近日，經合組織核能署（NEA）發(fā)布了一份73頁的研究報告，對特定的小型堆（SMR）設計及部署進展情況進行了跟蹤。NEA表示，各國小型堆設計目前處于不同的開發(fā)階段，有對新概念的基礎研究，也有成熟設計的商業(yè)部署和運行。

NEA指出，聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）發(fā)現，要把全球升溫目標控制在1.5oC以內，到2050年，核電裝機容量需要從2020年的394 GWe增至1160 GWe。IPCC的核能目標雄心勃勃，但并非遙不可及。NEA最近研究發(fā)現，可以通過長期運行現有核電廠，以及新建大型三代堆和小型堆來實現這一目標。此外，核能既能用于發(fā)電，也能用于其他用途，包括供熱和區(qū)域供暖、核能制氫及合成燃料。

據估算，到2050年，小型堆裝機容量有望達到375 GWe，占到核電裝機容量缺口的50%以上。小型堆技術路徑的發(fā)展成熟度涉及一系列技術和監(jiān)管問題，有些技術已經進入示范階段（實驗室示范和商業(yè)規(guī)模示范），另有一些仍處于研發(fā)階段。NEA表示，小型堆部署時間因技術成熟度和監(jiān)管成熟度而異，部分設計有望在2030年之前示范和商業(yè)化，而其他設計預計將在本世紀30年代后期示范和商業(yè)化。

當前，小型堆設計盡管還不成熟，但也能在實現碳減排目標方面發(fā)揮作用。高技術水平的小型堆和先進堆在獲得許可證后，有望在本世紀三、四十年代加快碳減排速度、到2050年實現零碳排放方面發(fā)揮重要作用。低技術水平的小型堆和先進堆也有望從本世紀40年代開始大規(guī)模部署用于發(fā)電、供熱和制氫，并與先進核燃料循環(huán)相結合，在2050年后實現核能的長期可持續(xù)發(fā)展。NEA報告呼吁對在許可證申請方面取得進展的不同技術水平小型堆給予政策支持。

NEA小型堆網站主頁僅研究了21種具體的小型堆設計，涉及許可證申請、選址、融資、供應鏈、人力資源、燃料等6個重要方面。這21種小型堆基本情況如下：

小型堆可以替代化石燃料用于發(fā)電，替代柴油發(fā)電機用于離網采礦和工業(yè)作業(yè)，替代熱電聯產化石燃料用于重工業(yè)供熱和區(qū)域供暖。此外，小型堆還用于大規(guī)模的水處理和海水淡化，以生產清潔的飲用水。這些不同的市場需求，推動了一系列技術、規(guī)模和配置各不相同的小型堆技術開發(fā)。NEA認為，小型堆技術種類繁多，決策者在進行技術選擇時還要考慮部署時間。

未來小型堆數據庫將繼續(xù)跟蹤各小型堆設計的進展情況，同時，隨著獲得更多信息和評估工作的完成，還將加入更多的小型堆技術。

NEA小型堆數據庫中缺少各項設計預計部署時間，但有些公司已經樂觀地公布首堆投運時間。例如，美國超安全核能公司擬在2027年實現首堆投運，美國Kairos電力公司的投運目標是2026年，美國泰拉能源公司、英國歐洲鈾濃縮公司和美國X-energy公司的目標都是2028年。但泰拉能源公司此后表示，因燃料開發(fā)問題，已將目標年份推遲兩年。瑞典Leadcold反應堆公司最初提出在2025年投運SEALER-55小型堆，后改為2030年。其他計劃在本世紀30年代早中期投運的小型堆設計包括法國電力集團（EDF）的Nuward、美國NuScale電力公司的VOYGR、英國羅羅小型堆和美國西屋電氣公司的eVinci。與此同時，俄羅斯開發(fā)的KLT40S反應堆和中國開發(fā)的高溫氣冷堆HTR-PM已經投運。

國際原子能機構（IAEA）在2022年發(fā)布了最新版《小型堆技術發(fā)展進展情況》藍皮書中指出，全球在小型堆技術部署方面已經實現多個重要節(jié)點。俄羅斯設計的“羅蒙諾索夫號”（Akademik Lomonosov）雙模塊KLT-40S浮動電廠已于2019年12月并網，并在2020年5月開始商運。中國設計的HTR-PM示范堆已于2021年12月并網，到2022年底實現滿功率運行。阿根廷設計的CAREM 25正在建設中，預計將在2026年實現首次臨界。中國于2021年7月開工建設的ACP100反應堆，目標在2026年底前開始商運。俄羅斯于2021年6月開工建設BREST-OD-300反應堆，計劃2026年完工。美國NuScale小型堆已于2020年9月通過美國核管會（NRC）標準設計審查。所有其他設計，目前都處于前期概念/概念設計階段或基本/詳細設計階段。仍處于概念設計階段的包括U Battery、eVinci、Nuward和SEALER-55。