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Idaho Falls微堆研究技術和購電協議取得新進展

2024-09-23 08:38     來源:小堆觀察     MARVEL微堆 Aalo-1反應堆 MWe熱中子鈉冷微堆 核技術
美國市政電力公司Idaho Falls Power 公司(IFP)宣布,它正在與Aalo Atomics公司就微堆選址和電力購買協議(PPA)進行談判。Aalo Atomics是成立于2022年的核能工程公司,其微堆設計來自于Idaho美國國家實驗室(INL)的MARVEL微堆。

2024年9月,Aalo證實已與IFP公司簽署諒解備忘錄(MOU),以探討部署由七座Aalo-1反應堆(總計75 MW)組成的電站。據IFP稱,該PPA將賦予電力公司從該75 MW項目中“最終購買能源的權利”,項目可能選址在美國Idaho州East Iona路與North Yellowstone公路交叉口附近的IFP新能源研究園區(qū)。

根據PPA協議,Aalo將在項目生命周期內租用廠址所在土地,租期最長可達80年,IFP還計劃在2025年底前完成一座17.5 MW天然氣調峰電站的建設。IFP表示,“考慮設計、審批和建造,Aalo的Idaho Falls項目預計不會在2030年前投產。”。

Aalo-1:源于MARVEL微堆的商業(yè)設計

Aalo的旗艦產品Aalo-1是工廠化制造的10 MWe熱中子鈉冷微堆,以鈾鋯氫化物(UZrH)為燃料,旨在提高安全性和效率。它利用鈉的熱特性(作為一回路和二回路冷卻劑)來實現有效的熱量傳輸和反應堆穩(wěn)定性,而UZrH燃料則提供了強大的負反應性反饋,以確保固有安全性。

Aalo表示,其主要特點還包括用于穩(wěn)定運行和非能動停堆的冗余反應性控制系統、通過環(huán)境空氣對流進行的非能動衰變熱去除,以及防止放射性釋放的多重屏障。此外,其緊湊的不加壓設計與高燃料燃耗相結合,既能保證安全,又能提高燃料效率。

這家由風險投資支持的公司由首席執(zhí)行官Matt Loszak和首席技術官Yasir Arafat領導,是一個核能專家團隊,曾牽頭開發(fā)INL的微堆應用研究驗證和評估(MARVEL)計劃。INL的MARVEL是85 kWt/20 kWe的微堆,目前預計將于2027年在INL的瞬態(tài)反應堆試驗設施(TREAT)開始運行。MARVEL計劃作為一個試驗臺,用于推進反應堆設計,提供有關建造、運行和退役的重要信息,并為私營公司提供有價值的數據。

MARVEL的反應堆設計是Arafat在2019年美國能源部(DOE)開始建立微堆計劃時設想的。(Arafat于2023年10月加入Aalo,他在2014年Westinghouse公司旗艦項目eVinci微堆計劃的概念發(fā)展過程中也發(fā)揮了關鍵作用)。此外,Aalo的設計還利用了核能輔助動力系統(SNAP)計劃的技術和經驗,該計劃是1960年代的美國聯邦計劃,旨在生產用于太空、海洋和陸地的原子能發(fā)電裝置。

雖然2023年正式亮相的Aalo本質上是SNAP10A和MARVEL核技術的放大版,但該公司表示,它專注于“提供最具經濟性的先進核能微堆解決方案,同時堅持美國核管會(NRC)對公眾和環(huán)境保護所期望的高安全和監(jiān)管標準”。

此后,Aalo強調了其關鍵目標,即開發(fā)具有競爭力的小型工廠化制造核反應堆。Loszak表示,“Aalo的第一個反應堆將輸出30 MWt(10 MWe)功率,我們的目標是批量化反應堆平準化電力成本(LCOE)達到7美分(約0.5人民幣)/kWh。我們的第二條產品線規(guī)模將更大(300 MWt),我們相信它將達到3~5美分(約0.2~0.35人民幣)/kWh這一比煤炭便宜的重要門檻。這兩個反應堆都將采用鈉冷卻,以低富集度鈾(LEU)和 UZrH為燃料,并在工廠制造。”。



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