NTHU拟部署NuSun微堆

台湾省National Tsing Hua University（NTHU）已与美国核技术公司NuCube Energy签署合作协议，探索在NTHU校园内部署下一代微型模块化反应堆（微堆）技术。双方将围绕微堆技术开发、研究应用及潜在部署开展技术交流和可行性评估。

一项关键目标是评估替换该校日益老化的Tsing Hua Open-pool Reactor（THOR）。该反应堆自1961年起投入运行，计划于2040年退役。

可行性评估以NuCube工厂化制造的NuSun-1微堆平台为重点，该平台采用三层结构各向同性（TRISO）燃料和热管冷却。传统核反应堆依靠复杂的机械系统将热量从反应堆堆芯导出，包括高压水回路、冷却剂泵、阀门和大型压力容器。NuCube则采用密封热管，以非能动方式将热能导出堆芯。由于几乎没有运动部件，这种架构大幅降低了资本成本、维护需求和潜在运行停机时间。

由于该系统将TRISO燃料与非能动热管冷却相结合，NuCube微堆采用非能动安全设计。如果发生紧急情况或完全失去电源，反应堆可通过物理传热过程自然冷却，无须人工干预或备用应急电源。

NuCube技术的一项显著特征是其超高温热输出，温度可达1000°C至1100°C。传统核反应堆产生的热量仅足以用于蒸汽发电，而NuCube的极高温热输出可直接为化工生产、制氢或清洁水淡化等难以减排的工业过程提供能源。

NuCube的NuSun平台采用完全模块化设计，可装在不锈钢安全壳容器内，通过标准公路或铁路货运方式运输。NuSun-1（1 MWe）是一种低功率紧凑型系统，专门面向大学研究、操作员培训以及专用医用同位素生产（例如用于癌症治疗）。

商业机组的设计电功率最高可达15 MWe，也可直接提供高温热能，为离网工业微电网和重型制造业供能。该系统不使用大型机械蒸汽轮机或发电机，而是可利用热光伏（TPV）电池将热能直接转换为电能，从而进一步简化电站布置。

NuCube计划于2029年末前在美国部署首个示范机组，并已就首批实体反应堆的安装签署协议。NuCube正在推进相关计划，拟在爱达荷州（Idaho）Idaho State University（ISU）的波卡特洛（Pocatello）校园内选址、建造和运行首座装载燃料的Advanced Research & Test Reactor（ART）。今年4月，ISU的ART项目获准加入美国能源部（DOE）的美国核能启动平台计划。这使NuCube能够直接使用美国国家反应堆创新中心（NRIC）的基础设施，加快技术规划。

由于该反应堆将按照DOE授权途径而非NRC规则运行，监管工作由DOE负责。最终审查和厂址授权预计将于2027年末前完成。

该微堆不会在ISU校园内组装。反应堆容器、固态堆芯块和高温热管将在异地工厂环境中完成全部制造。专用材料的订购工作将在2028年全年进行，其中包括TRISO颗粒燃料和专用安全壳合金。工厂化制造的微堆将通过标准货运方式运抵波卡特洛，并安装在校园内专门的试验设施中，目标是在2029年实现首次临界。

NTHU希望在NuCube实现商业运行后的两年内安装自己的反应堆，并可能以2031年前后投入运行作为目标，但须获得美国和台湾省监管部门批准。NTHU计划邀请台湾省本地制造商为该项目供应设备和部件，并在区域供应链内共享物流和技术专业知识。

这份合作协议为双方就NuCube的NuSun平台微堆在NTHU的潜在部署开展技术交流和可行性评估建立了框架。双方拟探索两种潜在平台：一种是采用TPV电池的NuSun-1机组，另一种是为硼中子俘获治疗（BNCT）、研究活动及潜在同位素生产而定制的改进版本。

NTHU校长W. John Kao指出，Taiwan’s Ministry of Economic Affairs在今年6月发布的《2030年能源转型白皮书》中表示，政府将对新兴核能技术保持开放态度，继续关注国际发展，并评估适合台湾省的核能新技术。作为台湾省唯一拥有全面核能教育与研究设施和能力的大学，NTHU在推动该领域教育和技术发展方面发挥着关键作用，并具备独特能力。

NTHU College of Nuclear Science院长Tsung-Kuang Yeh教授表示，该校计划安装台湾省首台1 MW NuSun-1微堆，以支持核能教育和研究。他还指出，NTHU欢迎并鼓励台湾省本地机械和电气设备制造商开展前期准备，并积极探索参与NTHU潜在微堆相关项目材料、设备和部件供应的机会。

此外，NTHU还可作为微堆和小型模块化反应堆未来在能源密集型行业应用的示范及参考厂址。该校可与感兴趣的行业分享其在反应堆部署、核安全关键考量、技术专业知识和合格人员信息等方面的经验。

该协议与台湾省不断变化的政治环境相契合。Lai Ching-te最近表示，对围绕核能开展专业且以安全为导向的评估持开放态度，这使NTHU Institute of Nuclear Engineering & Science的申请人数出现前所未有的激增。Yeh教授指出，NTHU Institute of Nuclear Engineering and Science今年11个招生名额吸引了66名申请者，这是过去十年中前所未有的。此前，甚至连吸引11名申请者都很困难。他认为，申请兴趣上升源于政策环境的变化。