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《小堆可用于彻底改变工业脱碳》

  • 来源专题：能源情报网监测服务平台
  • 编译者： 郭楷模
  • 发布时间：2024-06-28

  • 小型模块化反应堆的创新，为传统基荷电站提供了一种紧凑、高效的替代方案，小堆位于核能生产新时代的前沿，可以重塑实现工业脱碳的方式。

    NuScale Power公司的联合创始人兼首席技术官José Reyes撰文指出，随着全球能源转型的推进，审视小堆等技术进步对于减少碳排放的潜力至关重要。核能长期以来一直被公认为能够在不排放温室气体的情况下产生大量电力。小型模块化反应堆技术的引入代表了核能部署的一个关键转变，解决了许多以前的挑战，并为核能与工业部门的整合开辟了新的途径。

    NuScale的小堆技术设计创新而简单，为广泛的能源需求提供了一个成本竞争力强、安全且可扩展的解决方案。

    NuScale功率模块设计为完全工厂化制造，以保持低成本和一致性，是一个77 MWe的一体化压水反应堆，它在正常运行和停堆模式下都利用重力驱动的自然循环来实现一回路冷却剂的流动。

    NuScale的模块化VOYGR小堆电站设计可以容纳4个、6个或12个功率模块，分别对应的总毛输出为308 MWe、462 MWe或924 MWe。

    这种可扩展性对于解决重型制造和化工生产等难以减排的行业的能量需求具有优势。这些行业是全球碳排放的重要贡献者，需要可靠的电力，并且通常需要高温工艺热才能运行。小堆能够生产全天候的高压、高温蒸汽，提供了一种可行的解决方案，为在不影响电网可靠性的情况下实现工业过程的脱碳提供了一条途径。

    此外，NuScale的设计具有模块化特性，从而实现了独特的灵活性。一个拥有多个功率模块的电站可以支持负荷跟踪、错峰换料以及多功能输出。例如，一个电站可以为电网生产清洁、可靠的电力，同时分配一个或多个模块以经济的方式生产用于其他工业过程的氢气或高温蒸汽。

    小型模块化反应堆为难以减排的制造和化工生产设施的脱碳做出贡献方面的潜力，突显了这项技术的多样性及其在更广泛的能源转型战略中的作用。通过拥抱创新并在各个领域促进合作，我们可以充分挖掘小堆的潜力，彻底改变我们的能源生产和工业脱碳方法。

    NuScale自2007年成立以来已经走过了漫长的道路，未来前景光明。小型模块化反应堆技术的商业化代表了在努力应对气候变化的同时满足日益增长的能源需求的希望之光。通过利用小型模块化反应堆的效率、紧凑性和灵活性，可以开辟一条通往更可持续、低碳未来的道路。

  • 原文来源：https://www.nengyuanjie.net/article/93159.html
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  • 《3D打印重塑“快速原型” 或将彻底改变制造业格局》
    • 来源专题：光电情报网信息监测服务平台
    • 编译者：husisi
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    • 随着最近行业和技术的进步，创新者们正在利用增材制造（AM）实现库存成本的大幅削减。企业在如何看待制造愿景的重构方面，发生了巨大的变化。增材制造在帮助全球的原始设备制造商（OEM）迎合世界各地不同行业和市场需求的同时，已将其范围扩展到快速原型制作之外，并且系统集成商也在致力于帮助工程、自动化和系统的集成。这种转变归因于增材制造具有制造复杂设计零件的卓越能力，降低制造材料损失的成本，减少因兼容性受限而进行的装配以及对机械和配件的需求。 快速原型向3D打印的发展以及相关创新正在扩展工业模式，其范围已超出人们的想象。如今，汽车、航空航天、建筑、消费产品、医疗保健、食品和制造业等工业领域，对增材制造及其应用的需求越来越大。 令人难以置信的是，自1981年日本的Hideo Kodama博士首次发表他的功能性快速原型系统报告并申请了专利以来，“快速原型”已经存在了35多年了。 从那时起，快速原型制作已成为第四次工业革命（工业4.0）中最大的技术颠覆者之一。 根据市场咨询公司Frost & Sullivan的一份研究报告显示，增材制造从2015年到2025年的复合年增长率（CAGR）有望达到15％。报告和数据预测，增材制造的市场价值将从2018年的80亿美元增长到2026年的230亿美元以上。一家总部位于美国加州估值25亿美元的初创企业，创建了世界上第一款通过订阅模式部署的增材制造硬件，以帮助用户更加轻松地将3D打印解决方案应用到数字化制造中。 降低更多成本 原型设计并不是一种新出现的技术观念，它最初的愿景是最大程度地减少制造生态系统和供应链成本。随着新技术对业务转型的干扰，制造业的未来依赖于更多元化的原型应用专家网络。这样做的目的是节省更多时间和资源，并减少误差和缺陷。这一愿景促使全球企业专注于增材制造的概念。 美国运动服装巨头耐克的未来愿景是将设计卖给客户，然后客户可以自行在家3D打印鞋子。耐克及其一些竞争对手，对鞋类领域增材制造的投资增加了一倍，这是面向未来的举措，可以通过消除人工成本，加快产品上市速度来提高产量。鞋的性能将由于使用了更轻、更透气的材料和更少的摩擦阻力而得到提高。唯一的缺点是取决于执行的准确性，这可能会增加成本，重点是精心的设计。 向增材制造的转变 尽管多年以来，快速原型制作已成为主流的方法，但它依赖于传统的制造工具和程序、生产准备情况以及供应商支持。因此，这是一个耗时且昂贵的过程。相比之下，增材制造则更侧重于原材料的采购和生产制造的设计方面。3D打印机完成设计的物理过程以创建原型，这样的自动化过程可以缩短周转时间。 系统集成商也推动了这些自动化过程。对于敏捷的增材制造流程，自动化执行需要集成命令。系统集成商调节增材制造的各个组件，并自动执行原型从设计到交付的过程。 加速发展的增材制造 在全球工业化的各个阶段，制造业一直是进步的动力。一般来说，产品的生命周期包括导入、成长、成熟和衰退4个阶段。像大多数产品一样，增材制造在“导入”阶段也受到生产障碍、专利限制以及机器成本高昂的困扰。这导致行业初期的利润低、市场渗透率低、成本高和质量低。 增材制造市场目前处于“成长”阶段，已获得各行业用户的好评。在开箱即用的思维方式时代，增材制造企业正在寻求降低成本，同时为用户提供性能卓越的解决方案。 尽管传统的制造方法，需要经过一段时间才能被替换，但是这个趋势已经势不可挡。增材制造是出于加快设计可视化的需要而诞生的。由于原型制作花费很长时间，业界寻求一种可以减少原型开发时间的方法，同时将更多的时间投入到复杂的设计上。设计思维和可视化方面的技术创新，减少了对供应商和支持生态系统的依赖。由于投入到设计和组件试验中的时间多了，精巧度增加了，周转时间也减少了。 增材制造的另一个值得注意的方面，是它主要用于开发复杂的设备组件。例如，在航空航天领域，增材制造被用于开发燃料喷嘴之类的组件。这些是关键部件，但没有大规模生产。在增材制造的帮助下，设计这些前沿的复杂组件变得更轻松，不但简化了设计，还减轻了这些零件的重量。所有这些都可以提高性能效率并减少库存。航空航天领域的一些领先企业，通过使用增材制造技术使库存成本降低了95％以上。 增材制造的关键领域包括3D打印、快速成型和直接数字制造（DDM）。这些概念在包容性和协作性思想中蓬勃发展。对于航空航天和汽车行业来说，增材制造主要是为了优化设计效率和减少生产时间，而医疗设备行业却从增材制造的定制功能中受益匪浅。 根据Frost＆Sullivan 2016年的报告，到2025年，汽车、航空航天和医疗设备行业，将占据3D打印市场的51％。从地理范围看，在2015-2025年期间，亚太地区（APAC）增材制造市场的复合年增长率为18.4％。中国将占亚太地区市场的70％。 工程应用的新范式 2017年，迈凯轮车队与专门从事3D打印的Stratasys公司合作，为MCL32生产可用于比赛的零件，以参加2017年国际汽联一级方程式世界锦标赛。合作背后的想法是“轻量化”或拓扑优化，Stratasys公司通过这种方式为赛车队成功生产出轻巧但耐用的零件。 在另一个案例中，全球医疗设备制造Stryker公司坚定地致力于其3D打印和制造医疗产品的承诺。一个价值929万美元的即时（JIT）植入物项目可实现为癌症患者生产定制的骨植入物。 得益于增材制造技术的发展，制造已可以完成具有复杂几何形状和极少浪费的独特工艺。将精力和专业知识集中在此类智能机器上进行工程设计，将进一步改变制造业。增材制造成功地为各领域生产了各种原型设备，未来，其规则或将彻底改变制造业格局。 增材制造的独特优势消除了供应链中的许多中间步骤。越来越多地采用增材制造，将进一步改变其应用领域和行业的发展。
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