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丹麦Seaborg与三星重工开发CMSR浮动式核电站
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发布时间:
2022.4.11
原文内容:
三星重工(Samsung Heavy)将发展离岸核电站(offshore nuclear power plant)设施,包括生产氢和氨的开发,提供稳定、清洁和安全电力的再生电源。三星重工于 2022年4 月 7 日宣布,已与丹麦的 Seaborg开发商签署小型熔盐反应炉 (compact molten salt reactor;CMSR)合作协议,以发展使用 CMSR 的浮动式核电站(floating nuclear power plant)设施。
CMSR是核分裂反应炉的一种,属于第四代反应炉,可以利用核裂变能高效发电(nuclear fussion
energy)而不排放二氧化碳,它比一般的大型核反应炉要小,因此应用范围很广。而且,它是一种熔盐反应炉具有很强的稳定性,其主冷却剂以至燃料本身都是熔盐混合物,它可以在高温下工作(可获得更高的热效率)时保持低蒸气压,从而降低机械应力,提高安全性,并且比熔融钠冷却剂活性低。而熔盐更有效地将热量带出炉芯,减少对泵、管道的需求,并因此而的缩小炉芯的尺寸。当反应炉内部出现异常信号时,液态核燃料熔盐固化,从源头上杜绝严重事故,同时提供高安全高效的电力和氢气生产。
关于基于 CMSR 的浮动核电站:浮动核电站是一个Turn-key解决方案产品,准备停泊在工业港口。在港口以电缆传输连接到陆上电网,一个可选的解决方案是在浮动核电站旁边放置一个氢或氨生产厂,利用核裂变能量生产氢和氨气且过程并无二氧化碳产生。
三星重工浮动核电站设计采用模组化设计,计划在 2022 年与 Seaborg 合作开发,具24 年的使用寿命内提供高达 800 兆瓦的浮动式反应炉发电厂模型,并计划将业务扩展到开发以氢气和氨气生产设施发电的浮式发电厂。可在的电力,无论是接入现有煤港的电网还是生产氢气和氨气,都具有成本竞争力。
丹麦公司Seaborg Technologies
Seaborg计画装载多个小型核反应炉的船舰,以供给发展中国家提供能源。小型熔盐式反应炉主要由以下三种回路组成,首先是第一回路,传统燃料棒所产生的热量传递至第一回路并转换为熔融氟化物盐。接着由第二回路传递过热液体热至装满冷却剂液态盐的热交换器,再由第三回路将冷却剂液态盐产生的核热能转换成高压蒸汽推动涡轮机,以快速旋转来产生大量电能。
与轻水式反应堆不同的是,熔盐式反应炉使用的是盐而不是轻水,它仅在高温下熔化。Seaborg Technologies表示,反应炉核心一旦暴露在外这些热盐将变成坚硬的岩石捕获核材料,与其它反应炉的高压及爆炸压力有所不同。小型熔盐式反应炉在接近大气压压力下运行,且具有冷冻盐塞若产生过热反应。冷冻盐塞则融化,使核心排入冷却槽中。
根据维基百科资料,目前,反应炉采用熔盐堆(MSR)类型的开发商:
Moltex能源有限公司(稳定盐反应炉)
Flibe能源公司 (LFTR)
Thorium科技公司 (富士熔盐炉)
Terrestrial能源公司 (移动式熔盐炉 IMSR)
Transatomic公司(未公开案)
Southern公司(未公开案)
Seaborg Technologies (小型熔盐式反应炉)
中国原子能科学研究院(未公开案)(甘肃武威钍盐核子反应炉)
结语
随着新材料工程的出现与环境要求最小温室气体排放,CMSR这种第四代反应炉设计,已成为许多国家开发项目,例如:美英法,包括:中国即将启动其液态燃料钍基熔盐实验堆(TMSR-LF1)。尤其,俄乌冲突引起全球能源危机,促使许多缺少天然资源的国家,加快未来能源安全及独立脚步。例如,英国未来10年将计画加速建设新核电厂和离岸风电场,根据英国能源战略新措施,核能将在30年内占该国电力需求25%,高于目前的 16%。根据维基百科资料,第四代反应炉核能系统的部署不晚于2030年,并且在可持续性,安全性和可靠性,且符合经济效益。
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三星重工着手开发离岸核电站,事实上已经有许多国家十分看好这项技术,该项技术较安全成本上也具竞争力,未来可期。