启示：退役火电旧址建先进核电的前景

美国田纳西河谷管理局（TVA）先进核反应堆技术经理但·斯托特告诉《核能内幕》记者，TVA调整核电厂应急区域安全的“方法学”，美国核管会新的、有利的“裁决”，可能为退役和靠近人口中心的火电厂旧址建先进堆型核电厂提供“机遇”[1]。

去年8月，核管会(NRC)的工作人员断言，田纳西河谷管理局(TVA)提交的安全方法，可用来确定模块化反应小堆(SMR)所需应急规划区(EPZ)的大小[2]。

SMR开发商认为，他们的设计增强安全的特性，保证EPZ要求更小。TVA已把这种EPZ方法学列入它在克林奇河现场早期场地许可证(ESP)的豁免申请中，适用于以轻水堆技术为基础、新的SMR装机容量建设。

这种方法学的用途将“终结”大型常规轻水堆正在实施的、没有限制的、强制性10英里的最低EPZ要求。TVA在其ESP中，根据设计规范，提出了2英里的EPZ或现场边界的EPZ。

在TVA，SMR技术经理丹•斯托特(Dan Stout)告诉《核能内幕》(Nuclear Energy Insider)记者，如果采用这种方法，将显著扩大SMR核电机组的潜在市场。

斯托特说，“较小的EPZ可使未来的SMR 和先进堆部署在电力需求最高的人口中心附近。这也有助于使退役的的燃煤电厂重新供电。”

SMR开发商NuScale公司联络主管玛丽亚姆·纳比扎德（Mariam Nabizad）说，调整SMR型反应堆EPZ的要求，可简化新设计的颁证程序，提高成本竞争力。

纳比扎德说，“现场边界EPZ可减少联合取照申请者的工作范围。例如，某些与现场外EPZ相关的分析如应急撤离时间估计，就不必要了”。

NuScale公司计划美国第一台SMR型核电机组在2026年投入运行（其余11台27年建成）。这个公司的目标是，2020年9月取得它的一体化轻水堆（IPWR）SMR型反应堆设计认证申请(DCA)，完成美国商用堆有史以来最快的颁证过程[3]。

安全收益

TVA计划在克林奇河场址开发的轻水堆发电容量高达800MWe ，这个场址位于能源部橡树岭国家实验室(ORNL)附近。

TVA的ESP申请使用了NuScale 公司的IPWR、BWXT的 mPower、Holtec的 SMR-160和西屋公司基于轻水堆的SMR设计资料。NuScale公司提供了最详细的资料。

TVA说，以下计划增强安全特性，支持它的申请:

• 放射性核素“存量”和源项较小；
• 预测的事故进展速度较慢；
• 预期各种各样的设计特征可消除某些历史上考虑的设计基础事件；
• 预计严重事故不太可能发生；
• 先进的设计特征会使事故后果降到最小。

NRC工作人员的裁决对非轻水堆开发商也有利。NRC正在制定所有堆型的应急准备规范，包括非轻水堆设计，并计划使用“后果导向、性能为基准和技术包容性的方法”。

许多非轻水堆开发商选择在加拿大优先发展，因为加拿大有大量的上网(on-grid)和不上网（off-grid）部署的机遇，还认为它的监管体制不像美国那么“刻板”。

先进堆开发商凯洛斯能源公司(Kairos Power)监管事务与质量副总裁彼得·哈斯廷斯(Peter Hastings)说，NRC的裁决应鼓励美国开发SMR，“而不是施加强制性、武断的控制”。

哈斯廷斯说，“我想说，这并不是政策上的根本性变化，而是一种认知，基于新设计和小型设计的安全裕度不断提高的预期，在现行规则中置入一些警告，在未来编纂成册更有意义。”

所需数据

NRC的裁定对SMR开发商是个激励，但未来还将面临更多监管挑战。

核管理委员会的消息灵通人士敏锐地指出，目前还没有真实的证据证明缩小EPZ是合理的，所以在现阶段，还没有SMR设计满足缩小EPZ的条件。（NuScale型反应堆设计，NRC将在2020年9月颁发建设许可证。）

哈斯廷斯还指出，虽然在现场边界EPZ的场外不需要预先批准的场外应急计划，但许可证持有者仍需与场外的当地官员和州当局密切合作。

根据目前的安排，对于更广泛领域的SMR，NRC为制定应急准备规范拟议的规则和指导草案将于10月前出台，最终规则和指导草案将于2020年出台。

核能研究所(NEI)技术顾问大卫·杨（David Young）在一份声明中说，这个规范将“促进为先进堆申请者和许可证持有者建立清晰、可预测和稳定的取照过程,通过选择性措施、条款和取照条件，避免与实现承诺相关的低效率和不确定性”。

斯托特说，NRC关于TVA的 EPZ方法学的裁决，代表“对SMR设计的技术进步的承认，而且对未来的申请者需要有明确的监管指导”。他说，“我们希望这可作为未来申请者的范式”。

有益的启示

福岛事故及其余波，以及第三代核电机组发展普遍经历的困境，说明在世界气候变化和发展清洁与无碳能源条件下，多数国家和地区建设传统、大型现代化轻水堆的时代已经结束，或许可以说，世界核能进入一体化轻水堆与先进堆“时代”。承认这个现实，对世界传统能源界、特别是传统电业和核工业很痛苦，一时难以接受,特别是某些大型的国有电力集团。

但是，任何事务都有正反两面。这种局面，也许对谁都是“转型”的机遇。核工业不要想吃“独食”，或者“一口吃个胖子”；传统能源、特别是传统电业有退役电厂和产业场址的“优势”；核电也不像过去那么“神秘”或“深不可测”了。

在市场经济+碳税条件下，传统电业要面对现实，别“吊死”在清洁煤炭+CCS这颗“树”上。还有许多路可走，谁都不知可能出现什么新突破、新发现,会改变未来能源的构成[4]… [编译：杜铭海]

依据资料：

1. Neil Ford，NRC ruling boosts SMR build prospects at disused coal plants，Nuclear Energy Insider，Sep 19, 2018

2. WNN, US regulators discuss smaller SMR emergency zones, 28 August 2018；

3. PARIS ACHEN，NuScale officials: Small modular reactor plant slated for desert site will be a ‘worldwide showcase’，Post Register，Mar 13, 2019

4. Brian Wang, Thermal Energy Stored for Month in New Material, Nextbigfuture, March 12, 2019