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加拿大力求成为小堆全球领导者《资讯》硫矿

文章来源:众合机械网  |  2020-09-16

在2018年11月于渥太华召开的第四代反应堆和小堆(G4SR)会议上,加拿大自然资源部部长阿马尔吉特·索希发布《呼唤行动:加拿大小型模块堆路线图》报告。报告表示,作为一种安全、清洁和经济上可承受的能源,小堆能够为加带来低碳未来。

报告由自然资源部于2018年2月发起编写,介绍了小堆的应用前景,认为加完全有能力成为小堆技术开发和部署的全球领导者,并为促进小堆发展提出了建议。

1小堆市场潜力巨大

加拿大已承诺到2030年逐步放弃传统燃煤发电,并致力于到2030年确保90%的发电量来自无碳排放电厂。小堆可为加拿大实现上述目标作出重要贡献。报告认为小堆在加的下述四个市场将大有可为:偏远社区和矿山、油砂开采业、为重工业提供高温蒸汽和替代传统燃煤电厂。

在偏远社区和矿山市场,加目前有79个能源需求超过1MWe的偏远社区,使用小堆替代目前的柴油机将能降低社区的能源支出。此外,缺乏能源供应目前是一些矿山开发面临的重要阻碍之一,小堆则可帮助消除这一阻碍。目前加拿大有24座不能通过电网供电的矿山。

在油砂开采业,96座设施需要进行电力和蒸汽(使用了蒸汽辅助重力泄油技术)供应方面的升级改造;这些设施在供热和供电方面的能源需求平均为210 MWe;如果小堆能在2030—2040年占据5%的市场份额,那么意味着每年市场价值为3.5亿——4.5亿加元。

在为重工业提供高温蒸汽方面,目前加在 85个地点拥有重型工业设施,例如化工厂、炼油厂,它们的平均能源需求为25——50 MWe;如果小堆能在2030—2040年占据5%的市场份额,那么意味着每年市场价值为4600万加元。

在替代传统燃煤电厂方面,加目前有17座传统燃煤电厂共计29台燃煤机组,单机组的平均装机容量343 MWe。如果小堆能在2030—2040年占据10%的市场份额,那么意味着每年市场价值为4.69亿加元。

报告认为,小堆国际市场的潜力巨大。保守估计,2030—2040年的国际小堆市场价值将达约每年1500亿加元。

2发展建议

为了推进小堆研发,报告建议在四大领域开展工作。第一大领域是示范和部署。报告呼吁联邦政府和对小堆感兴趣的省(地区)政府采用以费用共担的方式,为一个或多个小堆示范项目提供资助。联邦政府和省(地区)政府应当采取措施,与私营投资者共担风险,以促进首批小堆在加拿大的商业部署,并将相关小堆技术出口到国际市场。

第二大领域是政策、立法和监管。需要在下述四个方面开展工作。首先,在正在制订的《影响评价法》(旨在修订联邦政府对重大工程的影响评价程序)中对小堆开发和部署加以考虑。其次,确保小堆承担的核损害责任限额与其带来的风险相匹配;第三,为了提升监管效率和加强核安保 ,加拿大核安全委员会(CNSC)应当与业界、公共机构和当地社区代表就《核安保条例》的修订进行探讨,以确保能基于风险指引准则采用分级方法。第四,开展废物管理相关工作, 包括技术开发商与加拿大核废物管理机构(NWMO)合作,以确保加拿大深层地质处置库的规划人员对小堆技术规范有充分了解。

第三大领域是能力、参与和公众信任。在推进具体小堆项目之前,联邦、省、地区政府和电力公司应当与当地居民和社区进行有意义的双向互动。

第四大领域是国际合作关系和营销。联邦政府应当在业界和学术界的支持下持续参加国际小堆市场的竞争。

3核工业界支持

加拿大核协会(CNA)对路线图的发布表示欢迎。

“路线图为加拿大未来领导小堆这一创新低碳核技术的发展奠定了基础。”核协会总裁兼首席执行官约翰·巴雷特表示,“小堆是一项有效的技术,能够在为小型社区提供急需的可靠清洁能源的同时,降低能源生产的温室气体排放及其不利的环境影响。”

他表示:“小堆是核与自然资源领域一项令人兴奋的创新。但更重要的是,它们可以帮助加拿大和其他国家更快地实现温室气体减排目标。”他还补充道:“加拿大核工业界期待与联邦和省政府合作,将这一创新能源推向加拿大和世界市场。”

在路线图发布之前,核协会曾于2017年发布《2050年愿景:加拿大核优势》报告,描述了加拿大核工业界对在小堆制造和部署领域占据领导地位的愿景。

4小堆发展动态

实际上,加拿大相关机构早已启动小堆的研发和示范工作。

加拿大核实验室(CNL)制订了在2026年前在乔克河(Chalk River)建成首座小堆的目标,于2018年4月发布了首个小堆示范项目邀标书,于6月宣布有4家技术开发商表示有意接受邀标,在此次G4SR与小堆技术供应商进行了第四轮圆桌会谈。

为了推进小堆在加拿大的早日部署,加核安委2016年4月启动对特里斯特尔能源公司(Terrestrial Energy)一体化熔盐堆(IMSR)设计的预许可设计评审,于2017 年11月完成第一阶段评审,并于2018年12月启动对该设计的第二阶段评审。截至2018年12月10日,核安委已启动对10种小堆设计的供应商预许可设计评审或与供应商进行相关磋商(详见表1)。

2018年6月,加拿大新不伦瑞克政府日宣布,将提供1000万加元(750万美元),帮助加拿大新不伦瑞克能源方案公司(NBES)在该省发展核研究集群,以使新省成为小堆技术研发领域的领导者。该省拥有一台635 MWe的坎杜(Candu)机组。

从表1可见,目前至少有10家小堆供应商正在试图进入加拿大市场,其中多家公司已在加拿大找到合作伙伴:

特里斯特尔与加拿大核实验室2017年6月合作在乔克河启动首座商业IMSR的选址研究。

新不伦瑞克能源方案公司2018年7月与两家小堆供应商,即先进反应堆概念公司(ARC)和Moltex能源公司(Moltex Energy),分别签署合作协议,未来将合作在新不伦瑞克省推进两种小堆技术的商业化。

美国纽斯凯尔电力公司(NuScale Power)2018年11月宣布与两家加电力公司签署合作备忘录:在11月初与安大略电力公司(OPG)签署谅解备忘录,后者帮助前者的小堆设计通过加核安委的供应商审计评审;11月27日宣布与布鲁斯电力公司(Bruce Power)签署谅解备忘录,未来双方将合作编制将纽斯凯尔小堆引入加拿大市场的商业案例。根据备忘录,布鲁斯电力将支持相关的评价、规划和取证工作以及拟议小堆厂址的研究等。

5小结

综上所述,加拿大联邦政府、部分省政府以及相关机构和企业已认识到小堆在加拿大国内和国际市场的巨大潜力,已启动相关努力,力求引领小堆发展,成为全领导者。

各国小堆开发商也将加拿大作为一个能取得突破的目标市场,积极参与加核安委的供应商预许可设计评审和加拿大核实验室的首个小堆示范项目招标,并与加拿大本国企业合作推进小堆的商业化。

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