本月早些時候，總部位于俄勒岡州的NuScale電力公司通過了一個重要的里程碑，完成了美國監管機構對其近30億美元小型模塊化反應堆的設計的一階段的評估，這是小型核技術發展的一個早期但至關重要的一步。

 

        與此同時，另外兩家公司，BWXT mPower和Holtec International，正在通過核管理委員會的預申請程序，而田納西流域管理局正在尋求至少兩個小型模塊化反應堆的現場批準。

 

        NuScale說，它的首個小型模塊化反應堆將于2026年投入使用，該反應堆將交付給猶他州相關的市政電力系統。包括核建議者在內的其他分析師認為，這可能是樂觀的，時間線接近十年。但在接下來的八年或更久的時間里，問題仍然是，昂貴的新型核工廠的市場，是否已經是一項挑戰，但在美國，卻已死亡，在這期間，隨著可再生能源和電池的價格持續下降，美國的天然氣產量激增，這將變得更有挑戰性。

 

        一家主要的咨詢公司拒絕對這一記錄發表評論，坦率地說，“這些項目的經濟可行性存在疑問。”

 

        一些環保組織也分享了這一評估：“除非有一些樂觀的假設得以實現，否則SMRs不太可能成為解決核能所面臨的經濟和安全問題的可行方案，”憂思科學家聯盟在2013年寫道。該聯盟通常對核能持懷疑態度。

 

        一個共同的基準是“電力成本”，它試圖將前期建設成本、稅收抵免和其他因素考慮在內，以確定不同的電力來源在長期內是如何相互比較的。

 

        電力來源的比較是不齊全的:例如，太陽能和風能在電網中所扮演的角色與天然氣、煤炭或核能相比，通常扮演著不同的角色，這可能影響到每個來源的價值是如何計算的。盡管如此，這個數字提供了一個粗略的框架來理解價格標簽是如何堆疊起來的。

 

        NuScale商務官Tom Mundy預測，首個小型模塊式反應堆的成本大約為每小時100美元，下降到大約90美元或更低，這與美國能源信息管理局(U.S. Energy Information Administration)估計的大規模先進核項目(包括稅收減免)的成本大致相同。相比之下，新太陽能或陸上風能等可再生能源的成本分別為47美元和37美元，而先進的天然氣發電廠的成本約為48美元。

 

        不過，其他小型模塊化反應堆的支持者則提出了更為樂觀的成本估計，在實現了規模經濟后，首家工廠的成本為58美元，下限為37美元。

 

        “我們將以具有經濟競爭力的速度提供大量的零排放能源，”努卡爾技術官雷耶斯說。

 

        哥倫比亞大學(Columbia University)全球能源政策研究中心(Center on Global Energy Policy)研究員、美國總統巴拉克•奧巴馬(Barack Obama)領導下的能源部(Energy Department)前副部長約翰•麥克威廉姆斯(John MacWilliams)表示，無論哪種方式，這些設計中的43個設計都是“這些技術將發展起來的一個重要標志”。

 

 

        小的模塊化反應堆保證有很多特征使它們具有吸引力，都是基于它們的大小。

 

        不像傳統的反應堆可以泵出大約1000兆瓦的電力，小型的模塊化反應堆，比如由NuScale開發的反應堆可以產生50到600mw的功率，這取決于安裝了多少模塊。據EIA和NuScale說，根據發電和消費的計算方式，在一年的時間里，大約有3.5萬到82.5萬間房屋的電力供應，或者在一個50兆瓦模塊的情況下，可以同時提供1萬個郊區住宅。

 

        保證靈活性不一樣大的電網或強勁的美國或歐洲——值得注意的是,在發展中國家,預計占較大份額的世界未來能源發展電力利差和中產階級的規模增長的國家在非洲,東南亞和拉丁美洲。

 

        這些模塊也足夠緊湊，足夠標準化——它們可以建在工廠里，而不是在現場，加速生產，降低成本，降低長期拖延和龐大的超支的可能性，這些問題一直困擾著傳統的核項目，嚇跑了投資者。

 

        “隨著國家的發展，以及他們的電網可以容納這些反應堆，你已經擁有了一個巨大的潛在市場，”美國國務院前能源專家羅伯特•艾科德(Robert Ichord)表示。他現在是華盛頓大西洋理事會(Atlantic Council)的研究員。是智囊團。“小型模塊化反應堆對很多發展中國家來說都很好，將人力資本和其他需要的需求放在一邊，超出了可再生能源和天然氣系統的需求。”

 

        也許較重要的是，至少對于住在小型模塊化反應堆附近的居民來說，發生災難性事故的風險也更低，因此，核管理委員會正在審查田納西州流域管理局的請求，以減少傳統核電站的緊急規劃區域的規模。

 

        核能研究所(Nuclear Energy Institute)發言人馬修•瓦爾德(Matthew Wald)表示:“這是一個不同的概念，它回避了許多現有反應堆的復雜性。”“核電運行干凈、安全、可靠。我們的安全規則已經得到了充分的檢驗和規范。我們得到了良好的保護。此外，我們還有反應堆設計來抵御地震，龍卷風，颶風。它們本質上是相當堅固的結構。

 

        一些環保組織反駁了這種說法。盡管核電提供了迄今為止較為穩定的無碳電力供應，但一些組織仍對核能在應對氣候變化方面的作用持懷疑態度，認為該技術——即使是小型模塊化反應堆——仍然太容易受到事故或蓄意攻擊的影響，而太陽能或風能和電池儲存提供了更安全的選擇。

 

        例如，憂患科學家聯盟(Union of Concerned Scientists)允許較小的反應堆比大的反應堆危險，“這樣的觀點可能是誤導性的，因為小型反應堆比大型反應堆產生的電力更少，因此需要更多的反應堆來滿足同樣的能源需求。”實際上，多個SMRs可能比單個大型反應堆的風險更大，特別是如果核電站的所有者試圖通過減少每個反應堆的支持人員或安全設備來削減成本的話。

 

        努卡爾已經在其小型模塊化反應堆上投資了大約7200萬美元，雷耶斯說公司計劃花費10億美元將這項技術商業化。該公司已經簽署了首份工廠的合同:從愛達荷國家實驗室的一個試點項目向猶他州相關市政電力系統(Uamps)供電。并且它預計每一個后續工廠的成本會迅速下降，可能高達30%。

 

        雷耶斯說:“先進的設計是非常昂貴的。”“在過去的設計中，這種設計中沒有出現過一個強大的學習曲線。”

 

        不過，Reyes和行業貿易組織也公開承認，未來的反應堆將需要更多的政府支持，至少在NuScale實現規模經濟之前。

 

        “因為這是首個，而且我們正在開發這個供應鏈，我們肯定會看到，需要一些貸款擔保或與之相關的生產稅收抵免，以使其與天然氣競爭。”這就是我們現在正在做的，”雷耶斯說。

NuScale說，他們的制造商相信，在大約12-14個模塊之后，他們可以實現更低的價格，而在公司外部的其他人則認為可能需要幾十個。

 

        “支持者說，我們將在2025年或2030年看到這一點。盡管我很想看到這一點，但我不認為這是可行的——首批項目將在未來10年的中期上線，”麥克威廉姆斯說。”你需要至少達到50個以上的模塊才能將成本降低到有競爭力的水平”

 

        與傳統的核電站一樣，NuScale也看到了許多海外市場——在過去的十年里，由于水力壓裂和水平鉆井，大量的天然氣被釋放出來，美國的天然氣實在是太便宜了。與此同時，預計發展中國家對電力的需求將不滿足，同時人們也希望將他們對煤或柴油的依賴轉變為更清潔的能源，而這些能源也不需要經常被加燃料。但是，只要有正確的政府激勵措施，在美國就有合理的申請。此外，在新英格蘭地區，管道的瓶頸會導致天然氣價格每年冬天飆升，甚至遠至阿拉斯加。

 

        咨詢公司埃森哲(Accenture)負責發電業務的董事總經理特里•麥克西(Terry Maxey)表示:“將會有天然氣、可再生能源、甚至可再生能源加存儲等領域的挑戰。”

 

        小型的模塊化反應堆可能還會扮演其他的角色，比如幫助淡化工廠，甚至提供氫燃料電池汽車，這是豐田(Toyota)和本田(Honda)等汽車制造商正在研發的一種技術。據估計，小型模塊化反應堆的全球市場為5500億美元。

 

        “我們已經和英國的天然氣競爭了——這已經是僅次于煤炭的較低成本了。”你看看像印度尼西亞這樣的國家，以及亞洲許多想要擺脫煤炭的國家，這對他們來說是一個很好的選擇。“如果NuScale只占全球SMR市場的10%到20%，我們就需要每月生產3到6個模塊。”每年有30到60億美元，只是為了制造它。在全球范圍內，這是一個巨大的機會，哪怕你只是得到一小部分的市場份額。