体，有些更高效，有些更可扩展。并不是只有一种核反应堆，也不是只有一种利用核能的方式。事实上，有10多种到上百种不同的反应堆设计，理论上可以改变公众对这种能源的看法。

在美国，美国能源部实施了一项名为 “先进反应堆示范计划”（ARDP）的项目。该计划是美国通过与美国工业界的分担成本合作，激励公司加快先进反应堆的示范，从而确保其保持在全球最领先核电技术的领先地位。

该项目负责人最近宣布了5种新的核反应堆类型，他们希望为这些反应堆提供资金并进行更详细的研究。

新反应堆设计概述

值得注意的是，ARDP计划最近又获得了3000万美元的资金，用于分配给一些已经被选中参与该计划的公司，目的是帮助他们在2030年前获得反应堆的批准。

这笔资金将被这些公司用来解决 “他们目前面临的技术、运营和许可挑战”，目的是降低这些公司面临的开发风险，因为他们缺乏基础设施、设备和收集数据所需的计算机模型，而这些数据是向美国核监管委员会（NRC）证明他们的反应堆按设计工作所需的。获取更多前沿科技信息访问：https://byteclicks.com

看看能源部列入的5个不同的反应堆设计，就能让人看到未来核能的发展方向。

BWXT先进核反应堆

BWX Technologies是为美国政府研发新反应堆技术的公司之一，这是ARDP计划的一部分。具体来说，他们正在开发可以方便运输并在离网和偏远地区运行的微型反应堆。想象一下，一个小小的便携式核反应堆，可以随身携带，为大型项目供电。

该反应堆计划在2030年之前完成，但该设计采用高温气体设计和氮化铀燃料内核，估计可产生50兆瓦的热能。

BWX目前正在与爱达荷国家实验室和橡树岭国家实验室联合开发这一个反应堆。

BWX技术公司也不仅仅是开发这一个反应堆，他们还在研究优化核燃料，让核反应堆的成本下降。这种新的燃料技术也将帮助其他核反应堆的设计。

eVinci微型反应堆

接下来这个微型反应器由西屋电气公司开发的eVinci微型反应器大约有一个集装箱那么大，可以产生15兆瓦的热能。它可以在不到30天的时间内建立起来，并输出最小的辐射。下面看看该反应器的宣传短片，走进未来。

作为能源部新资助的一部分，西屋公司将与洛斯阿拉莫斯国家实验室、INL和德克萨斯A&M大学合作，制造开发微型反应器示范装置所需的所有部件。目标是在2024年之前完成功能原型，并在本世纪末实现产品的完全商业化扩展。

Hermes测试反应器

Hermes反应堆并不是一个新的设计，而是Kairos Power现有商业反应堆的缩小版。具体来说，KP-FHR反应堆将为该项目缩小规模，产生140兆瓦的热能。

资料来源：Kairos Power

在所有新开发的核反应堆中，这个反应堆可能是最快实现商业化的，计划于2026年投入商业运行。

Holtec SMR-160反应堆

SMR-160反应堆是这份五项未来技术清单中以兆瓦计最大的一个。美国Holtec公司正与三菱电力产品公司和INL等几家业界同行合作，打造一种可产生160兆瓦的轻水小型模块化反应堆。

该小型反应器还可以进行调整，在次级侧使用风冷冷凝器，使其能够在世界最干旱地区使用。该设计还可以作为更多永久性核基础设施的可扩展替代方案。

一旦原型开发完成，该公司计划在新泽西州的Oyster Creek进行展示。

熔盐反应堆

最后，南方公司还在研究开发一种基于熔融氯化物反应堆技术的小型核反应堆。熔融氯化物快速反应堆，或MCFR可以进行商业规模化，同时也可以使用多种燃料来源，包括现有核反应堆的乏燃料。熔盐反应堆作为一个整体，比传统反应堆有显著的优势。

南方公司项目的目标是开发世界上第一个快谱盐反应器，该反应器可以高效地传递热量，甚至可以用来储热。正在进行实验的熔融氯化物反应堆将在2020年上半年投入运行。

展望核反应堆的未来

你可能会注意到，能源部资助的所有项目，时间表都比较快。几乎所有的项目都计划在未来5到10年内实现商业化。

美国能源部认为，这些加快的时间表是必要的，以确保美国在全球核反应堆市场上保持尖端地位。先进的微反应堆是目前核领域最令人兴奋的领域之一，因为与传统的反应堆设计相比，它们呈现出最强的可扩展性和通用性。

核电在全球能源市场上的地位开始越来越强。您是否感觉到潮流可能正在向核电的未来转移？

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