目前，在北美和歐洲，核能似乎處于無法立足的狀況。世界核協會(WNA)列出了全球建造的48座新反應堆中，有一半以上只在中國、印度、阿拉伯聯合酋長國和俄羅斯這四個國家，僅中國就占了總數的四分之一。

與此同時，在世界上最大的核能發電國——美國， 目前只有兩座新反應堆正在建設中，而南方公司的沃格特勒(Vogtle)核電站擴建工程大規模逾期，且預算過高。同樣的故事在法國上演。法國的核能在電網中所占比例比世界上任何其他國家都高。法國開發商EDF希望其唯一的新建項目能夠在去年投入使用，同時它在芬蘭正建造另一座反應堆，但這兩個目標都未能實現。核電建設成本和工期超支導致該行業在以前這些向好行情的市場中失寵。在電網向數字化，分布式和可再生模式轉變的地區，反應堆的商業前景越來越不穩定。為了在歐洲和北美等地區保持影響力，核工業知道自己需要一個新的計劃。它投注于一種更時尚、更吸引人的核技術：小型模塊化反應堆，即SMR。

盡管世界上最大的傳統核反應堆每臺機組的發電容量已超過1600兆瓦，但總部設在維也納的國際原子能機構(IAEA)將"小型"核反應堆定義為每臺機組的發電容量不超過300兆瓦。

令人費解的是，國際原子能機構還將SMR作為“中小型反應堆”的首字母縮寫，其中包括機組容量高達700兆瓦的反應堆。但是今天，“SMR”一詞通常保留給專為工廠式批量生產而設計的小型反應堆(因此才有“模塊化”一詞)。為了使SMR的命名更加完善，還有一種叫做“超小型的模塊化反應堆” (verysmall modular reactors)即VSMRs，最大功率為15兆瓦，和微型模塊化反應堆(micro modular reactors)即MMRs，最大功率為10兆瓦。

小型模塊化反應堆的利與弊小型核反應堆的存在時間幾乎與核工業本身一樣長，并且在海軍艦艇機艙和研究設施等地方仍然存在。

今天的SMR開發人員希望借助此類設備上獲得的經驗，來創造出一種新型的核技術，該技術可以在各種電力市場環境中安全運行，并且可批量生產以降低機組成本和縮短安裝時間。理論上來說，雖然小型反應堆可能無法從建造大型核電站中獲得的規模經濟效益中脫穎而出，但SMR的支持者表示，在可再生能源價格下降的情況下，工廠式的制造方式可以幫助該行業削減成本，同時保持競爭力。

盡管成本削減水平還不能確定，但2017年的一項研究表明，在提供相同電力輸出的情況下，工廠生產的壓水SMR可能比傳統工廠要便宜15%至40%。

總部位于俄勒岡州的NuScale 電力公司是SMR開發領域的領跑者之一，該公司估計，它可能耗資30億美元來建造第一座核電站，其中包括12座50兆瓦的反應堆，全部發電量為684兆瓦。

2014年，佐治亞州公共服務委員會對位于該州韋恩斯伯勒(Waynesboro)附近的Vogtle工廠正在建設的兩臺1250千兆瓦機組的報價為140億美元，以每兆瓦裝機容量計算，約便宜20%。(Vogtle的成本現在已經升至280億美元左右。)

除了理論上更便宜的建筑成本外，SMR的規模還意味著它們可能會部署在許多情況下，而這些情況對于建立一座完整的核電站來說是沒有意義的。從理論上講，它們也可以設計成包含最新的安全功能，允許將它們放置在棕色地塊或其他靠近人類居住區。擁護者希望它們為偏遠的城鎮，海水淡化廠，礦山和其他類似地點供電。

目前俄羅斯率先開創一種早期可能的應用，是將SMR安裝在船只上，以向偏遠的沿海社區提供核能。

那么有什么問題呢?SMR概念的主要問題在于尚未對其進行認真的測試。在中國，印度和俄羅斯，運行著為數不多的300兆瓦以下的反應堆，但沒有一個符合現代意義上的SMR。在現實世界中，最接近SMR的是使用軍艦反應堆的俄羅斯的浮動工廠。該工廠估計耗資215億盧布(按今天的價格計算是3.14億美元，較為便宜)，但很難想象該模型已獲許可在美國等地使用。事實上，認證通常是SMR的主要障礙。而且，也很難指責美國核監管委員會這樣的機構。許多SMR設計使用新技術和施工技術，并且監管機構必須根據開發商的建議而不是實際工廠來頒發許可證。這意味著許可在美國和加拿大等市場上進展緩慢。例如，在美國，NuScale去年12月才通過了核管理委員會設計認證申請六階段審核的第四階段，而該審核是在啟動該程序近12年之后。沒有其他SMR制造商接受過美國監管機構的設計認證審查。在 SMR 獲得批準并批量生產之前，不可能測試開發人員的成本申報是否屬實。不是每個人都相信這一點。例如，加拿大學者者M.V. Ramana教授認為，對SMR的需求不大，加上設計的多樣性，意味著沒有一家供應商能夠達到低成本制造所需的批量生產水平。

這種懷疑態度會讓核能開發商望而卻步嗎?哦， 不會。幾年前，國際原子能機構IAEA列出了不少于 48 種正在開發的可能 Smr 設計。WNA列出了正在運行，正在建設或即將部署的19座小型反應堆。

對開發或部署SMR最感興趣的國家可以從原子能機構SMR監管機構論壇的成員中收集到：有加拿大、中國、芬蘭、法國、俄羅斯、沙特阿拉伯、韓國、英國和美國。

SMR已在許多國家/地區開發，包括美國，加拿大，韓國，阿根廷和歐洲的一些國家/地區。WNA高級傳播經理喬納森•科布(Jonathan Cobb)說：“在未來十年中，我們很可能會在許多項目中看到示范工廠和首創工廠。”

NuScale的小型模塊化反應堆取得的進展可以肯定的是，第一個在美國境內運行的SMR將是猶他州聯合市政電力系統工廠，NuScale預計在2027年將投入使用。NuScale在今年9月的SMR設計中獲得了NRC的最終批準，這對俄勒岡州波特蘭市公司建造其首個商業系統的計劃而言是至關重要的一步。該公司在今年三月份表示，其日程安排不會受到冠狀病毒大流行的影響。而且，NuScale遠非唯一一家參與SMR商業化競爭的美國公司。另一家值得關注的公司是比爾·蓋茨(Bill Gates)支持的TerraPower，該公司在8月份將熔鹽存儲技術加入了其技術組合。它的目標是讓反應堆在本世紀20年代末開始運行。

但到那時，可再生能源不會更難被擊敗嗎?哦，是的。在2018年，NuScale預測其SMR的平均能源成本為每兆瓦時65美元。相比之下，美國能源信息署(US Energy Information Administration)估計，到2025年太陽能光伏發電的度電成本，即LCOE (Levelized Cost Of Energy)將為每兆瓦時32.80美元，陸上風電將為34.10美元。當然，如果NuScale的工廠正常運行，那么其供電將不會受到間歇性影響。但是，對于第一家美國SMR來說，這可能要求太高了。傳統核電建設的長期拖延和成本超支，對在本世紀20年代中后期SMR的競爭力來說，并不是一個好兆頭。如果SMR不能取得任何進展，那么核工業會怎樣?核電在其許多以前的時刻都面臨著嚴峻的挑戰，如果SMR不能作為一個概念來推廣，那么在這些市場中該行業的前景就顯得黯淡。但是，中國，印度和俄羅斯仍然對核能有堅定的承諾，更不用說阿根廷和土耳其等規模較小的市場了。俄羅斯已經開始有效地在其浮動工廠中部署SMR，科布(Cobb)表示，中國很可能在今年年底投入使用210兆瓦的高溫氣冷反應堆。因此，即使SMR在西歐或北美這樣的地方無法成功實現，它們仍可能會成為世界上一些最大的能源市場中發電組合的一部分。如果其他所有方法都失敗了，那么核聚變的希望還仍然存在。

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