
通過研究和開發,ANItA 的使命是提供基于知識的決策支持,以在瑞典有效實施新的核電技術。
目前的瑞典核電計劃是在六十年代制定的,并在七八十年代全面實施。該計劃的制定有幾個原因,其中一個重要的原因是減少瑞典對化石燃料進口的嚴重依賴以增強國家安全。另一個是減少酸化物質向大氣中的排放。第三個原因是認識到日益擴張的工業部門需要在能源方面得到支持,而不能利用北部僅存的河流進行水力發電。其背后的原因之一可能是向外界展示瑞典可以開發、建造和建造高科技反應堆,從而為出口行業增加價值。
為了在一個人口相對較少的國家實現這一發展,國家、工業界和學術界之間的密切合作被認為是一個決定性因素。因此,瑞典運行的 12 座反應堆中有 9 座是由瑞典 ASEA 設計的,并且幾乎僅由瑞典供應鏈制造。
近年來,為了實現國家環境和氣候目標,對新型核電的需求日益明顯。重新制定至少部分六十年代使用的戰略似乎是個好主意,國家、工業界和學術界再次合并并協調資源以實現共同目標。這就是 ANItA 發揮作用的地方。
實現可持續能源未來的學術工業核技術倡議( ANItA) 于 2021 年提出概念,并于 2022 年開始運營。ANItA 是一個合作平臺,目前由以下機構組成:烏普薩拉大學(主辦方)、皇家理工學院 (KTH) 和查默斯作為學術合作伙伴。工業合作伙伴包括:Vattenfall、Uniper、Fortum、Westinghouse 和 Studsvik Nuclear。該國由瑞典能源署代表,瑞典和芬蘭監管機構以及核能女性作為觀察員。
通過研究和開發,ANItAs 的使命是提供基于知識的決策支持,促進瑞典高效及時地實施新核電技術,特別是輕水小型模塊化反應堆(SMR)。該使命的一部分還在于確保和發展核電技術領域的重要專業知識供應。此次合作還旨在促進社會就核電在解決環境和氣候問題方面的作用進行理性辯論,同時保持高福利目標不變。2022 年至 2026 年間,ANItA 的資金來自工業界、學術界和瑞典能源署各三分之一,前五年的總預算約為 800 萬歐元。
為了解決任務的不同方面,開發了一個聯合研究組合,滿足工業界和學術界的利益,并符合對實施新反應堆技術的要求進行的分析。由此產生的研究組合目前由 14 個項目組成,其中包括技術和非技術主題的研究和開發工作。這些項目由博士生和博士后研究人員組成,并得到學術界和工業界的監督和高級參與。在這種情況下,需要指出的是,ANItA 并未參與中小型反應堆的設計或建造。相反,它依靠當前反應堆供應商提供的相關信息來聯系 ANItA,為研發工作建立現實的場景。
項目組合
ANItAs 項目組合根據以下內容分為五個研究領域:
A. SMR技術及應用
B. SMR 特定堆芯、燃料和運行
C. SMR 專用反應堆安全和安全系統
D. 燃料循環
E. 瑞典新核技術的部署
AD 研究領域涵蓋與輕水 SMR 利用相關的廣泛技術主題。簡而言之,這些項目處理以下問題:
輕水堆 SMR 的優化化學成分
結構材料問題
SMR 的燃料組件和堆芯設計優化
新型反應堆監測技術
核保障新方法
加速燃料開發的實驗方法
乏核燃料的回收
發電以外的應用
研究 SMR 在混合能源系統中的作用
設計基礎和超越設計基礎場景、被動安全系統
AD 研究領域涵蓋核工程中的典型技術主題,而 E 研究領域則涵蓋直接影響 SMR 實施的非技術主題,因此值得在此進行簡要回顧。研究領域 E 分為兩個項目,每個項目都涉及在瑞典實施 SMR 的先決條件。

SMR 的實施以及批量生產對工廠項目管理的影響
該項目包括針對緩解 SMR 項目風險以及與此處強調的施工進度和預算相關的風險的研究。中小型反應堆的商業案例在很大程度上依賴于批量生產,盡可能在工廠預制系統、組件和結構,然后在現場安裝,即從“現場構建”思維轉變為“現場安裝” .' 這樣的轉變可以節省成本并確保項目能夠按計劃和預算進行。
然而,它需要新的項目類型和融資模式,包括項目方的角色和責任。批量生產的好處已在其他工業領域得到證實,例如航運業和航空業,所積累的經驗應該轉移到核工業。如何高效、及時地做到這一點是本研究項目需要回答的問題。
監管觀點和許可
為了充分發揮小型堆的潛力,為終端用戶附近的本地發電和供熱,有必要考慮將工廠選址在非傳統地點。現在,瑞典幾乎所有基礎設施項目都受到冗長的環境評估過程的阻礙,這主要適用于新核電。因此,法律的修改對于成功引入中小型模塊化反應堆至關重要。將研究確定必要的變更以及它們如何與瑞典和歐盟法律相關,并提供立法變更建議。
在部署之前還需要成功獲得 SMR 許可。迄今為止,瑞典的許可主要集中在單獨的動力反應堆上,每個裝置都有單獨的許可程序。如果要在多個地點安裝大量相同的設備,則有必要將許可流程重新組織為通用階段,在第一階段進行型式核準,然后在第二階段僅限于特定地點的問題。然而,這將挑戰瑞典當前使用的許可程序,該項目旨在找到解決這一問題的可行方法。
上述挑戰類型并非瑞典獨有。通過解決當前和未來的要求和安全標準,該研究項目的活動旨在有助于減少瑞典和其他國家在 SMR 實施的早期階段可能存在的風險和許可困難。
開展所有 ANItA 項目所需的努力是巨大的。事實上,它超出了利益相關者通常可以管理的范圍,并且該項目需要一系列能力,而任何一個利益相關者都無法單獨提供。ANItA 的主要價值在于收集和協調瑞典核研究,可以將廣泛的研究和工程專業知識聚集在一個框架下并協調一致地開展工作。
該研究項目于 2023 年秋季啟動,首批成果預計將于今年夏季后在各種同行評審期刊上發表。此外,項目結果和報告一旦發布將立即發布在ANItA 網站上。
核電技術的補充研究
目前,政治和輿論都贊成瑞典引進新的核電。然而,由于幾十年來關于核電假定的危險、高成本等問題的爭論,人們仍然對小型模塊堆的新應用和在人們社區的潛在位置存有疑慮。實施 SMR 的社會方面是 ANItA 尚未涵蓋的一個高度相關的研究領域。將社會科學研究人員納入 ANItA 的工作正在進行中,目的是為該項目組合創建一個額外的研究領域。
為了完整起見,值得一提的是,除了 ANItA 之外,瑞典還有另外兩個涉及核技術的研究中心。由 KTH 主辦的核技術中心 (SKC) 主要從事與瑞典現有反應堆相關的研究。查爾姆斯理工大學的瑞典核技術研究學術計劃(SAINT)范圍更廣,主要包括輻射科學領域的工作。最后,盡管它不是一個正式的中心,但它為瑞典的核能力做出了貢獻。
KTH 的 Sunrise 項目由瑞典能源署資助。
結論
ANItA的研究項目自2023年夏季以來已全面運行,首批成果即將在科學期刊和會議上發表。除了研發工作外,ANItA 還出席各種公開會議、研討會和大眾媒體平臺,向社會通報與核電技術、特別是中小型反應堆相關的問題。新的利益相關者加入 ANItA 的興趣日益濃厚。由于 ANItA 現在已獲得瑞典最高政治層面的認可,因此可以合理地說,ANItA 的概念在其使命方面是成功的。
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