随着人工智能(AI)和数据中心推动对可靠电力的需求,小型模块化反应堆(SMR)正成为全天候低碳电力的潜在来源。
然而,对泰国而言,采用该技术不仅仅是选择核反应堆那么简单。安全性、与国家电力系统的兼容性以及长期经济价值都必须经过审慎考虑。
SMR正吸引越来越多的国际关注,因为它们有望实现连续发电且碳排放低。其较小的体积和模块化构造也能在发电厂开发方面提供更大的灵活性,尽管其经济竞争力将取决于技术和项目条件。
泰国正探索SMR的潜力,将其作为长期能源安全战略及实现净零排放努力的一部分。
一、了解SMR技术的工作原理
与常规大型核电站不同,SMR通常设计为每个反应堆单元发电不超过300兆瓦。
其紧凑的设计允许主要部件在受控的工厂条件下制造并组装成模块,然后运输到安装现场。这种方法可以简化施工,提高制造质量控制,并可能降低项目复杂性。
另一个重要特征是许多SMR设计采用被动安全系统。这些系统依靠自然物理过程来维持必要的功能,包括反应堆停堆和冷却,而无需外部电力供应或立即的人力干预。
然而,并非所有SMR都使用相同的技术或安全安排。目前,在18个国家已开发或提出超过80种SMR设计,其在反应堆类型、冷却系统、发电能力和技术准备程度上存在显著差异。
这种多样性既展示了国际社会对SMR日益增长的兴趣,也强调了在承诺采用特定技术之前仔细审查个别设计的重要性。
二、已发电的SMR技术
在俄罗斯和中国有两个值得注意的SMR技术商业运行案例,它们代表了小规模核能发电的不同方法。
1. 俄罗斯“罗蒙诺索夫院士”浮式核电站
“罗蒙诺索夫院士”号是一座发电容量为70兆瓦的浮式核电站。它位于俄罗斯北部的佩韦克,展示了核技术如何为难以开发传统电力基础设施的偏远社区供电。
该设施使用压水反应堆(PWR),其中水既作为冷却剂又作为中子慢化剂。
该发电厂旨在满足超过10万人口的电力需求,于2020年5月开始商业运行,并于2023年底进行了首次燃料更换。
其主要优势在于能够为地理隔离地区提供稳定的电力供应。
2. 中国高温气冷堆示范工程(HTR-PM)
中国位于山东省的高温气冷堆示范工程(HTR-PM)代表了SMR发展的另一种方法。
该设施发电容量约为210兆瓦,采用高温气冷反应堆(HTGR)技术。氦气作为冷却剂,而石墨作为中子慢化剂。
该技术的主要优势之一是能够支持热电联产(电力和高温蒸汽),使其特别适用于工业应用。
该电厂于2021年12月并入电网,并于2023年12月投入商业运行。
这些项目共同展示了不同的SMR技术如何设计以满足不同的电力和工业能源需求。
三、即将投入运行的新兴SMR技术
除现有商业项目外,还有其他几种SMR技术正处于建设和测试阶段,为考虑核能的国家提供了更多选择。
1. 中国“玲龙一号”(ACP100)
“玲龙一号”(又称ACP100)正在中国南部海南省开发。
该反应堆设计发电量为125兆瓦,采用一体化压水反应堆系统,减少了对某些大型外部冷却管道的需求。它是首个通过国际原子能机构(IAEA)安全审查的商业陆基SMR设计。
该项目已进入热态功能测试阶段,这是核燃料装入反应堆前的重要阶段。在这些测试期间,电厂系统在接近正常运行条件的温度和压力下运行,但反应堆堆芯中不含核燃料。
工程师检查冷却回路、阀门、监测仪器和其他关键设备,以确认它们按设计要求运行。成功完成这些检查是装载燃料和随后调试测试的必要条件。
原计划于2026年投入商业运行,但截至10月,该项目仍处于测试阶段。
2. 俄罗斯BREST-OD-300
另一个重要项目是正在西西伯利亚谢韦尔科夫发的俄罗斯BREST-OD-300反应堆。
该设施设计采用液态金属冷却快中子反应堆发电300兆瓦。与常规水冷反应堆不同,该系统使用液态铅作为主要冷却剂。
BREST-OD-300属于第四代反应堆开发相关的先进核技术,旨在提高安全性、效率和可持续性。
目前预计商业运行时间约为2028年,使该项目成为新兴SMR技术的另一个重要范例。
四、泰国如何为国家利益选择合适的SMR设计
尽管俄罗斯和中国已展示了SMR的商业运行,但许多其他设计仍处于开发或建设阶段,预计2030年左右会有更多的商业部署。
对于仍在研究采用SMR可行性的泰国来说,这提供了一个在选定技术之前研究国际发展的机会。
泰国电力局(EGAT)正在评估来自多个国家的SMR技术,作为应对未来电力需求、加强能源安全和支持国家净零排放目标准备工作的一部分。
泰国不必过早承诺特定反应堆设计,而是可以根据以下三个基本标准评估现有技术:
1. 已证实的安全性和国际监管认可
安全必须是首要考虑因素。
泰国应优先考虑具有已验证运行经验、确立的安全性能以及多国核监管机构认可的技术。
国际安全标准和实际反应堆运行的证据对于降低技术风险至关重要。
2. 与泰国电力系统的兼容性
所选反应堆的发电容量必须与泰国国家电网的基础设施和电力需求相兼容。
选择适合当地条件的技术将有助于确保SMR能有效贡献于电力供应和整体电网稳定性。
3. 长期经济价值
经济考量同样重要。
泰国必须评估该技术能否以合理成本提供电力,同时在长期内加强国家能源系统的可靠性。
商业上可行的选择应提供足以证明投资和运营成本合理的好处。
五、国际安全标准仍然至关重要
随着SMR技术的发展,泰国面临的核心挑战是确定哪些设计能够在满足国际公认安全要求的同时提供可靠电力。
已验证的运行性能、独立的监管审查和经济适用性将是评估可用选项的关键。
坚持严格的国际标准有助于将潜在风险降至最低,同时建立决策者、企业和广大公众的信心。
鉴于众多技术仍在向商业成熟度迈进,在泰国迈向将SMR引入其发电系统的下一步之前,对国际经验进行彻底评估至关重要。
(Jarupong Krisanaraj是一位专注于技术和可持续发展的记者和翻译。)
