NuScale制成氧化硼芯块
摘要
NuScale与MillenniTEK制成用于小堆非能动应急堆芯冷却系统的同类首创氧化硼芯块,可自动溶解释放硼以控制堆芯反应性。该成果验证了商业扩产工艺,但受成本、许可审批、供应链验证及首堆部件制造挑战影响,NuScale大规模部署已推迟至2030年代初。

美国NuScale Power Corporation与MillenniTEK Advance已制造出用于NuScale小型模块化反应堆(小堆)的同类首创氧化硼芯块,达成一项制造里程碑。这项进展增强了非能动应急堆芯冷却系统(ECCS)。这些芯块可在无需操作员干预或外部电源的情况下自动发挥作用。ECCS启动后,氧化硼材料会直接溶解到反应堆冷却剂中。硼吸收多余中子,从而迅速降低并控制堆芯反应性。该过程可在紧急情况下稳定反应堆堆芯。
NuScale功率模块是一种小型压水堆,每个模块可产生77 MWe或250 MWt的功率,并可通过多种灵活配置进行扩展,以满足客户需求,最大输出功率可达924 MWe(12个模块)。它是首个、也是迄今唯一一个设计获得美国核管会认证的小堆。
这一里程碑验证了未来商业化扩产所需的制造工艺。该系统可支持面向数据中心和工业供热行业的发电厂。这项成果进一步推动了专用部件和制造工艺的开发,是NuScale商业化计划迈出的重要一步。
NuScale总裁兼首席执行官John Hopkins表示:“NuScale的技术建立在对安全性、简洁性和可部署性的承诺之上,这一里程碑反映出我们在为近期商业部署准备技术和供应链方面不断取得进展。通过与MillenniTEK等经验丰富的先进核能制造商合作,我们正在推进支持首批客户项目部署所需的量产就绪工艺。”
MillenniTEK总裁Steve Getley指出:“这一同类首创的制造里程碑表明,MillenniTEK有能力满足下一代核技术的先进制造需求。我们很自豪能与NuScale合作,推动一项关键制造工艺走向成熟,从而支持其小型模块化反应堆技术安全可靠地部署。”
受通胀推动的成本上涨以及其早期旗舰犹他州(Utah)项目终止的影响,NuScale Power Corporation大范围商业部署小堆的时间表已从2020年代末推迟至2030年代初。其首个项目原计划作为Carbon Free Power Project(CFPP)的一部分,与Utah Associated Municipal Power Systems(UAMPS)合作,在美国能源部(DOE)的Idaho美国国家实验室(INL)建设,并于2029年开始运行,但该项目于2023年11月因经济原因被取消。
不过,多个正在推进的储备项目已设定具体的、具有法律约束力的或目标性的商业运行日期。NuScale的基准技术路线图仍允许最早于2029年加速交付。波兰一座由6个模块组成的国际设施已提出采用这一时间表。NuScale的标准77 MWe反应堆模块项目由ENTRA1 Energy和田纳西河流管理局(TVA)合作推进,以支持一项大规模吉瓦级清洁能源计划,目前预计首批投入运行的商业反应堆将于2032年上线。
罗马尼亚核电企业Nuclearelectrica规划的NuScale六模块小堆电站采用分阶段部署模式。首个独立反应堆模块明确计划于2033年7月前展示全面运行。NuScale与Standard Power达成协议,将在俄亥俄州(Ohio)建设两座由小堆供能的技术基础设施,这与数据中心行业到2035年获得“全天候”稳定电力的整体发展方向一致。
尽管NuScale的50 MWe和77 MWe配置已获得NRC设计批准,但各项目仍需申请针对具体厂址的建造和运行许可证(COLA),预计审批周期为30个月。此外,“同类首创”部件的制造挑战以及供应链验证工作,例如近期MillenniTEK制造的氧化硼安全部件,必须达到全面生产线水平,才能避免商业部署受到进一步阻碍。
