什么是微反应器,你为什么想要一个? 该定义可能存在争议,但 1 MW 至 20 MW 范围内的核反应堆通常符合要求,并且该技术有无数可能的应用。
“这可以用于救灾。 这可用于矿山、偏远社区——24/7 全天候。 它可以用于数据中心、工业工厂——任何想要脱离电网的人,即使他们现在已经在电网上,但他们想要脱离电网——所以,军事基地。 这里的机会是无穷无尽的,” 能源系统总裁大卫达勒姆 西屋电气公司 作为嘉宾在 POWER 播客上说 。
Westinghouse 正在开发一种 的 名为 eVinci 微反应器 。 它是面向分散发电市场的下一代小型核能发电机。 eVinci 设计与目前在世界各地服役的商业轻水反应堆工厂有很大不同。 “差异是巨大的。 没水了 没有活动部件。 顾名思义,热空气通过管道传输到功率转换容器中,然后发电,”达勒姆解释说。 “所以,它只是一个热空气传输系统。”
eVinci 独特的核心设计是围绕坚固的钢制整体建造的,带有用于热管和燃料芯块的通道。 核心中的每个燃料棒都与三个热管相邻,以提高效率和冗余度。 大量的核心热管旨在提高系统的可靠性和安全性。 衰变热也可以通过带有衰变换热器的热管去除。
尽管在核反应堆中使用热管有点新,核工业可能并不熟悉,但液态金属热管技术成熟且稳健,拥有大型实验测试数据库,可支持将该技术实施到商业核应用中。 事实上,洛斯阿拉莫斯国家实验室致力于开发和验证用于空间应用的热管技术。
“这项技术的有趣之处在于它完全独立于三个容器中,这些容器安装在一辆 18 轮卡车的后部,”达勒姆说。 “所以,这不是你用建设者、起重机和其他一切建造大型发电站的形象。 它基本上是三个 CONEX 盒子,然后被带到一个站点,这需要很少的工作——一个混凝土地垫,就是这样——然后它们一起即插即用,所以在大约三个月内,你就有了电那个网站。”
西屋电气声称反应堆堆芯“可以轻松运行 10 年以上,无需加油。” 此外,设备可以远程控制和监控,几乎不需要现场人员。 然而,目前尚不清楚监管机构是否会允许这种类型的操作。
“如果现场有工作人员,那将是一个非常小的数量。 需要做的维护工作真的很少。 这东西是密封的,可以自主运行五年,”达勒姆说。 “坦率地说,如果现场有操作员,他们基本上只是进行监控——他们实际上无事可做。”
Durham 建议 eVinci 设计可以消除偏远地区对柴油燃料发电的需求。 他指出,柴油是“那里最脏的化石燃料之一”,并且是“一种极其昂贵的发电方式,尤其是当您需要将其运送到偏远地区时。”
西屋电气与 Bruce Power 合作进行了一项可行性研究,Bruce Power 是一家加拿大私营核能发电机,每年生产安大略省约 30% 的电力。 根据西屋电气发布的一份声明,该研究发现,根据柴油燃料的价格和碳的价格,单个 eVinci 微反应器的经济性可能“比柴油发电机高 14% 至 44%”。 “可行性研究确定,在加拿大北部至少有 100 个社区,这可能是一项改变游戏规则的技术,每年可以减少近 1 亿升柴油的燃烧,”达勒姆说。 此外,在采矿场景中,西屋电气表示,带有柴油备用的 eVinci 微反应器装置“可以将加拿大的碳排放量减少约 90%”。
那么,我们什么时候可以看到第一台 eVinci 装置进入商业运营? “我们仍在扩大规模,”达勒姆解释说。 “然后,当然,我们必须通过许可程序。”
西屋电气于 12 月 14 日宣布,已为 eVinci 微反应器提交了一份预申请监管参与计划,详细说明了计划与美国核监管委员会 (NRC) 进行的预许可申请互动。 该公司表示,这一监管里程碑还认可了 eVinci 微反应器整体开发计划取得的重大技术验证进展。 该计划包括设计信息以及设想的监管策略,包括制造、运输、运营和部署的加油阶段。 与此同时,西屋电气计划在来年启动加拿大的许可程序,达勒姆说。
“我们肯定会看到它在本十年末实现商业化,”达勒姆说,他看到了核电的光明前景。 “我认为我们肯定会看到整个核电的显着增长。 我认为它肯定会在很大程度上包括 eVinci。”