西屋電氣和安薩爾多核公司合作建造LFR核電站

據世界核新聞網(wǎng)報道，美國西屋電氣和意大利安薩爾多(Ansaldo)核公司簽署新的合作協(xié)議，以開(kāi)發(fā)基于鉛冷快堆(LFR)技術(shù)的下一代核電站[1]。

根據協(xié)議，兩家公司將推進(jìn)一項“共同設計，以最大化協(xié)同效應，結合設計、試驗和取照方面的經(jīng)驗，并使各自的合作伙伴和供應鏈組織保持一致”。

兩家公司已合作了40年，通過(guò)AP600和AP1000型核電機組項目，開(kāi)發(fā)先進(jìn)輕水堆技術(shù)。

希望成為階段性的改變

安薩爾多公司董事長(cháng)羅伯特·艾迪諾菲(Roberto Adinolfi)說(shuō)，“安薩爾多與西屋電氣有共同的愿景。安薩爾多自本世紀初以來(lái)一直堅信并投資LFR技術(shù)，我們渴望與西屋電氣展開(kāi)另一段合作之旅，以實(shí)現LFR技術(shù)的部署。”

西屋電氣公司首席技術(shù)官麗塔·巴蘭瓦爾(Rita Baranwal)說(shuō)，“我們已經(jīng)完成的聯(lián)合工作將作為加速LFR技術(shù)發(fā)展的跳板。我們正在開(kāi)發(fā)一個(gè)經(jīng)濟上有競爭力、多功能和可持續的核電站，它將部署以滿(mǎn)足不同社區和不斷發(fā)展的能源市場(chǎng)的需求，包括區域供暖、制氫和海水淡化。”

兩家公司表示，這個(gè)協(xié)議“建立在英國、美國、意大利和羅馬尼亞已經(jīng)開(kāi)展的開(kāi)發(fā)活動(dòng)基礎上，這些國家正在安裝十多個(gè)最先進(jìn)的鉛基試驗設施”。

世界核協(xié)會(huì )說(shuō)，LFR是“一種靈活的快中子反應堆，可用貧鈾或釷燃料基質(zhì)，并銷(xiāo)毀輕水堆燃料中的錒系元素。液態(tài)金屬(Pb或Pb-bi共晶)在常壓下通過(guò)自然對流冷卻(至少可排除衰變熱)。燃料是金屬或氮化物，用于區域或中央后處理廠(chǎng)全部錒系元素再循環(huán)。設想的機組規模范圍很廣，從適用于小型電網(wǎng)或發(fā)展中國家的壽期15-20年、工廠(chǎng)制造的核電池，到模塊化、300-400 MWe的機組和大型、1400 MWe單機組核電廠(chǎng)”。

兩家公司說(shuō)，“我們的目標是，相對于傳統核技術(shù)，逐步提高性能，包括增強經(jīng)濟性、電力以外的市場(chǎng)通用性和改善可持續性。”

見(jiàn)解與思考

自從美國核科學(xué)界提出開(kāi)發(fā)第四代核能系統以來(lái)，鉛冷堆設計概念很受重視，關(guān)鍵在于這種堆型設計有前蘇聯(lián)軍用核潛艇的運行實(shí)踐。雖然冷卻劑原是液態(tài)鉛鉍共晶合金，因事故廢棄了，但給人留有深刻的印象。

自本世紀初，多個(gè)國家和國際核研發(fā)組織提出多種概念設計，建設多個(gè)實(shí)驗裝置，冷卻劑也改為純鉛，但明確提出并付諸實(shí)踐的只有俄羅斯在西伯利亞開(kāi)建的Brest-OD-300型完全閉環(huán)的鉛冷快堆系統，擬于2026年建成投入運行[2]。

俄羅斯正在西伯利亞建設的、完全閉環(huán)的BREST-300型鉛冷快堆

這種先進(jìn)堆“先熱后冷”，重要原因是只有現在的俄羅斯有軍用堆的實(shí)踐經(jīng)驗，缺乏國際合作，其他國家必須從基礎研究開(kāi)始。更重要的原因是它相對高溫氣冷堆的安全性，特別是相對熔鹽堆的經(jīng)濟性。

新的氣候環(huán)境與能源需求條件急需開(kāi)發(fā)、建設先進(jìn)核能系統，但進(jìn)展緩慢[3]。根本原因在于缺乏國際核能與技術(shù)合作，國家之間缺乏信任。過(guò)分強調“獨立自主”，沒(méi)有共享協(xié)作和合理的回贈。結果至今沒(méi)有一個(gè)公認、理想、建成的第四代核能系統。

愿兩家公司成功合作，早日取得優(yōu)良成果。

資料與注釋

[1] WNN, Westinghouse and Ansaldo Nuclear collaborate on next-gen LFR nuclear plant, 04 October 2022.

[2] WNN, Base plate for BREST reactor delivered to site, 23 September 2022.

[3] NEI, Next generation fast neutron reactors, 28 September 2022.