2019核电重启热，小型模块反应堆的进度怎么样了？

根据2019年发布的《全球核工业状态报告2019》，小型模块化反应堆（Small Modular Reactors，SMRs）继续吸引关注。通常情况下，SMRs和其他一

根据2019年发布的《全球核工业状态报告2019》，小型模块化反应堆（Small Modular Reactors，SMRs）继续吸引关注。通常情况下，SMRs和其他一些“先进反应堆”概念设计被定位为解决核电面临的问题的一种解决方案。

尽管目前大部分SMRs还处于理论设计阶段，处于发展初期，但值得提出的是，SMRs的商业化和扩展的历史其实已经有相当长一段时间了，但都未能实现。

基于这个期望，部分国家特别是美国，加拿大和英国，都已经制定了相关流程和政策以促进SMRs的设计。

接下来是对一些国家SMRs发展的概述。

阿根廷

从2014年2月开始，阿根廷的CAREM-25小型堆已经开工建设。阿根廷国家原子能委员会在反应堆开工初期曾宣布CAREM-25将会在2016年开始冷测试，并且在2017年下半年开始装料。2018年该日期已经推迟到2020年。到了2019年中期，又推迟到2021或2022年。

加拿大

过去两年，加拿大积极推动SMRs的选址和发展，由包括加拿大核能协会和自然资源部等在内的主要核能机构牵头和推动。2018年11月，自然资源部发行《Canada Small Modular Reactor（SMRs）Roadmap》。与其他国家不同的是，加拿大发展SMRs是看重其在满足加拿大北部偏远地区的能源需求的潜力。加拿大核安全委员会（CNSC）表示愿意为SMRs提供安全授权，表示在适当的监管框架和内部程序内，可以授权所有类型的反应堆，而不论其大小。

CNSC的许可前供应商设计审查分为三个阶段。 第一阶段包括“针对加拿大新核电厂的最新CNSC设计要求，对提供的核电站设计进行全面评估”，以及“所有其他相关的CNSC监管文件和加拿大法规标准”。 第二阶段的重点是“确定在加拿大许可供应商的核电站设计的任何潜在基本障碍”。 第三阶段“允许卖方通过以下方式跟进第二阶段调查结果的某些方面“：

（1）向CNSC寻求有关第二阶段主题的更多信息， 和/或（2）

（2）要求CNSC在第2阶段完成后审查卖方为反应堆设计准备所进行的活动。

截至2019年5月，在该过程的不同阶段共有11种有效设计在下表中列出。

正在开发的设计在下表中列出。

中国

中国正在进行多种SMR的设计研发，但是唯一在建的是从1970年便提出的高温气冷堆（High Temperature Gas-Cooled Reactor (HTR)），成为HTR-PM，位于山东东部的石岛湾，总装机容量200MW，由两个100MW模块小堆组成。

HTR-PM在2011年获得中国政府和国家能源局的最终批准，但是由于福岛核事故后陷入核电寒冬，相应的政策发生了变化，知道2012年9月才重启了HTR-PM的建设。按照当初官方计划建设周期59个月来算的话，应该在2017年开始运行，但是该日期目前已经推迟到2020年上半年。

最主要的延迟原因在于设计不够完善，不能为施工做好准备。技术部门在2017年的一份报告中提到，这个项目的“研究，设计，工程和施工有时候出现了同时进行的情况”，就是说这边尚在修改和论证设计，施工方却已经在进行施工了。更具体一点来说就是，高温气冷堆的两个关键设备，氦气风机和蒸汽发生器的交货时间延迟。尽管主氦气风机（一回路的心脏，类似于压水堆中的主冷却剂泵，不过氦气风机是为了循环氦气）的原理样机在14年的时候就已经研制试验完成，但是其最终产品是在19年才交付到现场。

高温气冷堆原本的计划是在同一地点再建造九个相同的单元供18个模块，但是由于各种问题的出现，该计划已经取消，同时根据预估，HTR-PM的电价成本为6毛一度，已经远远高于其他三代堆的4毛3的成本价，经济性堪忧。同时，高温气冷堆也面对着来自其他竞争对手的挑战，中广核集团提出的ACPR-50和ACPR-100以及中核集团的ACP100已经更多得到了主流机构的认同和推广。

中国也需要建立海上核动力平台，自2010年中广核和中核都在进行海上核动力平台的设计，过去的几年研发进度明显加快，外媒猜测是因为南海的局势所造成的的。

印度

印度从1990年就开始发展先进重水堆的小堆（Advanced Heavy Water Reactor (AHWR)）。主要有两种燃料方案，分别是采用钚作为燃料和具有“本征扩散特性”的低浓度铀作为燃料。

AHWR计划几乎一直被延迟。本世纪初期也就是2000年左右，印度就预计在2005年开始建造AHWR的第一台机组。但一直到2017-2018年，报告指出仅在位于孟买的Bhabha原子能研究中心建立一个测试装置，用于AHWR的验证，控制与仪器的试验，系统应用和开发集成系统测试。总体来说，AHWR的设计尚未完成，短时间内开展其建设根本不现实。

俄罗斯

俄罗斯也有许多的SMR的设计概念，但是也只有一种目前在建造阶段。Akademik Lomonosov船上拥有两个KLT-40S反应堆，俄罗斯希望可以将反应堆连同船整体作为一个海上浮动小型核电站解决方案向沿海地区整体出售。Akademik Lomonosov号本身的应为是像当地化工和宝石公司供电，这些地区对于俄罗斯计划采集北极隐藏的石油和天然气非常重要，采取核电站来供电，可以减少当地的碳排放问题。

2018年，KLT-40S的其中一座反应堆成功达到临界。到目前为止没有第二台反应堆达到临界的报道。Akademik Lomonosov号在2019年8月开始会被拖到北极东部Chukotka半岛的Pevek港口。这艘船只的建造周期至少达到了预期计划的四倍。在该船开始建造之前不久，也就是2007年，俄罗斯Rosatom公司就声称该反应堆将于2010年10月开始运行。到了2019年7月，Rosatom公司声称70MW的Akademik Lomonosov号浮动核电站已经已经建造完成并且在运输途中，并且最近会获得可以让反应堆运行到2029年的许可证。

本项目耗资巨大，从一开始预估的60亿卢布（2.32亿美元）一路飙升到了370亿卢布（7.4亿美元）。时间上的延误和高昂的成本可能会让Rosatom公司重新评估该浮动核电站的方案。目前，Rosatom公司正在考虑将安装的俄罗斯核动力破冰船上的RIT-M200反应堆进行优化和市场化。

俄罗斯同时也有另外两种SMR设计也是一直在进行。分别是SVBR-100和BREST-300.这两种均为快堆设计方案，BREST-300是用液态铅作为冷却剂，而SVBR采用液态铅铋合金作为冷却剂。两种方案现在都被推迟了，根绝俄罗斯联邦目标《Nuclear Power technologies of the new generation》，BREST-300早应该就在2016年开工建造，然而直到目前都没有开工。2018年10月，Rosatom宣称最早会在2026年开工建造BREST-300。

俄罗斯联邦目标（FTP）也曾确定SVBR-100液态铅铋快堆将在2020年启动建设，但是根据2017年11月11日通过的一项关于修改FTP的政府决议，SVBR‑100的建造被推迟到2020年以后。根据2019年7月的World Nuclear Assocation讨论认为，推迟计划的一个原因是因为SVBR-100的造价比开始预期的高了太多，从150亿卢布增加到了360亿卢布。

后续会更新韩国，英国和美国的，喜欢的朋友可以讨论。一周之内更新。

韩国

韩国拥有一个系统集成模块化先进反应堆（South Korea’s System-Integrated Modular Advanced Reactor，SMART）的概念设计，是一个100MW的压水堆，从1997年开始就由韩国原子能研究所（KAERI）提出，是第一个获得建造许可的路上SMR。2012年7月，SMART获得了韩国核安全与安保委员会的标准设计批准。但是目前并没有开工建设的计划，因为该方案并不具有经济性。正如World Nuclear Assocation（世界核能协会）指出，韩国从2017年就计划建造一个90MWe的示范电站，但是不具有可行性和经济性。

因此，KAERI一直在寻找出口机会，主要潜在客户是约旦和沙特阿拉伯。2015年，KAERI和与阿卜杜拉国王原子能与可再生能源（KA‑CARE）签署了谅解备忘录（MoU），以进行为期三年的前期研究，以审查在沙特阿拉伯建造SMART反应堆的可行性。两年后，KA‑CARE与约旦原子能委员会签署了谅解备忘录，呼吁就在约旦建造两个小型模块化反应堆进行可行性研究。

谅解备忘录没有确定任何技术细节，并且由于同时提到了电力生产和海水淡化，因此可行性研究将考虑到的就是SMART反应堆。根据KA-CARE的一些官员称该公司与KAERI共同拥有知识产权，并且沙特工程师已经在韩国接受了培训。KA-CARE更是提出了将反应堆的生产建造本地化的计划。

英国

英国对小堆SMRs的兴趣追溯到2014年。当时英国政府委托七个核工业机构进行一项可行性研究，同时在国家实验室进行验证。2015年11月，政府宣布在2020年前至少投资2.5亿英镑用于创新核技术的研发，通过竞争方式寻找最佳的SMR方案，建造世界上第一个SMR。使英国成为世界创新核技术的领导者。

唯一提出来新的反应堆设计的机构是Rolls-Royce。该设计功率为450MWe，从定义上来说并不能算作SMR，但是Rolls-Royce始终坚持将它称作“U.K. SMR”。2017年9月的报告中，Rolls-Royce将其称作为一项“国家努力”，并且是英国公司设计，制造，建造和运营下一代反应堆，是应对能源挑战的千载难逢的二级灰，并在得到政府支持的情况下，Rolls-Royce也会进行投资。

尽管英国政府愿意为SMR提供资金，但是Rolls-Royce要求的资金水平和其他要求显然太高了。2019年1月，Rolls-Royce希望从英国政府获得超过2亿英镑的资助，以便将其设计开发到得到英国安全监管机构批准的程度。

英国政府似乎开始想从这种支持中逃离出来。2017年，英国政府发布一份报告 ，正如《纽约时报》所说，“第一个SMR可能更昂贵，其全寿期电费约为每兆瓦时101英镑（127美元）。 这比其它领先堆型开发商提交的估算要高得多” 。并且在2018年6月，商业和能源部长在讨论时候告诉英国国会， no technology will be pursued at any price：新核电站必须为消费者和纳税人提供物有所值”。如果这一要求得到充分实施，Rolls-Royce的SMR计划就不可能成立。

美国

美国能源部（DOE）一直倡导SMRs。最近几十年，美国已经投资数亿美元去研究和推广SMRs。dOE进行的最大一笔投资是以“成本分担合作伙伴关系”的形式提供的，以提供“一流的工程，设计认证和许可”支持，选择了两种SMR设计，即2012年的mPower设计和NuScale设计。 2013年，每个奖项的最高奖金为2.26亿美元。

mPower设计是由Babcock＆Wilcox（B＆W）提出的，并由该公司推广为“创造核电的未来”，计划于2017年获得美国核监管委员会的“设计认证”。到2014年，B＆W已将SMR项目的支出从每年约8000万美元削减至每年少于1500万美元。 B＆W尚未找到任何愿意向mPower投资的公司，也未找到该反应堆签订合同的客户。尽管进一步进行了一些尝试，但mPower本质上已经死亡。

DOE资金的另一受益者NuScale则继续开发相应的反应堆设计，并且已经提交核监管委员会（NRC）审查。2017年3月，NRC接受了NuScale的全面审查申请，进入设计认证程序，预计周期为40个月。第二年即18你4月，NRC完成了第一阶段的审核，但是迎来的将是周期更长的下一阶段。能源部在同一个月再次向NuScale提供4000万美元的资助。截至2019年，NuScale为SMR项目开发投资了8.5亿美元，绝大部分资金来自Fluor公司，同时也有来自于联邦政府大约1/3的资金支持。

NuScale尝试将反应堆出售给Utah洲联合市政电力系统公司（UAMPS），这是一个政治分支部门，以非营利的方式提供全面的电力，输电和其他能源服务。但是许多UAMPS的成员不同意NuScale项目，也没有足够的用户去消化包含12个机组，每个机组功率60MW的NuSacale核电站。能源部再次试图修改使用方案，可以先使用两个模块反应堆，一台用于研发，另一个则向能源部爱达荷州国家实验室供电。能源部之前已经同意将反应堆设在国家实验室内。NuScale目前总预算为42亿美元，并且有增长的趋势。

总结：

尽管许多国家对SMR仍然很感兴趣，但事实证明，与大型核电厂相比，它们在经济上的竞争能力甚至更低。 因此，即使在未来十年或更长时间内可能会建立一些SMR项目，通常是由于一个或多个政府的大力支持，SMR不太可能在未来的电力发展发挥重要作用。