COP26后，加拿大奪得先機，12月2日，安大略電力公司(OPG)通過網(wǎng)絡(luò)直播，首個發(fā)布簽署建造先進(jìn)的小型模塊式反應(yīng)堆(ASMR)核電機組的商務(wù)合同。世界著名的能源與核能網(wǎng)站，幾乎同時作了報道，包括美國的《POWER》、《ANS》和世界核協(xié)會的《WNN》……[1-3] 在COP26之前，世界也有許多ASMR商務(wù)的報道，但都是“意向書”，所以這個“商務(wù)”合同有某種含義，是個好兆頭……

圖1. 藝術(shù)家演繹的BWRX-300型核電廠將于2028年投入運行。

加拿大國營安大略發(fā)電公司(OPG)，將在其安大略省克拉靈頓(Clarington)的達(dá)林頓(Darlington)核電廠現(xiàn)場，建造美國通用電氣日立核能公司(GEH) 的BWRX-300小型模塊化反應(yīng)堆(SMR)，標(biāo)志著這個核供應(yīng)商在備受關(guān)注的公用事業(yè)規(guī)模項目的激烈競爭中取得重大勝利。

12月2日，OPG在”網(wǎng)絡(luò)直播”中宣布，選定的是美國通用-日立公司BWRX-300型SMR，而不是另外的X能源和陸地能源公司。這家公用事業(yè)公司表示，它即將與GEH在此SMR工程、設(shè)計、規(guī)劃、取照準(zhǔn)備和項目管理材料方面合作，并開展現(xiàn)場準(zhǔn)備活動。兩家公司的目標(biāo)是“共同建設(shè)加拿大首個商用、電網(wǎng)規(guī)模的SMR，預(yù)計最早于2028年竣工。”

現(xiàn)場準(zhǔn)備工作，包括“安裝必要的施工服務(wù)”，計劃在2022年春天開始，待適當(dāng)審批。OPG還表示，將在2022年底前向加拿大核安全委員會(CNSC)申請SMR建造許可證。

BWRX-300的巨大成功

12月2日，OPG正式選定GEH，啟動GEH的BWRX-300為第一個正式建設(shè)項目。這是個300 MW的沸水堆(BWR)，這家公司總部位于美國北卡羅來納州的威爾明頓(Wilmington)，2007年由美國通用電氣和日本科技巨頭日立建立，2017年正式推出這款設(shè)計。

BWRX-300是GE公司BWR技術(shù)的第10次演化，GEH說它是“自GE公司1955年開始研發(fā)核反應(yīng)堆以來最簡單，但最具創(chuàng)新性的沸水堆設(shè)計”。GEH還在其網(wǎng)站上說，這個設(shè)計，基于III+1,520 MW的ESBWR，而它2014年就已獲得NRC的認(rèn)證。

圖2. 通用電氣公司BWR核技術(shù)發(fā)展簡史

圖3. BWRX-300型ASMR剖視圖

GEH告訴《POWER》雜志，目前它的核心業(yè)務(wù)包括核燃料技術(shù)和核服務(wù)，全世界對SMR技術(shù)很感興趣。該公司12月2日指出，“除了加拿大，GEH還與美國、波蘭、愛沙尼亞和捷克共和國的公用事業(yè)公司及其他公司達(dá)成協(xié)議，以探索這種技術(shù)的部署。”

GEH對OPG選擇達(dá)林頓項目表示祝賀。GEH的總裁兼首席執(zhí)行官杰伊·威爾曼(Jay Wileman)說，“我們很高興能被OPG選為技術(shù)合作伙伴。”“OPG是安大略省氣候變化領(lǐng)域的佼佼者，也有望成為世界SMR方面的領(lǐng)先者。這個合作關(guān)系將為達(dá)勒姆地區(qū)、安大略省和加拿大帶來就業(yè)和經(jīng)濟(jì)利益，也有潛力向全球出口這項技術(shù)。”

OPG已就其在達(dá)林頓核電站的新堆計劃進(jìn)行了多次公開簡報，2019年重新開始。四臺“坎杜”型機組、總?cè)萘?.5GW的達(dá)林頓核電站，是2020年《POWER》雜志排名頂級電廠，OPG正在進(jìn)行128億加元的四臺機組整修(refurbishment)，并將壽期命延長到2055年。達(dá)林頓尤其是加拿大唯一為未來新核開發(fā)，持有現(xiàn)場準(zhǔn)備許可證的廠址，有已完成并獲準(zhǔn)的環(huán)境評估(EA)證書。

時機至關(guān)重要

OPG曾說，完成SMR項目的時機至關(guān)重要。按照項目預(yù)算和工程進(jìn)度建成，也是上市電力公司的重中之重。OPG是安大略省政府全資擁有的國營企業(yè)。

OPG的指示性進(jìn)度安排假定，CNSC可能在2024年頒發(fā)建設(shè)許可證，并在2027年發(fā)布運營許可證。為使項目取得進(jìn)展，OPG在2020年10月啟動了項目的先進(jìn)工程與設(shè)計工作，選擇的三個SMR開發(fā)商是：GEH、陸地能源和X能源公司。

OPG今年早些時候曾說，考慮到公司最近達(dá)林頓四臺坎杜機組進(jìn)行整修，部署的首臺SMR機組2028年投入運行的時間表是可以實現(xiàn)的。這就是說，“隨著達(dá)林頓一臺整修機組按時、按預(yù)算完工，我們知道我們能安全、高質(zhì)量地實施復(fù)雜的工程項目。”

今年5月，這個省公用事業(yè)公司就強調(diào)，它正在考慮選擇SMR設(shè)計(可能的運行壽期為60年)，最重要的準(zhǔn)則是安全性。它說，“這個SMR需要在設(shè)計中直接‘堪入’世界級的安全特性。”“此外，我們正在尋找的設(shè)計，成本要低、運行更簡單，以降低安大略人的電費。最后，我們希望這種技術(shù)，相信它符合我們的環(huán)境評估參數(shù)。”

然而，這個電力公司承認(rèn)有某些挑戰(zhàn)，“進(jìn)行環(huán)境評估時，沒有選定任何技術(shù)。因此，我們編制的環(huán)境影響報告書，涵蓋了當(dāng)時可用的一系列潛在的反應(yīng)堆技術(shù)。如果我們繼續(xù)推進(jìn)達(dá)林靈頓的建設(shè)，就需要向CNSC申請構(gòu)建特定技術(shù)的許可證。在這個過程中，我們就需要證明，所選的技術(shù)沒有從根本上改變環(huán)評的結(jié)論。”

表1. BWRX-300型核電機組主要技術(shù)參數(shù)[4]

OPG總裁兼首席執(zhí)行官肯·哈特威克(Ken Hartwick)說，“我們知道，核能是證實的零排放的基荷能源，將幫助我們到2040年實現(xiàn)凈零，并到2050年成為經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)高效脫碳的催化劑。”“通過與我們行業(yè)領(lǐng)先的技術(shù)合作伙伴GEH合作，在達(dá)林頓部署SMR創(chuàng)新技術(shù)，OPG正在為加拿大及其他地區(qū)開發(fā)和部署下一代核能鋪平道路。”

加拿大會議委員會2020年的一項研究發(fā)現(xiàn)，在安大略省建造并運營60年的300MW電網(wǎng)規(guī)模的SMR將從項目開發(fā)到退役創(chuàng)造數(shù)千個直接和間接的就業(yè)機會。普華永道(加拿大)會計師事務(wù)所受GEH委托發(fā)布的一份獨立報告估計，安大略省第一個BWRX-300的建設(shè)和運營，將產(chǎn)生23億加元(18億美元)的GDP、19億加元的勞動力收入，而聯(lián)邦、省、市稅收收入超過7.5億加元;隨后在安大略省和其他省份部署B(yǎng)WRX-300，預(yù)計每個將進(jìn)一步產(chǎn)生超過11億加元的GDP和超過3億加元的稅收收入。

通用電氣(加拿大)公司總裁兼首席執(zhí)行官希瑟·查默斯(Heather Chalmers)在“網(wǎng)絡(luò)直播”中說，“這個‘同類首座’反應(yīng)堆，不僅在加拿大，而且在全世界，代表著核能的未來。”她說，“通過做出這個決定，OPG和安大略省正在展示加拿大如何領(lǐng)導(dǎo)全球能源轉(zhuǎn)型……安大略省和OPG將成為全球小型模塊化反應(yīng)堆技術(shù)的先行者。”

浮想聯(lián)翩

這次加拿大的ASMR簽約行動，是“有意為之、有備而來”，大有“捉住時機、迫不及待、破釜沉舟”之勢，決心要成為世界核能再次繁榮的中心和樞紐。但能否稱心如意，還有待觀察。

當(dāng)前世界核電發(fā)展的形勢，有點像上個世紀(jì)60年代美國核電“大干快上”的前夕。近期在北美、歐洲和南非，還會有批量的后續(xù)簽約行動。

最先有希望的，還是美國研發(fā)的兩種堆型：GEH公司的BWRX-300(水冷BWR)和NuScale能源公司的VOYGR型(水冷PWR)(單堆77 MWe，×12、×6、×4三種電廠設(shè)計)[5]。NRC已批準(zhǔn)設(shè)計，某些廠址已獲得環(huán)評證書。相對而言，BWRX-300單堆裝機容量更適合取代老式燃煤機組，經(jīng)濟(jì)上也有競爭力。

美國政府和公用事業(yè)公司(國營和地方國營、非盈利的電力公司)會更積極、加速推進(jìn)ASMR的商用示范活動，搶占非水冷SMR的商機。

環(huán)評證書是讓各國政府和地方社區(qū)敞開大門“利器”：技術(shù)先進(jìn)、改進(jìn)徹底(沒有運動部件)、環(huán)境安全，應(yīng)急規(guī)劃區(qū)的邊界是電廠圍墻，甚至核島廠房的外墻……即任何應(yīng)急事故，對電廠周圍居民的健康和日常生活沒有影響……

中國“擱置”10年的內(nèi)陸核電廠址，能否用“引進(jìn)”的ASMR復(fù)活?引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)的總體利益，不一定比某些創(chuàng)新“遜色”……

資料與注釋：

1 Sonal Patel, NRC Accepts Application for Kairos Pebble-Bed Reactor Construction Permit, POWER, Dec 2, 2021

2 ANS, GE Hitachi SMR chosen for Darlington project, Nuclear News, December 3, 2021

3 WNN, OPG chooses BWRX-300 SMR for Darlington new build, 02 December 2021

4 IAEA, ADVANCES IN SMALL MODULAR REACTOR TECHNOLOGY DEVELOPMENTS, 2020 Edition, A Supplement to: IAEA Advanced Reactors Information System (ARIS) http://aris.iaea.org, p.93

5 NuScale, NuScale Power Unveils Name of Flagship SMR Plants as the Company Approaches Commercialization, 12/02/2021