本月早些时候，总部位于俄勒冈州的NuScale电力公司通过了一个重要的里程碑，完成了美国监管机构对其近30亿美元小型模块化反应堆的设计的一阶段的评估，这是小型核技术发展的一个早期但至关重要的一步。

 

        与此同时，另外两家公司，BWXT mPower和Holtec International，正在通过核管理委员会的预申请程序，而田纳西流域管理局正在寻求至少两个小型模块化反应堆的现场批准。

 

        NuScale说，它的首个小型模块化反应堆将于2026年投入使用，该反应堆将交付给犹他州相关的市政电力系统。包括核建议者在内的其他分析师认为，这可能是乐观的，时间线接近十年。但在接下来的八年或更久的时间里，问题仍然是，昂贵的新型核工厂的市场，是否已经是一项挑战，但在美国，却已死亡，在这期间，随着可再生能源和电池的价格持续下降，美国的天然气产量激增，这将变得更有挑战性。

 

        一家主要的咨询公司拒绝对这一记录发表评论，坦率地说，“这些项目的经济可行性存在疑问。”

 

        一些环保组织也分享了这一评估：“除非有一些乐观的假设得以实现，否则SMRs不太可能成为解决核能所面临的经济和安全问题的可行方案，”忧思科学家联盟在2013年写道。该联盟通常对核能持怀疑态度。

 

        一个共同的基准是“电力成本”，它试图将前期建设成本、税收抵免和其他因素考虑在内，以确定不同的电力来源在长期内是如何相互比较的。

 

        电力来源的比较是不齐全的:例如，太阳能和风能在电网中所扮演的角色与天然气、煤炭或核能相比，通常扮演着不同的角色，这可能影响到每个来源的价值是如何计算的。尽管如此，这个数字提供了一个粗略的框架来理解价格标签是如何堆叠起来的。

 

        NuScale商务官Tom Mundy预测，首个小型模块式反应堆的成本大约为每小时100美元，下降到大约90美元或更低，这与美国能源信息管理局(U.S. Energy Information Administration)估计的大规模先进核项目(包括税收减免)的成本大致相同。相比之下，新太阳能或陆上风能等可再生能源的成本分别为47美元和37美元，而先进的天然气发电厂的成本约为48美元。

 

        不过，其他小型模块化反应堆的支持者则提出了更为乐观的成本估计，在实现了规模经济后，首家工厂的成本为58美元，下限为37美元。

 

        “我们将以具有经济竞争力的速度提供大量的零排放能源，”努卡尔技术官雷耶斯说。

 

        哥伦比亚大学(Columbia University)全球能源政策研究中心(Center on Global Energy Policy)研究员、美国总统巴拉克•奥巴马(Barack Obama)领导下的能源部(Energy Department)前副部长约翰•麦克威廉姆斯(John MacWilliams)表示，无论哪种方式，这些设计中的43个设计都是“这些技术将发展起来的一个重要标志”。

 

 

        小的模块化反应堆保证有很多特征使它们具有吸引力，都是基于它们的大小。

 

        不像传统的反应堆可以泵出大约1000兆瓦的电力，小型的模块化反应堆，比如由NuScale开发的反应堆可以产生50到600mw的功率，这取决于安装了多少模块。据EIA和NuScale说，根据发电和消费的计算方式，在一年的时间里，大约有3.5万到82.5万间房屋的电力供应，或者在一个50兆瓦模块的情况下，可以同时提供1万个郊区住宅。

 

        保证灵活性不一样大的电网或强劲的美国或欧洲——值得注意的是,在发展中国家,预计占较大份额的世界未来能源发展电力利差和中产阶级的规模增长的国家在非洲,东南亚和拉丁美洲。

 

        这些模块也足够紧凑，足够标准化——它们可以建在工厂里，而不是在现场，加速生产，降低成本，降低长期拖延和庞大的超支的可能性，这些问题一直困扰着传统的核项目，吓跑了投资者。

 

        “随着国家的发展，以及他们的电网可以容纳这些反应堆，你已经拥有了一个巨大的潜在市场，”美国国务院前能源专家罗伯特•艾科德(Robert Ichord)表示。他现在是华盛顿大西洋理事会(Atlantic Council)的研究员。是智囊团。“小型模块化反应堆对很多发展中国家来说都很好，将人力资本和其他需要的需求放在一边，超出了可再生能源和天然气系统的需求。”

 

        也许较重要的是，至少对于住在小型模块化反应堆附近的居民来说，发生灾难性事故的风险也更低，因此，核管理委员会正在审查田纳西州流域管理局的请求，以减少传统核电站的紧急规划区域的规模。

 

        核能研究所(Nuclear Energy Institute)发言人马修•瓦尔德(Matthew Wald)表示:“这是一个不同的概念，它回避了许多现有反应堆的复杂性。”“核电运行干净、安全、可靠。我们的安全规则已经得到了充分的检验和规范。我们得到了良好的保护。此外，我们还有反应堆设计来抵御地震，龙卷风，飓风。它们本质上是相当坚固的结构。

 

        一些环保组织反驳了这种说法。尽管核电提供了迄今为止较为稳定的无碳电力供应，但一些组织仍对核能在应对气候变化方面的作用持怀疑态度，认为该技术——即使是小型模块化反应堆——仍然太容易受到事故或蓄意攻击的影响，而太阳能或风能和电池储存提供了更安全的选择。

 

        例如，忧患科学家联盟(Union of Concerned Scientists)允许较小的反应堆比大的反应堆危险，“这样的观点可能是误导性的，因为小型反应堆比大型反应堆产生的电力更少，因此需要更多的反应堆来满足同样的能源需求。”实际上，多个SMRs可能比单个大型反应堆的风险更大，特别是如果核电站的所有者试图通过减少每个反应堆的支持人员或安全设备来削减成本的话。

 

        努卡尔已经在其小型模块化反应堆上投资了大约7200万美元，雷耶斯说公司计划花费10亿美元将这项技术商业化。该公司已经签署了首份工厂的合同:从爱达荷国家实验室的一个试点项目向犹他州相关市政电力系统(Uamps)供电。并且它预计每一个后续工厂的成本会迅速下降，可能高达30%。

 

        雷耶斯说:“先进的设计是非常昂贵的。”“在过去的设计中，这种设计中没有出现过一个强大的学习曲线。”

 

        不过，Reyes和行业贸易组织也公开承认，未来的反应堆将需要更多的政府支持，至少在NuScale实现规模经济之前。

 

        “因为这是首个，而且我们正在开发这个供应链，我们肯定会看到，需要一些贷款担保或与之相关的生产税收抵免，以使其与天然气竞争。”这就是我们现在正在做的，”雷耶斯说。

NuScale说，他们的制造商相信，在大约12-14个模块之后，他们可以实现更低的价格，而在公司外部的其他人则认为可能需要几十个。

 

        “支持者说，我们将在2025年或2030年看到这一点。尽管我很想看到这一点，但我不认为这是可行的——首批项目将在未来10年的中期上线，”麦克威廉姆斯说。”你需要至少达到50个以上的模块才能将成本降低到有竞争力的水平”

 

        与传统的核电站一样，NuScale也看到了许多海外市场——在过去的十年里，由于水力压裂和水平钻井，大量的天然气被释放出来，美国的天然气实在是太便宜了。与此同时，预计发展中国家对电力的需求将不满足，同时人们也希望将他们对煤或柴油的依赖转变为更清洁的能源，而这些能源也不需要经常被加燃料。但是，只要有正确的政府激励措施，在美国就有合理的申请。此外，在新英格兰地区，管道的瓶颈会导致天然气价格每年冬天飙升，甚至远至阿拉斯加。

 

        咨询公司埃森哲(Accenture)负责发电业务的董事总经理特里•麦克西(Terry Maxey)表示:“将会有天然气、可再生能源、甚至可再生能源加存储等领域的挑战。”

 

        小型的模块化反应堆可能还会扮演其他的角色，比如帮助淡化工厂，甚至提供氢燃料电池汽车，这是丰田(Toyota)和本田(Honda)等汽车制造商正在研发的一种技术。据估计，小型模块化反应堆的全球市场为5500亿美元。

 

        “我们已经和英国的天然气竞争了——这已经是仅次于煤炭的较低成本了。”你看看像印度尼西亚这样的国家，以及亚洲许多想要摆脱煤炭的国家，这对他们来说是一个很好的选择。“如果NuScale只占全球SMR市场的10%到20%，我们就需要每月生产3到6个模块。”每年有30到60亿美元，只是为了制造它。在全球范围内，这是一个巨大的机会，哪怕你只是得到一小部分的市场份额。