美國 TerraPower 和日本原子能機構 (JAEA)、三菱重工 (MHI) 和三菱 FBR 系統(tǒng) (MFBR) 已同意擴大其于 2022 年 1 月簽署的現有諒解備忘錄,內容涉及開發(fā)鈉冷快速核電站反應堆。
罐式鈉冷快堆(圖片來源:MHI)
在日本內閣于 2018 年 12 月通過的快堆發(fā)展戰(zhàn)略路線圖中,確定了一項政策,以評估將在私營部門企業(yè)之間進行技術競爭后開發(fā)的各種類型快堆的功效。隨后,內閣決定于 2022 年 12 月對路線圖進行修訂,并做出了兩項決定:首先,選擇鈉冷快堆作為示范反應堆概念設計的目標,計劃于 2024 財年開始實施;其次,選擇一家制造商作為核心企業(yè),負責快堆的設計和必要的研發(fā),并根據政府制定的目標和政策方向進行技術開發(fā)。
今年7月,日本政府選定三菱重工牽頭負責示范650 MWe池式鈉冷快堆的概念設計,該快堆將于2040年代投入運行。三菱重工將與 MFBR 合作監(jiān)督該反應堆的概念設計以及研發(fā)。希望這個概念能在 2030 年左右最終確定。
TerraPower 和日本合作伙伴現已擴大了諒解備忘錄,使他們能夠在日本的示范計劃和 TerraPower 現有技術的基礎上探索共同反應堆設計概念的合作機會。諒解備忘錄經過修訂,包括增加 Natrium 設計的尺寸,以增強成本競爭力和金屬燃料安全性。
TerraPower 已被美國能源部選中,通過先進反應堆示范計劃獲得成本分攤資金,以便在 2030 年之前測試、許可和建造先進反應堆。該公司已選擇懷俄明州的凱默勒作為 Natrium 核電的首選廠址工廠示范項目,將配備一座 345 MWe 鈉冷快堆和熔鹽儲能系統(tǒng)。存儲技術可以在需要時暫時將系統(tǒng)輸出提高到 500 MWe,使工廠能夠跟蹤日常電力負荷變化,并與波動的可再生資源無縫集成。
TerraPower 總裁兼首席執(zhí)行官 Chris Levesque 表示:“隨著日本致力于將先進核反應堆推向市場,我們很高興能夠擴大與 JAEA 的合作。為了實現我們的氣候目標,世界各國將需要從 2030 年代開始部署先進的反應堆,這項協(xié)議將幫助我們評估能夠支持日本碳目標的大型 Natrium 工廠的設計機會。”
快中子反應堆有望比傳統(tǒng)動力反應堆更有效地利用鈾資源,并且能夠燃燒錒系元素。自 20 世紀 50 年代以來,快堆已在多個國家運行,其中一些已用于商業(yè)發(fā)電。
JAEA擁有運行鈉冷快堆的歷史,例如福井縣的文殊和茨城縣的Joyo實驗快堆。然而,由于出現了包括1995年鈉冷卻劑泄漏在內的一系列問題,自2016年政府決定退役文殊堆以來,日本快堆的開發(fā)一直處于停滯狀態(tài)。
JAEA 總裁 Masanori Koguchi 表示:“JAEA 將作為快堆發(fā)展戰(zhàn)略路線圖中的組織之一發(fā)揮作用。為了有效發(fā)展,我們認為國際合作是關鍵問題之一。我們將通過擴大的諒解備忘錄促進日美在快堆開發(fā)方面的合作。”
三菱重工執(zhí)行副總裁加藤明彥表示:“三菱重工集團作為負責日本示范快堆設計和開發(fā)的核心公司,將按照戰(zhàn)略路線穩(wěn)步推進。我們希望利用多年來積累的技術和經驗,為美日兩國的快堆開發(fā)合作做出貢獻。"