英企推出新型熔鹽堆設(shè)計

【本刊2022 年10 月綜合報道】英國Moltex-FLEX 公司2022 年9 月29 日推出了一種新型熔鹽堆FLEX。該堆配有熱能貯存系統(tǒng)，適于調(diào)峰運行，能夠成為風能、太陽能等間歇性可再生能源的理想補充。

FLEX單堆熱功率4萬千瓦、電功率1.6萬千瓦，運行溫度可高達700℃。在運行期間，使用熔鹽將熱量從堆芯傳輸至位于核島之外的GridReserve儲熱槽，用于產(chǎn)生超熱蒸汽，驅(qū)動汽輪機發(fā)電。FLEX 反應堆的安全性完全獨立于儲熱槽和發(fā)電裝置提供的熱阱，其衰變熱排出系統(tǒng)基于自然循環(huán)，完全非能動，不需要機械部件。由于不需要實施安全相關(guān)作業(yè)和維護，一座典型FLEX 反應堆的出入口數(shù)量大幅少于傳統(tǒng)反應堆，降低了安保風險。

FLEX 沒有移動部件，設(shè)計簡單，運行簡便，擁有與燃氣電廠類似的運行靈活性，能夠根據(jù)電網(wǎng)需求快速調(diào)整運行功率——自動進入閑置狀態(tài)或迅速恢復滿功率運行。當外界電力需求較低時，可以將堆芯過剩熱量貯存在GridReserve儲熱槽中。必要時，該堆可以向外界提供多達3倍的電力。例如，一座由16座FLEX反應堆與配套GridReserve儲熱槽組成的電廠，能夠在每天8小時的用電需求高峰期，以76.8萬千瓦的功率發(fā)電。該堆建設(shè)周期短，僅需24 個月便能建成一座50 萬千瓦電廠。在長達60 年的運行壽期中，僅需換料兩次，換料一次即可運行20 年時間。除了發(fā)電，該堆還可用于制氫、海水淡化以及其他工藝熱應用。

圖1 熔鹽堆FLEX截面圖

FLEX 發(fā)電成本與風能相當，僅為0.04 英鎊（0.044美元）/千瓦時；采用模塊化設(shè)計和建設(shè)技術(shù)，可以在工廠完成設(shè)備制造，便于運輸和安裝，大幅降低建設(shè)費用；使用兩種熔鹽，分別作為燃料和冷卻劑，采用自然循環(huán)方式從堆芯提取熱量。首堆計劃于2029年投運。

MoltexFLEX 是莫爾泰克斯能源公司（Moltex Energy）的子公司。FLEX 是莫爾泰克斯能源公司穩(wěn)定熔鹽堆（SSR-W）的熱中子版本。

SSR-W 是一種30 萬千瓦熔鹽堆，能夠使用從加壓重水堆（PHWR）乏燃料中提取的材料作燃料，已于2021年5月通過加拿大核安全委員會（CNSC）第一階段供應商設(shè)計評審預審。莫爾泰克斯能源公司計劃于21世紀30年代初在加拿大新不倫瑞克省萊普羅角核電廠建成SSR-W首堆。加拿大政府2021 年3 月宣布擬向莫爾泰克斯能源公司提供5050 萬加元（4050 萬美元）投資，幫助推進SSR-W商業(yè)化。