英國發動機制造商勞斯萊斯是印第安納州的一家大型雇主，該公司正在努力開發小型模塊化核反應堆(SMR)，盡管該項目仍處于規劃階段。(渲染圖由勞斯萊斯提供)

近日，普渡大學發布了一項由印第安納州能源開發辦公室資助的綜合研究——《SMR 技術及其對印第安納州的影響研究》，指出小型核反應堆(SMR)能夠為印第安納州滿足其能源需求提供巨大機會，并確定了該州八個現有或以前的煤礦場址作為煤轉核的潛在機會。

普渡大學于5月宣布，該校被選中研究小型核技術及其未來在印第安納州供電的潛力。此前，普渡大學已發布了一項關于其西拉斐特校區核能可行性的單獨研究。

在印第安納州能源開發辦公室11月發布的州政府資助報告中，研究人員對小型模塊化反應堆(SMR)給予了高度評價，稱其為“全天候可調度的無碳電力來源”，能夠滿足該州日益增長的能源需求。據印第安納州透明度門戶網站報道，州政府辦公室為此向普渡大學的團隊提供了30萬美元的資金支持。

研究中的SMR被描述為緊湊型核反應堆，其發電量可高達500兆瓦，盡管國際原子能機構將SMR的發電量定義為低于300兆瓦，而印第安納州法律則將其定義為高達470兆瓦。聯邦政府尚未對SMR給出明確定義。

與傳統核電站相比，小型反應堆旨在提供具有“增強的安全特性”的“可擴展的能源解決方案”。盡管目前美國乃至全世界計劃建設的少數幾個SMR核電站尚未投入運營，但印第安納州的主要雇主勞斯萊斯正在開發一座SMR核電站。

盡管印第安納州的大部分電力仍來自煤炭，且州議員們對采用其他能源選擇持謹慎態度，但支持者認為，新技術比目前使用的大型核反應堆更便宜、更安全。然而，前期采用成本可能會大幅增加，一些科學家和環保組織則擔心運營成本實際上要高得多，并擔憂SMR核電站可能比開發商承認的更危險。

盡管如此，普渡大學的研究人員仍表示，SMR是一個不應錯失的機會，煤轉核可以幫助印第安納州利用現有能源供應，同時實現凈零碳排放。研究人員在研究中指出：“SMR為印第安納州向更清潔、更具彈性和更多樣化的能源未來轉型提供了可行的機會。”

研究還指出，過去20年來，印第安納州的發電總量下降了26%，但同期電力消耗僅下降了3%。2023年，印第安納州成為美國第二大煤炭消費州，煤炭占該州電網發電量的45%。然而，印第安納州的能源需求預計在2022年至2030年間將增長3%。

從長遠來看，小型模塊化反應堆可以“減輕關閉燃煤電廠的經濟影響”，并為“顯著便宜”的能源打開大門。此外，該設施在建設和運營期間將提供高薪工作，增加稅基，并有可能為整個印第安納州創造就業機會。

(圖片來自普渡大學對印第安納州小型模塊化核反應堆技術的研究)

研究確定了八個煤礦場址適合開發SMR，包括六個現有的煤礦場址和兩個最近退役的煤礦場址。同時，研究還指出，盡管另外八個地點通過了研究人員最高級別的技術篩選，但由于人口密度高、地震可能性大、位于洪泛區內等因素，這些地點不太理想。

從成本方面來看，運營一座核電站的成本往往是同等規模的燃氣輪機電站或燃煤電站運營成本的“一半左右”。與規模類似的煤電廠相比，核電廠通常能創造兩倍的當地就業崗位，且SMR工人的平均收入比煤電廠工人高出18%。此外，核電廠的收入也比煤電廠高出約78%。

使用現有的煤礦場可以最大限度地減少對環境的影響，并允許SMR項目利用現有的基礎設施。此外，當核電廠取代燃煤電廠時，它可以直接取代基載電力資源，并提供與之前燃煤電廠相同的負荷。

(圖片來自普渡大學對印第安納州小型模塊化核反應堆技術的研究)

盡管研究發現小型核反應堆“前景光明”，但其部署仍面臨諸多挑戰。建設成本高昂，特別是對于首臺此類機組來說。供應鏈穩定性也是一項重大挑戰，高成本部件需要可靠的供應網絡。此外，還需要仔細規劃以適應聯邦和州監管框架。

研究人員建議，印第安納州領導人應制定廣泛的計劃或激勵措施，推動核部件在州內制造。同時，能源利益相關者應進行可行性研究，為SMR開發建立合作伙伴關系，并優先考慮利益相關者的參與。