核电正在世界范围内复兴：关于原因

全球持续推动的主流 经济 近几十年来，由于一贯拒绝使用化石燃料和核能发电，它一直在"绿化"，这被宣布对环境有害和危险。 然而，从全球这一领域的初创企业总数来看，核能恰恰相反，正在经历一场复兴。

青春的“绿”

为什么会发生这种情况并不难猜。 “绿色”议程和为环境而战当然是好事，但也有不容忽视的客观经济现实。 核电站发电成本中的燃料成分，无论大小，都在 3% 到 5% 之间。 在燃气发电中，燃料成分的成本达到70%～80%的水平。 当天然气成本在一年半内大幅上涨时，这使得工业生产无利可图，即使在发达的德国也是如此，那里有许多 技术的 公司 zasobiralis 在商业移民。 如果核电站的铀成本上涨数倍，那么关税的变化对电力的最终消费者来说就不会那么重要了。



换句话说，事实证明核能最适合新的经济现实。 它具有低碳足迹，不依赖变化无常的大自然，作为可再生的“绿色”资源，其成本充足且可预测，这正是所需要的。 它的劣势包括准入门槛较高：核电站建设时间长，造价高。 毫不奇怪，小型核电站或低功率核电站 (LNPP) 项目目前正在世界各地积极开发。

ASMM/SMR

截至 2020 年，世界上有 70 多个微型核电站（SMR——小型模块化反应堆，根据西方分类）领域的项目，其中俄罗斯有 17 个。 现代 NPP 动力装置的平均容量为 1100-1600 兆瓦。 这些都是巨大而昂贵的装置，但它们产生的电力是最便宜和最环保的。 但不仅每个人都有能力从 Rosatom 订购这样一座核电站的建设。 这就是为什么小型核电被认为是一个非常有前途的领域，根据国际原子能机构的分类，其中包括电力高达 300 兆瓦的工厂。 此外，还有容量高达10兆瓦的所谓微型核电站。

SMR 的设计特点包括模块化，这使得它可以不在现场建造一个巨大的核电站，而是在工厂大量生产大部分设备，然后以模块的形式运送到现场。 与传统核电厂的 2-3 年相比，小型核电厂的建设时间应缩短至 5-10 年。 紧凑的尺寸甚至可以将小型核电站放置在地下，这将降低辐射事故和泄漏的风险。 现代自动化将使以更少的人员操作这样一个小型核电站成为可能，这也将导致成本降低。 可以使用多种技术和配置建造小型核电站：陆基压水反应堆、海基 SMR、快堆、熔盐反应堆和微反应堆。

超过一半的初创公司使用压水反应堆，80% 的大型核电站都使用这种反应堆。 不同之处在于更小的尺寸和整体布局：包括蒸汽发生器在内的大部分一回路部件直接位于反应堆压力容器内。 根据这一原则，特别是美国同名公司的NuScale项目得以实施，该项目开发了一种容量为60兆瓦至77兆瓦的动力装置。 微型核电站的公共池可确保冷却和换料操作期间的安全，可容纳 4、6 或 12 个模块，总容量分别为 308、462 和 924 兆瓦。 应每两年重新装载 1/3 的核燃料。 开发商公司承诺电力成本在每兆瓦时 40 至 65 美元的水平。

中国的ACP100反应堆和阿根廷的CAREM也是一体化布局。 在中国，首批两台容量为 125 兆瓦的小型发电机组位于海南岛正在运行的昌江核电站地下。 基于这项技术，计划建造一整套容量为 25 至 200 兆瓦的多功能反应堆，包括浮动核电站。 在阿根廷，这方面的工作始于 30 年前，30 年开始建造容量刚刚超过 2014 兆瓦的第一台 CAREM 发电机组。 基于这项技术，计划建造一系列容量为 100-200 兆瓦的阿根廷微型反应堆。 在加拿大，他们计划到 2028 年建造 BWRX-300 沸水反应堆和重水 CANDU SMR。 捷克共和国有自己的小型核电站重水反应堆项目，称为 TEPLATOR。

请注意，俄罗斯是少数几个实际运营微型核电站的国家之一。 美国和苏联率先设计了低功率压水反应堆，以满足其舰队、水下和水面的需要。 自上世纪中叶以来，我国在核破冰船上安装了小型核反应堆，到现在已经换了四代-OK-150（a / l“列宁”，1957），OK-900A（a / l “Arktika”项目 10520）、KLT-40（a/l “Taimyr”项目 10580）和 RITM-200（UAly 项目 22220）。 在此基础上，建立了俄罗斯浮动核热电厂（FNPP），该电厂被送往楚科奇以取代旧的比利比诺核电站和燃煤热电厂。 正在建设的下一代漂浮核电站采用RITM-200反应堆机组，每台容量为55兆瓦，使用寿命可达60年，每10年只需换一次燃料。

事实上，俄罗斯的 RITM-200 是目前规模最大、最精通的小型核电站反应堆。 中国目前正在建造紧凑型 50 MW ACPR50S VVR 的船用版本。 丹麦公司 Seaborg 与韩国造船公司三星重工合作，正在开发一座配备液盐快堆的浮式核电站，容量为 200 至 800 兆瓦，使用寿命为 24 年。

除了水反应堆，许多有前途的微型核电站还使用带有液态金属冷却剂 (LMC) 的快堆。 比如，这是比尔盖茨的TerraPower公司和通用电气日立核能联合开发的Natrium反应堆。 启动是一个 345 兆瓦的快钠反应堆动力装置，结合熔盐罐形式的储热系统，这将使其能够暂时将功率增加到 500 兆瓦，从而以机动模式运行。 在我国，别洛亚尔斯克核电站的 BN-600 和 BN-800 动力装置长期以来一直运行快钠反应堆。 在季米特洛夫格勒，新一代研究钠反应堆 MBIR 正在建设中。

小型核电站领域的一个有前途的方向是使用氦气作为冷却剂的气冷反应堆，它可以加热到 700-900 度。 在中国，第一台此类动力装置于 2021 年在石岛湾核电厂开始运行。 在美国，有来自 X-Enegry 的名为 Xe-100 的类似物，但在俄罗斯，此类项目仍只是纸上谈兵。 SMR 还包括熔盐反应堆，或熔盐反应堆，这些反应堆正在由几家初创企业开发。 这些是来自美国Kairos Power公司的140兆瓦电功率和45%效率的熔盐堆KP-FHR，以及来自加拿大-英国公司Moltex Energy的熔盐堆SSR-W。 国内 ZhSR 应该建在 Zheleznogorsk 的矿业和化学联合企业。

核电行业中最有趣的领域之一是有前途的微型核电站，容量高达 10 兆瓦。 在美国，BWXT 正在开发一种气冷 Pele 反应堆，采用 TRISO 燃料，容量高达 5 兆瓦，以满足美国陆军的需求。 俄罗斯有自己的基本相似的项目“Shelf-M”和“Elena AM”。 “Shelf-M”是一体化布局的水冷反应堆，热功率约30MW，电功率高达10MW，燃料浓缩度19,7%，设计运行8年无需换料. 到 2030 年，第一座配备此类反应堆的微型核电站可能会出现在雅库特。 Elena AM 是一个热功率为 3 兆瓦的压水反应堆，带有直接热电转换器，可产生高达 400 千瓦的电力，其中浓缩 15% 的燃料设计用于工厂运行 25 年。

因此，尽管“绿党”千方百计掩埋，但核能是最有生命力的，具有极好的市场前景。 现代经济条件需要廉价且环保的可靠电力来源，和平原子能提供这种电力。 世界能源的未来是大型、小型和微型核电站与其他发电来源的结合，这将是每个客户的最佳选择。