美国首个小型核反应堆设计获批

美国核管理委员会(NRC)批准了一种名为小型模块化反应堆(SMR)的新型反应堆的设计。这项设计来自俄勒冈州波特兰的NuScale Power公司，旨在加快建设速度，降低成本，并提高安全性，而传统的核反应堆通常要大很多倍。SMR的支持者长期以来一直将其吹捧为帮助重振该国核工业和扩大低碳电力传播的一种方式。但一些专家对该行业在实际建造任何此类反应堆之前必须解决的潜在费用和剩余的安全问题表示担忧。

NuScale董事长兼首席执行官约翰·霍普金斯(John Hopkins)在一份新闻稿中表示：“这不仅对NuScale，而且对整个美国核电行业都是一个重要的里程碑。”

NRC的设计批准和相关的最终安全评估报告(FSER)并不意味着该公司可以开始建造反应堆。但公用事业公司现在可以向NRC申请建造和运营NuScale的设计。由于过去30年美国几乎没有完成任何新的核建设，SMR可能有助于重振这个萎靡不振的行业。

NuScale的SMR是在美国能源部近3亿美元的帮助下开发的，发电能力为50兆瓦-远远小于标准核反应堆，后者的范围可远高于1000兆瓦(MW)。一家公用事业公司可以在一个地点合并多达12个SMR，产生600兆瓦的电力-足以为一个中型城市供电。NRC表示，预计将在2022年申请NuScale的SMR的60兆瓦版本。

核工业表示，SMR的建造速度可以比传统反应堆快得多，也更便宜-比如从生产线上滚下来并运往不同地点的产品，而不是在每个地点定制建造。客户还可以订购和组合各种数量的单元，从而实现广泛的容量。根据国际原子能机构的数据，世界各地正在考虑数十个SMR设计，阿根廷、中国和俄罗斯的几个设计正处于“后期建设阶段”。

一些行业支持者认为，SMR是在短期内将大量零排放技术上线以帮助抗击气候变化的最佳选择。反对者提到了处理核废料的悬而未决的问题，以及与可再生能源相比，建造任何核电站所涉及的高昂价格和时间。

NuScale相信，它可以避免近几十年来困扰传统核电站建设的戏剧性成本超支和长达数年的延误。该公司负责营销和沟通的副总裁黛安·休斯(Diane Hughes)表示，该公司预计在2023年至2042年期间出售674至1682个反应堆。这个范围的高端将意味着超过80千兆瓦的装机容量，接近美国现有核电装机容量的98千兆瓦。这些电力由略低于100个大型反应堆提供；现有的核电站提供了全国约20%的电力。NuScale已经与美国、加拿大、约旦、罗马尼亚、乌克兰和其他国家的公司和公用事业公司签署了谅解备忘录。这些协议只是意味着双方将共同探索潜在的交易。

NuScale的第一个预定项目是与犹他州联合市政电力系统(UAMPS)合作，UAMPS是一家总部位于州的组织，向周边各州的小型社区公用事业公司提供批发电力。NuScale计划在2027年之前向爱达荷州国家实验室的UAMPS项目交付第一个反应堆；它计划在2029年投入运营。到2030年，另有11个反应堆将完成这个720兆瓦的项目。一部分发电将出售给美国能源部，其余部分由UAMPS成员公用事业公司购买。关于部分电力的协议已经到位，尽管一些市政当局已经因为价格担忧而退出。其他人必须在9月30日之前退出该项目。

专家们对NuScale SMR的安全性和潜在成本表示怀疑。在9月2日的一次在线新闻发布会上，不列颠哥伦比亚大学(University Of British Columbia)教授兼核专家M·V·拉马纳(M.V.Ramana)讨论了他应俄勒冈州医师社会责任组织(Oregon PhysDoctors For Social Responsibility)的要求准备的一份报告，该报告强调了与UAMPS项目相关的重大问题。

拉马纳说：“我很遗憾地说，摆在我们面前的是危险和昂贵的东西。”他指出，仅在过去的五年里，UAMPS项目的各种来源的成本估计就从大约30亿美元上升到了60多亿美元。NuScale最初的目标是在2016年前拥有运行中的反应堆，现在已经延长了十多年，这反映了美国核工业总体上的低迷。Ramana补充说，消费者的成本可能远远超过与太阳能和风能等其他零排放能源相关的成本。

尽管NRC批准了新SMR的设计，但一些安全功能仍然需要调整。忧思科学家联盟(Union Of Concerned Science)核电安全主任埃德温·莱曼(Edwin Lyman)说：“我认为未来的NuScale申请者不会从存在安全漏洞的设计认证中受益。”他指出，尽管NRC的一名专家和一个外部顾问委员会都提出了质疑，但NRC还是发布了最终的安全报告。

在2020年7月的一份报告中，NRC核工程师卢善来讨论了一个名为硼稀释的复杂问题，这可能会导致“燃料故障和迅速的临界条件”-这意味着即使反应堆关闭，裂变反应也可能重新启动，并开始危险的功率增加。在另一份报告中，NRC的反应堆保障咨询委员会也指出，“几个潜在的重大风险项目”还没有完成，尽管它仍然建议NRC发布FSER。该机构对后一份报告的回应称，将在提交特定地点的许可证申请时进一步评估这些项目-这是实际开始建造和运营反应堆所需的步骤。

NuScale的休斯说：“NuScale和美国核管理委员会的工作人员对硼稀释进行了非常详细的检查，并得出了类似的结论，即NuScale小型模块化反应堆设计是安全的，符合所有要求，这在NRC最近发布的FSER中得到了肯定。”

莱曼说，总的来说，核管理委员会的设计认证过程应该会减少旨在建造核电站的公用事业公司的不确定性，因为它们可以参考完成的安全审查。但他认为NuScale的批准削弱了这一优势。安全方面的差距是否会导致NuScale的时间表进一步推迟仍有待观察。当该公司的60兆瓦设计提交时，NRC将进行另一次审查。