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三菱重工计划2030年卡车装载微型核电站商转
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发布时间:
2022/4/21
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核能设备走向微型化与机动化。最近,日经新闻网报导,三菱重工 (MHI) 正在启动一种
微型核反应炉(nuclear microreactors)计划,未来十年内开发和商业化,而且这种反应
炉可以小到卡车运送。微型反应炉高 3 米,宽 4 米,重量不到 40 吨,连同发电设备一
起安装在一个标准的货柜箱内。
该微型反应炉的最大电力输出为 500kW,仅为现有100万千瓦级反应炉的2000分之1,预计
将用于灾害地区等的脱碳电源。它可以组合多个微反应炉单元以提供更大的总功率输出。
一旦获得日本和其他政府的批准,三菱计划最快在 2030 年代将该技术商业化。
该微型反应炉基于全固态堆芯概念(all-solid-state core concept),采用高导热石墨基
材料,无需液体冷却剂即可从堆芯带走热量。核反应炉堆芯和所有其他设备,将装在密封
的胶囊容器中。
MHI 计划从 2023 年到 2025 年进行模拟测试,以验证冷却功能——即通过自然热传递进
行的被动式堆芯冷却(passive core cooling),无需电源、水源和操作员操作。测试将不
使用核燃料,而是以高浓缩铀用作燃料,可耐用大约 25 年的整个运营期间不需要更换。
一旦燃料耗尽,就可以回收整个微反应炉。
在这些测试之后,计划从 2026 年到 2030 年进行原型测试,以验证微反应炉的各种特性
,例如长期运行、启动/关闭和安全系统功能,包括被动式关闭。由于,反应炉需要最少
的维护,可以安装在地下或池塘中以减少地震自然灾害和恐怖主义的风险。
该微型反应炉,每个建设成本预计约数十亿日元(约数千万美元),大幅低于现有核电站(
120万千瓦电站为6000亿日元规模)。1千瓦时的发电成本虽高于现有核电站(10日元多一
点),但会控制在与离岛的电力成本(20~30日元)同等的水平,可在偏远地区作为经济
性较高的脱碳电源使用。。
根据日本海外电力调查会的统计,目前,全球正在开发的小型反应炉约有70座,美国、俄
罗斯、中国等也开始研发。2022年初,欧盟(EU)提出将核电与天然气一同视为减碳能源
之一。美国国防部选定BWX Technologies等企业开发在月球表面设置核反应炉,美国国家
航空航天局(NASA)目前正在征集设计方案,小型反应炉的应用范围正在随着技术革新而
不断扩大。
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开发小型核反应炉已是趋势,其可运输性、低成本和自控性使得越来越多国家及企业看好
这项技术的发展及必要性。