報(bào)告由自然資源部于2018年2月發(fā)起編寫，介紹了小堆的應(yīng)用前景，認(rèn)為加完全有能力成為小堆技術(shù)開發(fā)和部署的全球領(lǐng)導(dǎo)者，并為促進(jìn)小堆發(fā)展提出了建議。
1小堆市場(chǎng)潛力巨大
加拿大已承諾到2030年逐步放棄傳統(tǒng)燃煤發(fā)電，并致力于到2030年確保90%的發(fā)電量來自無碳排放電廠。小堆可為加拿大實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)作出重要貢獻(xiàn)。報(bào)告認(rèn)為小堆在加的下述四個(gè)市場(chǎng)將大有可為：偏遠(yuǎn)社區(qū)和礦山、油砂開采業(yè)、為重工業(yè)提供高溫蒸汽和替代傳統(tǒng)燃煤電廠。
在偏遠(yuǎn)社區(qū)和礦山市場(chǎng)，加目前有79個(gè)能源需求超過1MWe的偏遠(yuǎn)社區(qū)，使用小堆替代目前的柴油機(jī)將能降低社區(qū)的能源支出。此外，缺乏能源供應(yīng)目前是一些礦山開發(fā)面臨的重要阻礙之一，小堆則可幫助消除這一阻礙。目前加拿大有24座不能通過電網(wǎng)供電的礦山。
在油砂開采業(yè)，96座設(shè)施需要進(jìn)行電力和蒸汽(使用了蒸汽輔助重力泄油技術(shù))供應(yīng)方面的升級(jí)改造;這些設(shè)施在供熱和供電方面的能源需求平均為210 MWe;如果小堆能在2030—2040年占據(jù)5%的市場(chǎng)份額，那么意味著每年市場(chǎng)價(jià)值為3.5億～4.5億加元。
在為重工業(yè)提供高溫蒸汽方面，目前加在 85個(gè)地點(diǎn)擁有重型工業(yè)設(shè)施，例如化工廠、煉油廠，它們的平均能源需求為25～50 MWe;如果小堆能在2030—2040年占據(jù)5%的市場(chǎng)份額，那么意味著每年市場(chǎng)價(jià)值為4600萬加元。
在替代傳統(tǒng)燃煤電廠方面，加目前有17座傳統(tǒng)燃煤電廠共計(jì)29臺(tái)燃煤機(jī)組，單機(jī)組的平均裝機(jī)容量343 MWe。如果小堆能在2030—2040年占據(jù)10%的市場(chǎng)份額，那么意味著每年市場(chǎng)價(jià)值為4.69億加元。
報(bào)告認(rèn)為，小堆國(guó)際市場(chǎng)的潛力巨大。保守估計(jì)，2030—2040年的國(guó)際小堆市場(chǎng)價(jià)值將達(dá)約每年1500億加元。
2發(fā)展建議
為了推進(jìn)小堆研發(fā)，報(bào)告建議在四大領(lǐng)域開展工作。第一大領(lǐng)域是示范和部署。報(bào)告呼吁聯(lián)邦政府和對(duì)小堆感興趣的省(地區(qū))政府采用以費(fèi)用共擔(dān)的方式，為一個(gè)或多個(gè)小堆示范項(xiàng)目提供資助。聯(lián)邦政府和省(地區(qū))政府應(yīng)當(dāng)采取措施，與私營(yíng)投資者共擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)，以促進(jìn)首批小堆在加拿大的商業(yè)部署，并將相關(guān)小堆技術(shù)出口到國(guó)際市場(chǎng)。
第二大領(lǐng)域是政策、立法和監(jiān)管。需要在下述四個(gè)方面開展工作。首先，在正在制訂的《影響評(píng)價(jià)法》(旨在修訂聯(lián)邦政府對(duì)重大工程的影響評(píng)價(jià)程序)中對(duì)小堆開發(fā)和部署加以考慮。其次，確保小堆承擔(dān)的核損害責(zé)任限額與其帶來的風(fēng)險(xiǎn)相匹配;第三，為了提升監(jiān)管效率和加強(qiáng)核安保 ，加拿大核安全委員會(huì)(CNSC)應(yīng)當(dāng)與業(yè)界、公共機(jī)構(gòu)和當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)代表就《核安保條例》的修訂進(jìn)行探討，以確保能基于風(fēng)險(xiǎn)指引準(zhǔn)則采用分級(jí)方法。第四，開展廢物管理相關(guān)工作， 包括技術(shù)開發(fā)商與加拿大核廢物管理機(jī)構(gòu)(NWMO)合作，以確保加拿大深層地質(zhì)處置庫的規(guī)劃人員對(duì)小堆技術(shù)規(guī)范有充分了解。
第三大領(lǐng)域是能力、參與和公眾信任。在推進(jìn)具體小堆項(xiàng)目之前，聯(lián)邦、省、地區(qū)政府和電力公司應(yīng)當(dāng)與當(dāng)?shù)鼐用窈蜕鐓^(qū)進(jìn)行有意義的雙向互動(dòng)。
第四大領(lǐng)域是國(guó)際合作關(guān)系和營(yíng)銷。聯(lián)邦政府應(yīng)當(dāng)在業(yè)界和學(xué)術(shù)界的支持下持續(xù)參加國(guó)際小堆市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)。
3核工業(yè)界支持
加拿大核協(xié)會(huì)(CNA)對(duì)路線圖的發(fā)布表示歡迎。
“路線圖為加拿大未來領(lǐng)導(dǎo)小堆這一創(chuàng)新低碳核技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。”核協(xié)會(huì)總裁兼首席執(zhí)行官約翰·巴雷特表示，“小堆是一項(xiàng)有效的技術(shù)，能夠在為小型社區(qū)提供急需的可靠清潔能源的同時(shí)，降低能源生產(chǎn)的溫室氣體排放及其不利的環(huán)境影響。”
他表示：“小堆是核與自然資源領(lǐng)域一項(xiàng)令人興奮的創(chuàng)新。但更重要的是，它們可以幫助加拿大和其他國(guó)家更快地實(shí)現(xiàn)溫室氣體減排目標(biāo)。”他還補(bǔ)充道：“加拿大核工業(yè)界期待與聯(lián)邦和省政府合作，將這一創(chuàng)新能源推向加拿大和世界市場(chǎng)。”
在路線圖發(fā)布之前，核協(xié)會(huì)曾于2017年發(fā)布《2050年愿景：加拿大核優(yōu)勢(shì)》報(bào)告，描述了加拿大核工業(yè)界對(duì)在小堆制造和部署領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)導(dǎo)地位的愿景。
4小堆發(fā)展動(dòng)態(tài)
實(shí)際上，加拿大相關(guān)機(jī)構(gòu)早已啟動(dòng)小堆的研發(fā)和示范工作。
加拿大核實(shí)驗(yàn)室(CNL)制訂了在2026年前在喬克河(Chalk River)建成首座小堆的目標(biāo)，于2018年4月發(fā)布了首個(gè)小堆示范項(xiàng)目邀標(biāo)書，于6月宣布有4家技術(shù)開發(fā)商表示有意接受邀標(biāo)，在此次G4SR與小堆技術(shù)供應(yīng)商進(jìn)行了第四輪圓桌會(huì)談。
為了推進(jìn)小堆在加拿大的早日部署，加核安委2016年4月啟動(dòng)對(duì)特里斯特爾能源公司(Terrestrial Energy)一體化熔鹽堆(IMSR)設(shè)計(jì)的預(yù)許可設(shè)計(jì)評(píng)審，于2017 年11月完成第一階段評(píng)審，并于2018年12月啟動(dòng)對(duì)該設(shè)計(jì)的第二階段評(píng)審。截至2018年12月10日，核安委已啟動(dòng)對(duì)10種小堆設(shè)計(jì)的供應(yīng)商預(yù)許可設(shè)計(jì)評(píng)審或與供應(yīng)商進(jìn)行相關(guān)磋商(詳見表1)。
2018年6月，加拿大新不倫瑞克政府日宣布，將提供1000萬加元(750萬美元)，幫助加拿大新不倫瑞克能源方案公司(NBES)在該省發(fā)展核研究集群，以使新省成為小堆技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。該省擁有一臺(tái)635 MWe的坎杜(Candu)機(jī)組。
從表1可見，目前至少有10家小堆供應(yīng)商正在試圖進(jìn)入加拿大市場(chǎng)，其中多家公司已在加拿大找到合作伙伴：
特里斯特爾與加拿大核實(shí)驗(yàn)室2017年6月合作在喬克河啟動(dòng)首座商業(yè)IMSR的選址研究。
新不倫瑞克能源方案公司2018年7月與兩家小堆供應(yīng)商，即先進(jìn)反應(yīng)堆概念公司(ARC)和Moltex能源公司(Moltex Energy)，分別簽署合作協(xié)議，未來將合作在新不倫瑞克省推進(jìn)兩種小堆技術(shù)的商業(yè)化。
美國(guó)紐斯凱爾電力公司(NuScale Power)2018年11月宣布與兩家加電力公司簽署合作備忘錄：在11月初與安大略電力公司(OPG)簽署諒解備忘錄，后者幫助前者的小堆設(shè)計(jì)通過加核安委的供應(yīng)商審計(jì)評(píng)審;11月27日宣布與布魯斯電力公司(Bruce Power)簽署諒解備忘錄，未來雙方將合作編制將紐斯凱爾小堆引入加拿大市場(chǎng)的商業(yè)案例。根據(jù)備忘錄，布魯斯電力將支持相關(guān)的評(píng)價(jià)、規(guī)劃和取證工作以及擬議小堆廠址的研究等。
5小結(jié)
綜上所述，加拿大聯(lián)邦政府、部分省政府以及相關(guān)機(jī)構(gòu)和企業(yè)已認(rèn)識(shí)到小堆在加拿大國(guó)內(nèi)和國(guó)際市場(chǎng)的巨大潛力，已啟動(dòng)相關(guān)努力，力求引領(lǐng)小堆發(fā)展，成為全領(lǐng)導(dǎo)者。
各國(guó)小堆開發(fā)商也將加拿大作為一個(gè)能取得突破的目標(biāo)市場(chǎng)，積極參與加核安委的供應(yīng)商預(yù)許可設(shè)計(jì)評(píng)審和加拿大核實(shí)驗(yàn)室的首個(gè)小堆示范項(xiàng)目招標(biāo)，并與加拿大本國(guó)企業(yè)合作推進(jìn)小堆的商業(yè)化。
