欧洲核能转向SMR的启示

亨顿·安德鲁斯·库尔斯(Hunton Andrews Kurth)律师事务所核业务主管乔治·博罗瓦斯(George Borovas)2022年11月底在《国际核工程》上发文说，气候与核保障危机促使对核能重新进行评估，普遍把小型模块式反应堆(SMR)看作解决这两个问题的途径[1]。

英国威尔士的特劳斯瓦尼兹(Trawsfynydd)核电站，Cwmni Egino公司拟在此建新的小型模块式反应堆。

虽然核能的加速使用已经“指日可待”多年，但今天所看到的核能在欧洲国家意识中处于前列，已是几十年前的事了。不难看出，为什么在气候危机之后，依赖化石燃料越来越站不住脚。此外，目前的能源危机非常清楚地表明，投资长期可靠能源的优势。

加快平衡创新

诚然，许多国家政府投资核能的愿望，正在使人们开始讨论资助、建设和安全管理核能设施的可行性，而小型模块化反应堆(SMR)正在成为可行与及时的选择。最近宣布投资SMR的国家是英国。2022年10月，英国核退役管理局和Cwmni Egino公司签署谅解备忘录，支持北威尔士新SMR项目开发，这是广泛加快投资的迹象。

英国的事态发展进一步煽起关于SMR可行性的、本已激烈的争论。某些人仍然认为这是一个遥远的概念，而另一些人包括我本人，则将其视为前进的重要标志。在我看来，我们正在进入以SMR为前沿的核“网络”(dot.com)时代。在寻找可靠能源时，无论业内抑或公众，对其发展及其兴奋。

然而，即便对SMR充满希望的人们，也会有一些担忧，主要与广泛推进这种技术的速度有关。尽管能源部门对于新技术创新和开发的刺激因素正在产生效益，但在近期内，需要把重点转向安全部署。为了尽快实现这一目标，需要重复且可靠的“翻版”，意味着使用同一标准的设计，建造一个“堆群”。标准化模式一旦实现，快速部署将变得更加简单。

没有必要在市场内部和市场之间做无谓的工作，就是专注高效和标准化的部署。

法国是很好的例子

在保持强劲和创新与提供稳定进展之间找到正确的平衡似乎很困难，但完全有可能。在这方面，最著名的例子也许是上世纪整个80年代法国核能的部署方案。这一规划，至今仍是广泛部署成功的“灯塔”，因为目前法国约70%的电力来自核能。这个“占比”至今仍是世界最高的。法国也是世界上最大的电力净出口国，英国则是其重要客户。

法国并非总有多余的能源可供出口。上世纪70年代，在核复兴之前，法国的电力主要依靠进口。随之而来的风险在1973年石油危机期间表现得非常明显，当时欧佩克(OPEC)国家切断了石油供应，导致法国发生巨变，能源政策的重点从依赖国外市场转向国家独立。这条道路短期内代价高昂，但最终回报“无可争议”。

至关重要的是，法国的核电项目从一开始就被视为国家的基础设施建设项目，私营部门发挥了重大却具辅助性的作用。这种格局创造了一种清晰感，并为筹资和部署标准化和长期稳定性奠定了基础，而这才是英国和其他国家现阶段的需求。法国政府一直利用这方面的领先地位，强调核能的优势。

全世界面临能源不可持续和气候危机，寻求解决方案的压力越来越大，各国政府可以从法国的做法中找到灵感。通过标准化、长期投资和公众宣传，完全有可能构建一个不使用化石燃料，而以核能为核心模块，与可再生能源和水电共同构成稳定的“混合能源”。

SMR将是实现这一目标的关键，不仅因为它们具有创新性，可相对更快地加以部署，而且更容易获得融资。如果私营部门和政府部门都在未来几年充分利用这一点，就能朝着更加稳定和可持续的未来前进。

见解与思考

欧洲核能发展长期意见纷争，但地缘政治，特别是俄乌战争在促进统一认识，改变困局。发展道路走法国成功之路，几乎没有分歧;只是几个有核电的国家对于是否续建第三代核能，还是有点犹豫。

同样是先进SMR或核能系统，堆型选择是关键。全世界开发的先进SMR和核能系统，堆型繁多，但公认成熟、可批量建造的，目前也就是NuScale-60型PWR和BWRX-300型BWR;非水冷的先进核能系统，多数还处于概念或示范堆设计阶段，得出结论需要等到2025年后，甚至到本年代末期。

我国开发SMR和先进核能系统走在世界前列[2]， 但发展机制与国际合作方面处于不利地位。项目选择、技术基础和条件准备并不重要，可达的成本竞争力和安全性能是关键。如果技术设计的应急规划区边界是电厂“围栏”甚至是核岛厂房的“外墙”，容易获得社会公众的认可，也能得到国家核安全监管部门的许可。照此，中科院上海应用物理所的液态燃料钍基熔盐实验堆(TMSR-LF)和固态燃料钍基熔盐实验堆(TMSR-SF)项目都是有前瞻性的选择[3]。

中国TMSR核能综合实验基地示意图

资料与注释

[1] George Borovas, SMRs and the dot com era for nuclear, NEI, 29 November 2022

[2] IAEA, Advances in Small Modular Reactor Technology Developments, 2020 Edition, September 2020; http://aris.iaea.org

[3] 中国科学院院刊，未来先进核裂变能——钍基熔盐堆核能系统(TMSR)，中国核电信息网，2021-12-23