该报告是ARPA-E MEITNER(模式增强创新开拓核能振兴)项目的一部分,该项目旨在识别和开发创新技术,使设计成本更低、更灵活的先进核反应堆成为可能。
该研究考察了2034年美国四个主要电力市场的两种未来情景:等-新英格兰(等- ne);宾夕法尼亚、新泽西、马里兰电力集团(PJM);中洲独立系统操作员(MISO);以及加州ISO (CAISO)。假设继续现有的可再生能源政策和当前可再生能源的建设费率,这是一个“低可再生能源”的基线情景;另外,基于国家可再生能源实验室的区域能源部署系统,一个“高可再生能源”情景,低可再生能源成本和低天然气成本情景。为了确定二氧化碳价格、车队部署、增加的操作和维护成本以及燃料成本的影响,PJM研究了另外三种情况和潜在的市场条件。
通过模拟21世纪30年代中期可再生能源的高渗透,按照NREL的设想,研究显示了先进的反应堆可以如何补充风能和太阳能。总之,这些技术降低了成本,减少了排放,提高了未来美国电网的性能。在每个模拟的市场中,先进反应堆的增加降低了整个系统的成本。
LucidCatalyst认为,只有通过设计明确成本和性能目标,反应器开发商才能成功实现大规模的市场转型。灵活性(没有存储)可能对电网有利,但对电厂的收入不一定有利。核电站本来就希望以最大的额定功率运行。它说,为核能生产商提供经济上的灵活性,需要包含一个热能储存系统,或者进行重大的市场改革。
报告称,以低于3000美元/千瓦的价格交付电厂,需要“在所有系统和组件以及交付过程的各个方面大幅降低成本”。关键策略包括设计的标准化和再利用,以及将热源(核岛)安全案例与核电站的其他部分分离,以实现现有的核电站平衡。先进的核电站可以在不提高整体电力成本的情况下提供大部分可调度电力。
LucidCatalyst董事总经理埃里克•英格索尔(Eric Ingersoll)表示:“先进的反应堆可以在不提高电力总成本的情况下提供清洁可调度的电力。”这一结论将激励ISO运营商、公用事业专员、政策制定者、公用事业和其他利益相关者调查这些产品在未来电网中可能扮演的角色。特别是继续和增加他们对加速先进反应堆商业化努力的支持。”
ARPA-E MEITNER项目的主管Rachel Slaybaugh说:“先进的反应堆开发商正处于新产品商业化的不同阶段,现在有机会将确定的未来市场需求整合到设计的早期阶段。”这样的研究可以为这些反应堆设计团队提供信息,使他们能够做出基于证据的决策,对大型市场的未来需求有现实的理解,帮助展示未来先进反应堆技术引人注目的增长潜力。”