三菱重工研发可用卡车运输的超小型核电站 日经中文网

2022-04-20 星期三

  三菱重工业最早在2030年代使可用卡车运输的超小型反应堆实现商用化。其电力输出功率仅为现有100万千瓦级反应堆的2000分之1,预计将用作灾害地区等的脱碳电源。小型核电站可以埋在地下,易于降低事故风险。世界各国都在向脱碳转型,重新发展核电站的动向扩大。在这种情况下,小型化技术的应用范围越来越大。

  

三菱重工开发的“Micro炉”

   

  三菱重工开发的是名为“Micro炉”的反应堆。预计最大输出功率为500千瓦。不仅无法与超过100万千瓦的传统反应堆相比,而且远远小于该公司开发的小型反应堆(30万千瓦)。

    

  尺寸为反应堆和发电设备可收纳于卡车集装箱内的水平,高约3米,宽约4米,预计重量不到40吨。除了偏远地区和受灾地区外,还设想运送到太空中作为电源使用。在国内外获批后,争取最早2030年代实现商用化。

   

  由于要在人类的生活圈附近运行,因此安全性会比此前的反应堆更高。Micro炉把堆芯和冷却剂等所有设备放入容器中,提高了密闭性。由于使用高浓缩铀燃料,可在不更换燃料的情况下工作25年左右。采用燃料耗尽之后收回整个反应堆的机制,尽量减少维护的必要性。由于设置在地下,还可以降低遭受自然灾害和恐怖袭击的风险。

  

尺寸将缩小至反应堆和发电设备可收纳于卡车集装箱内的水平

      

  针对容易发生核电站事故的冷却剂丧失问题,超小型反应堆也将抑制风险。将采用固体形态的石墨类高导热材料,而不是传统的液体。像包裹着堆芯周围一样进行配置,工作时起到把堆芯热量传导出去的作用,发生事故时还具有利用外部温度自然冷却的功能。

    

  预计超小型反应堆的建设成本为数十亿日元,大幅低于现有核电站(120万千瓦电站为6000亿日元规模)。1千瓦时的发电成本虽高于现有核电站(10日元多一点),但会控制在与离岛的电力成本(20~30日元)同等的水平,可在偏远地区作为经济性较高的脱碳电源使用。

          

  在世界各国纷纷向脱碳转型的情况下,出现了把核电当做不排放二氧化碳的稳定电力来源,进行重新审视的动向。进入2022年以后,欧盟(EU)提出了把核电与天然气一同视为脱碳能源的方针。

    

  在这样的情况下,输出功率低于30万千瓦的小型反应堆的引入机遇在全球高涨。原因是小型反应堆的输出功率低,容易维护,因为埋在地下或池塘中,即便发生地震等自然灾害,安全性也比现有核电站高。日本海外电力调查会的统计显示,全球正在开发的小型反应堆约有70座,美国、俄罗斯、中国等也开始研发。

    

  更小型的反应堆的开发也取得进展。为了验证可作为应急电源使用的可移动超小型反应堆,美国国防部选定BWX Technologies等企业来实施相关项目。为了在月球表面设置反应堆,美国国家航空航天局(NASA)目前正在征集设计方案,小型反应堆的应用范围正在随着技术革新而不断扩大。

   

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