南非公司Stratek Global希望建設(shè)源自南非球床模塊化反應(yīng)堆(Pebble Bed Modular Reactor，PBMR)項(xiàng)目的高溫模塊反應(yīng)堆(HTMR-100)示范電站。
南非的PBMR是小型高溫氣冷反應(yīng)堆(HTGR)，使用石墨涂層的球形鈾氧碳化物三層結(jié)構(gòu)各向同性(TRISO)燃料，以氦氣作為冷卻劑，能夠提供工藝熱和發(fā)電。燃料的特性使反應(yīng)堆具有高度的非能動(dòng)安全性，通過(guò)無(wú)需干預(yù)的系統(tǒng)物理特性實(shí)現(xiàn)固有安全性。
源于德國(guó)的技術(shù)，南非自1993年起就開(kāi)始進(jìn)行PBMR項(xiàng)目的研發(fā)，然而，在2010年，政府正式宣布決定不再投資該項(xiàng)目，該項(xiàng)目隨后被置于“維護(hù)”狀態(tài)，以保護(hù)其知識(shí)產(chǎn)權(quán)和資產(chǎn)。項(xiàng)目的幾位負(fù)責(zé)人加入了現(xiàn)在被稱為X-energy xe-100 HTGR的項(xiàng)目，該項(xiàng)目目前由美國(guó)能源部資助開(kāi)發(fā)。
Stratek Global董事長(zhǎng)兼首席執(zhí)行官、South African Nuclear Energy Corporation前董事長(zhǎng)Kelvin Kemm表示，借助PBMR項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)和遺產(chǎn)(該項(xiàng)目在暫停時(shí)正處于示范電站準(zhǔn)備階段并雇傭了2000名員工)，這家總部位于南非Pretoria的公司希望先進(jìn)設(shè)計(jì)意味著五年內(nèi)可以建成HTMR-100首堆，他補(bǔ)充說(shuō)，該國(guó)還生產(chǎn)了將要使用的TRISO燃料。
他表示，35 MWe反應(yīng)堆的體積相對(duì)較小，占地面積不到一個(gè)足球場(chǎng)，這意味著它可以應(yīng)用于多種場(chǎng)合，包括工業(yè)和其他應(yīng)用，如工藝熱或海水淡化。TRISO球形燃料也“非常堅(jiān)固，可以扔在混凝土地板上而不會(huì)產(chǎn)生任何影響。因此，該燃料易于長(zhǎng)距離和在粗糙道路上運(yùn)輸”。
Kemm在訪問(wèn)倫敦期間會(huì)見(jiàn)了潛在投資者，他表示，該設(shè)計(jì)特別適合非洲，因?yàn)樵擃愋头磻?yīng)堆對(duì)冷卻水的需求較低，而且能夠?yàn)槠h(yuǎn)礦山和社區(qū)供電，而不需要長(zhǎng)距離的配電網(wǎng)線路。它還吸引了其他國(guó)家的興趣，包括那些位于雪地或沙漠條件下的國(guó)家。
他表示，該反應(yīng)堆最初的目標(biāo)市場(chǎng)是非洲大陸，遠(yuǎn)期是環(huán)太平洋地區(qū)和亞洲。目前的重點(diǎn)是南非即將實(shí)施的2500 MW核能新項(xiàng)目開(kāi)發(fā)計(jì)劃，其中包括100 MW的小堆。
該公司表示，PBMR和HTMR-100之間有兩個(gè)主要區(qū)別：
首先，氣體出口溫度從940°C降至750°C。這將降低一些工程設(shè)計(jì)要求，以使反應(yīng)堆建造更經(jīng)濟(jì)、更有競(jìng)爭(zhēng)力。
第二個(gè)主要區(qū)別是PBMR使用直接氦氣循環(huán)通過(guò)反應(yīng)堆并進(jìn)入氦氣輪機(jī)，HTMR-100則將熱量送入水熱交換器或蒸汽發(fā)生器，以產(chǎn)生用于常規(guī)蒸汽輪機(jī)的蒸汽或工藝熱。這一決定的要點(diǎn)是，熱交換器下游的所有設(shè)備都是成熟現(xiàn)成的，這大大減少了二回路設(shè)備的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)時(shí)間和成本。”。
Eskom的兩機(jī)組Koeberg核電站是非洲唯一的核電站，據(jù)世界核協(xié)會(huì)(WNA)統(tǒng)計(jì)，其發(fā)電量約占南非總發(fā)電量的5%。電站的兩個(gè)900 MWe壓水堆機(jī)組于1984年(1號(hào)機(jī)組)和1985年(2號(hào)機(jī)組)并網(wǎng)，最初運(yùn)行許可為40年。Eskom已向南非國(guó)家核監(jiān)管機(jī)構(gòu)申請(qǐng)將電站的運(yùn)行壽命延長(zhǎng)20年至2045年。
南非礦產(chǎn)資源和能源部長(zhǎng)Gwede Mantashe上個(gè)月告訴南非國(guó)民議會(huì)(南非議會(huì)的上議院)，政府打算在今年第四季度發(fā)布采購(gòu)2500 MW核能的提案請(qǐng)求，作為其電力采購(gòu)計(jì)劃的一部分。
中國(guó)山東石島灣高溫氣冷堆示范工程項(xiàng)目是全球首座具有第四代核電技術(shù)主要特征的球床模塊式高溫氣冷堆核電站，于2022年12月達(dá)到初始滿功率，實(shí)現(xiàn)了“兩堆帶一機(jī)”模式下的穩(wěn)定運(yùn)行。
