小型模块化反应堆行业分析报告 2022年小型模块化反应堆行业发展前景及规模分析.docx

小型模块化反应堆行业分析报告2022年小型模块化反应堆行业发展前景及规模分析小型反应堆基本定义小型模块化反应堆(SMR)包含三个关键词：小型(Small)、模块化(Modular)和反应堆(Reactor)。“小型”含义是指反应堆的额定输出功率相对大型核电站要小，SMR通常指反应堆输出的额定功率水平在10MWe~300MWe左右的反应堆。SMR的功率选择需要满足实际工业应用的需求，从而实现区域有限能源应用以及自由灵活的规模化生产匹配要求，必要时可实现与小规模电网的有机匹配。“模块化”指的是核蒸汽供应系统(NSSS)采用模块化设计和组装，当NSSS系统与动力转换系统或工艺供热系统进行耦合连接后，就可以实现所需的能源产品供应。系统部件模块组装可以由一个或多个子模块进行组装，还可以根据热工参数匹配性要求从一个或多个模块机组组装成大规模发电厂，以用于生产电力或其他用途。更为重要的是，模块的安装部署可以随着时间的推移进行灵活安排施工顺序，以适应当地区域电力负荷增长的发展趋势，并在规定的时间内灵活调整投资支付时间。通过设备装配工厂制造并组装零部件或设备模块来建造电厂的方法是一种成熟的模块化施工建造技术，尽管该方法已经被绝大多数的SMR所采用，但模块化施工技术却属于成熟的施工工艺，现已经被在建的核电站、船舶领域、航空航天领域所广泛应用。相比之下，SMR更容易实现模块化的快速组装和施工建造。“反应堆”指的是一个系统概念，在这个系统中进行着受控原子核的核裂变反应过程。这反应堆旨在可以在工厂大量生产与运输到指定位置安装。模块化反应堆会减少建筑物的结构，增加建筑效率和声称可提高反应堆的安全性。更高的安全性应使用无需人类干预的被动安全功能来实现，这种概念已经在部分传统反应堆中实行。与传统反应堆相比，小型模块化反应堆亦减少员工数量。据称，小型模块化反应堆跨越了阻碍传统反应堆建设的财务和安全障碍。小型模块化反应堆这个词语只是对应着反应堆的规模，容量和模块化结构，并不是其使用的反应堆类型与核反应过程。设计范围从现有设计的缩小版本到第四代设计。已经提出了热中子反应堆和快中子反应堆，以及融盐和气冷反应堆模型。虽然许多的小型模块化反应堆仍处于未完成示范项目，但运行在俄罗斯佩韦克的浮动核电厂，罗蒙诺索夫院士浮动核能发电厂是截至2019年底，世界上第一个也是唯一一个完成的与电网连接的工作原型。罗蒙诺索夫院士浮动核能发电厂有2个反应堆，每一个的装机容量为35Mwe，是基于核能破冰船的设计概念。2021年7月，世界首个陆上商用的小型模块化反应堆与中国核工业集团公司的玲珑一号反应堆开工建设。预计将于2026年底投入运行。商业运行的一个障碍可能是许可问题，因为目前的监管制度适用于传统的反应堆设计。小型模块化反应堆与传统反应堆有着员工人数，安全性，运行时间上的不同。许可证的时间、成本和风险是关键的成功因素。美国政府评估小型模块化反应堆的相关风险的研究减缓了许可的速度，对小型模块化反应堆关注之一是防止核子武器扩散。全球小型反应堆发展前景全球对中小型或模块化反应堆的兴趣不断增长，因为它们能够满足更广泛用户和应用的灵活发电需求，并取代老化的化石燃料发电厂。它们还通过固有和非能动安全特性提高了安全性能，并提供更好的前期资本成本承受能力，适用于热电联产和非电力应用。此外，它们为基础设施欠发达的偏远地区提供了选择，还提供了将核能和可再生能源等替代能源结合起来的协同混合能源系统的可能性。许多成员国正把重点放在小型模块化反应堆的开发上，小型模块化反应堆被定义为每个模块发电量不超过300兆瓦（电）的先进反应堆。这些反应堆具有先进专设特性，可以单一或多模块电厂形式进行部署，并且设计成在工厂内建造，根据需求运输到公用设施进行安装。全球约有50个小型模块堆设计和概念。其中大多数处于不同的开发阶段，有些声称近期可部署。阿根廷、中国和俄罗斯目前有四个处于后期建设阶段的小型模块堆，一些现有和新晋核能国家正在进行小型模块堆的研究和开发。国际原子能机构协调成员国发展多种小型模块堆的努力，采取系统化方案确定和发展关键实用技术，以实现此类反应堆的竞争力和可靠性能。原子能机构还帮助他们解决共同基础结构问题，促进小型模块堆的部署。小型反应堆应用趋势小型模块化反应堆除了具有传统反应堆单一的发电功能以外，还有许多的工业用途。其主要表现为热电联产、工业供热和海水淡化等。其最大的市场优势在于其固有的高安全性和高效率的热、电联产能力。具有很好地经济性，能够满足不同用户的需要。正因如此，小堆除了可以为城市供电外，还可以热电联产、提供海上及海岛核动力、空间核动力等。目前，我国已经有多个省份打算进行小堆建设。根据各省地理条件的不同，小堆用途也不尽相同。其中，福建等沿海省份主要采用小堆进行海水淡化处理，南海岛礁等主要采用小堆进行海水淡