小堆的模块化建设

　　国际性联盟共同设计研发了：国际创新安全反应堆（IRIS）。该堆型电功率为330MW，尺寸和简化设计很适合模块化建设，并逐步“组装成”一个拥有多个模块的大型电厂。批量生产许多小而简单的部件和预制构件将产生规模效应。他们预计首个IRIS模块可在3年内完成建造，后续则减至2年。

　　核电站采用单堆或双堆机组。无论哪种，IRIS模块都适用。因为其模块之间有足够的空间，即使一个模块正在运行，也不影响另一个模块的建设。尽管采用了物理隔离方式，其机组的占地面积仍非常小。例如，提供1000MW功率的3个IRIS单个模块的机组，其占地面积与相同功率的大机组相当或更小。

　　许多小型反应堆的设计，都是将许多模块联合运行。从这个意义上说，它们是“小型模块化反应堆”（ SMR）。虽然SMR这个术语往往被宽泛地用于所有小型设计，但并不是所有的小型反应堆都是这样的形式(例如东芝4S)。

　　由多个SMR联合运行的机组与同功率的大型机组造价相当。与大型机组相比，SMR更容易获得投资且更灵活。当一个模块建设完成并开始发电，它将为下一个模块的建设提供资金。西屋公司估计，1000MW的3个IRIS模块，每隔3年完成一个模块，以10%的价格融资10年，最多需要7亿美元的负现金流(相比之下，单个1000MW机组的负现金流约为其3倍)。

　　对于发达国家来说，SMR提供了经济的建造方案;对于发展中国家来说，SMR可能是唯一的选择，因为他们的电网不能承受单个1000MW的机组。

　　西屋公司设计的W-SMR是一个225MW电功率的一体化压水堆，所有主要部件都位于反应堆容器内。

　　采用非能动安全系统，燃料组件与AP1000机组类似（89个组件，有效长度2.44m，丰度

　　W-SMR采用非能动安全系统和成熟的部件，以实现顶配水平的安全性并减少所需部件的数量。这种方式将大幅度的提升许可、建设和运行的可靠性，这是其它SMR不可比拟的。

　　•非能动安全特性，可以自动停堆并在运行人员不干预或者丧失交流电7天内保持堆芯冷却；

　　eVinci微堆，新一代反应堆，适用于分布式电网的微型模块化反应堆。eVinci微堆的创新设计结合了核裂变、空间反应堆技术和50多年的商业核电系统的经验。eVinci微堆提高了可靠性并将维护最小化，旨在为偏远地区的能源消费的人提供经济可靠的能源。与大型电站相比，微堆体积小，运输和现场安装便捷。反应堆可以运行10年以上，不需要频繁换料。

　　eVinci微堆的优点是采用了固态堆芯及先进的热管技术。固态堆芯可明显降低反射性扩散风险，并提升整体安全性。热管技术能实现非能动热量导出和自动负荷跟踪。

　　印度拥有最多的SMR（18个），功率在90-200MW之间，在1981年至2011年建成。

　　美国、俄罗斯、中国、印度和法国拥有2600吨位的核潜艇，英国拥有15900吨位的核潜艇。俄罗斯有数十艘核动力破冰船在北极海域巡航，并且首个浮动核电站已经完工，于2019年在东西伯利亚的佩维克镇附近商运。

　　中国等其他几个国家也参与了小型反应堆的建设。中国广核集团(CGN)有两种SMR方案:ACPR 100/50S，均采用非能动热量导出，设计寿命为60年。两种方案均采用标准的燃料组件，燃料丰度

　　ACPR 50S是作为浮动核电站（FNPP）设计的，200MW热功率，60MW电功率，37个燃料组件和4个外部蒸汽发生器。反应堆能承受压力的容器高7.4 m，内径2.5 m，工作时候的温度310℃。作为创新能源技术“十三五”规划的一部分，中广核于2016年11月宣布在渤海船厂开始建设首个FNPP。

　　小堆的功率虽然小，但是能多模块联合运行。例如，NuScale计划在爱达荷州建设12个SMR，总功率将达到720MW。

　　近年来，自第四代(GEN-IV)反应堆的研究开始，全球反应堆的小型化趋势越来越强烈。到目前为止，包括美国和英国在内的十几个国家的私营和国有企业都在寻求建造这些小型发电厂机会。

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