小型模塊化反應堆
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-05
小型模塊化反應堆的實例教程
關于NuScale
NuScale Power, LLC正在開發新型核電站，這種核電站相對于壓水反應堆技術更安全、更小型化、而且具有可擴展性，采用自然安全技術，這種技術最初經過美國俄勒岡州立大學的開發和測試。在商業核電站領域擁有60年歷史的全球工程、采購和建筑企業Fluor Corporation（NYSE:FLR）是NuScale的主要投資方。作為美國能源部通過競爭性投標、成本共擔項目開發小型模塊化反應堆（SMR）技術第二輪招標的唯一贏家，NuScale的設計優勢是能建設無碳核電站，而且不會出現安裝大機組的相關成本問題。采用NuScale技術的核電站包括不同的NuScale Power Modules?，每個模塊采用自身工廠打造的組合安全殼和反應堆壓力外殼以及自身封裝的渦輪發電機組，能夠產生50兆瓦的總發電量。一個發電廠可安裝多達12個NuScale Power模塊，總發電量可達600兆瓦（除去廠用負載后凈發電量為570兆瓦）。反應堆冷卻劑采用自然循環，無需操作員行動就能安全關閉，無需AC或DC供電，也無需外部供水。NuScale發電廠具有可擴展性，能根據客戶對發電量的需求增加額外的模塊。NuScale的技術也理想適用于區域供熱、海水淡化等其它領域的供電要求。NuScale總部位于俄勒岡州波特蘭，并在俄勒岡州科瓦利斯、馬里蘭州羅克維爾和北卡羅來納州夏洛特設有辦事處。如欲了解更多詳情，敬請訪問：http://www.nuscalepower.com/。
關于ANSYS, Inc.
作為全球工程仿真領域的領先企業，ANSYS在眾多產品的創造過程中都扮演著至關重要的角色。無論是火箭發射、飛機翱翔長空、汽車高速馳騁、電腦和移動設備的便捷使用、橋梁虹跨江河還是可穿戴產品的貼心使用，ANSYS技術都盡顯卓越。
展開 該工廠包括沿海基礎設施和一個配備了兩個35MW KLT-40S熱中子壓水堆的漂浮式發電裝置。
在俄羅斯，更多的項目正在醞釀之中。中國船廠惠生重工于2022年8月在楚科奇自治區的納格利寧角附近啟動了四個浮動發電廠中的第一個，用于海上作業。該項目預計到2027年在俄羅斯北極地區應用，屆時將安裝兩個RITM-200S壓水堆安裝在一個140米長的駁船上，合計裝機105MW。
“這個項目對我們來說很特別，有幾個原因：Atomenergomash有史以來第一次將自己確立為漂浮動力裝置的供應商，我們負責從頭到尾的全部流程。第二，我可以說這是整個［漂浮式核電站機組]家族歷史的開始，具有各種容量和廣泛的用途，包括北極和熱帶版本”，Atomenergomash公司總經理Andrey Nikipelov說。
在北美，NuScale Power和Prodigy Clean Energy（加拿大小型模塊化反應堆海洋發電廠的設計者）在2022年10月宣布了他們“可運輸的基于海洋的小型模塊化反應堆（SMR）發電設施”的新概念設計，該設計基于NuScale的陸上VOYGR發電廠產品。這一里程碑標志著兩家公司將把“一個有競爭力的海上SMR設施推向市場”。
Prodigy表示，其SMR海洋電站（MPS，圖2）可以容納1至12個NuScale功率模塊，總輸出功率為924MW。它補充說：“與陸地部署相比，使用Prodigy公司的技術來部署NuScale VOYGR SMR電站的好處是，首先在船廠制造和裝備整個海洋設施，從而實現快速交付。
“進一步的優勢包括大幅減少資本支出、加快項目進度、最大限度地減少場地準備、減少環境影響，這通常是傳統場地建造的核電站所不具備的。海洋設施的設計是標準化的，可以在各種場地部署，并可進行系列化生產。
展開 另一方面，隨著攝像頭安裝數量的增加，由于電池可供給的電量和安裝攝像頭的空間有限，因此，在車載攝像頭模塊中，對進一步縮小電路板尺寸和降低功耗的需求日益高漲。
近日，全球知名半導體制造商ROHM開發出非常適用于ADAS（高級駕駛輔助系統）的車載攝像頭模塊的SerDes IC “BU18xMxx-C”以及攝像頭用PMIC “BD86852MUF-C”。這兩款產品不僅可以滿足對于模塊的小型化和低功耗的需求，而且由于其低電磁噪聲（低EMI）的特性，還有助于減少客戶的開發工時。借助這兩款新的產品，羅姆強化了在ADAS系統中車載攝像頭模塊的競爭優勢，可以為客戶提供更先進的車載攝像頭解決方案。特別的，這兩款產品都符合ASIL-B級別的主動安全標準。
車載半導體器件和系統方案是羅姆半導體業務重點之一，羅姆為新一代汽車提供的產品和解決方案非常廣泛，針對于車載器件按照不同的應用，包括車載電機、LED燈驅動器、圖形芯片、網絡、用于攝像頭的PMIC 、ADAS系統，液晶設備整體方案，顯示器用SerDes IC，以及用于攝像頭的SerDes IC等。
羅姆半導體（上海）有限公司技術中心副總經理李春華介紹，針對于車載攝像頭越來越小型化的趨勢，現在普通的攝像頭模塊的尺寸已經能做到2×2×2cm，在這么小的一個空間里面，要容納CMOS圖像傳感器，以及用于供電的攝像頭、電源管理PMIC、電源、串行器等，對于尺寸要求就非常高。羅姆正是針對于這樣的一個趨勢的發展和一個小型化尺寸的要求，推出了SerDes IC “BU18xMxx-C”以及PMIC “BD86852MUF-C”這兩款產品，可以有效的讓車載攝像頭的體積更小，功耗更低。
展開 對于潛艇核動力技術，當前核潛艇用反應堆幾乎都是采用成熟度最高的壓水堆；而常規潛艇上可增設小堆AIP系統。艦船用核反應堆與潛艇用反應堆類似，也多采用壓水堆。本文將對壓水堆技術、小堆AIP技術及海洋核反應堆的裝備情況進行概述。
一．壓水堆技術
1. 壓水堆技術原理
壓水堆全稱“加壓水慢化冷卻反應堆”，是核潛艇中應用數量最多、容量最大、成熟度最高的堆型。艦船和潛艇用壓水堆通常使用UO2作燃料。裂變中子經水慢化后成為熱中子，裂變反應所釋放的熱量則由冷卻水導出堆芯。現有壓水堆的熱工參數不是很高，但其堆芯結構緊湊、體積小、技術成熟、建造周期較短、安全性好，且已實現標準化和系列化，已成為核潛艇、核航母的主要堆型。
2. 壓水堆布置方式
國外核潛艇、核航母的壓水堆按布置方式可分為分散布置、半一體化布置和一體化布置三類。分散布置反應堆在核潛艇中占74%；半一體化布置反應堆約18%；一體化布置反應堆占8%。
分散布置：將反應堆、蒸汽發生器、穩壓器和主循環泵等設備分散布置在反應堆艙內。國外海軍一般采用緊湊分散布置方式，以減輕反應堆上艇壓力。
半一體化布置：相比分散布置方式，半一體化布置反應堆取消了閥門，將蒸汽發生器、主泵與核反應堆壓力容器以超短管連接，形成半一體化布置核反應堆。
一體化布置：將堆芯、蒸汽發生器、冷卻泵、增壓器等所有系統的初級組件都裝在壓水殼內。這種布置方式完全取消了冷卻劑系統中的管道連接。
二．小堆AIP技術
小堆AIP技術是在常規潛艇上增設的一套小型化核動力裝置，提供水下航行動力，構成柴電與小堆核電組合的動力系統，即小堆AIP系統。
1.
展開 小型模塊化反應堆（SMR）有助于解決其中一些障礙，事實上，IEA認識到SMR和其他先進堆設計的核創新在“朝著全面演示的方向發展，具有可擴展的設計、較低的前期成本，并有可能提高核電在運行和輸出方面的靈活性，如電力、熱力或氫氣。”
6、什么是合理的發展態度？
考慮到IPCC提出的一系列問題，很容易看出IEA為何對其雄心壯志持謹慎態度。
鑒于目前迫切需要一個更大的凈零電力系統，這種謹慎是否合理？
WNA表示，不，“由于沒有考慮到足夠的雄心，核能所能做出的貢獻，在IEA的凈零方案下交付的能力就有更高的失敗風險。”
相比之下，IPCC認為當前的核目標已經雄心勃勃，提高這一目標是不可能實現的。
IPCC引用的研究稱，“根據對技術組合的假設，在20年（2030-2050年）內，低碳份額將翻兩番。
”這將導致平均每年建造29至107座新的核電站。雖然下限估計值相當于1980年代觀察到的核電安裝率，但高估計值在歷史上是前所未有的。”
如果核工業旨在說服決策者和投資者，大規模提高核能力不僅是可取的，而且是可以實現的，那么就不應該拖延。
這讓擁有、管理和建造核電站的公司有責任證明它們能夠克服IPCC的障礙，并允許決策者投資于新的核電站。現在是展示該行業能夠實現的時候了。
由于SMR的可選性，SMR正受到世界各國政府和電力供應商的關注。
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例如，美國提出“負責任地使用小型模塊化反應堆技術的基礎設施項目計劃”（FIRST），并積極向各市場國進行宣傳。目前，愛沙尼亞、加納、日本、哈薩克斯坦、拉脫維亞、菲律賓、韓國、羅馬尼亞、烏克蘭等國均與美國發布聯合聲明表示將加入美國FIRST計劃，這為美國后續推動其小堆技術在上述市場國落地打開了新局面。
在加拿大，由于大規模的電站翻新項目和小型模塊化反應堆（SMR）的早期行動，核行業在過去十年中一直在穩定吸納就業，這同時有助于鞏固該行業形成一個有凝聚力和有效的集團。
加拿大今天成功的根源，可以追溯到該行業面對2009年逆境時的反應，當時其未來似乎并不確定。
在北美，NuScale Power和Prodigy Clean Energy（加拿大小型模塊化反應堆海洋發電廠的設計者）在2022年10月宣布了他們“可運輸的基于海洋的小型模塊化反應堆（SMR）發電設施”的新概念設計，該設計基于NuScale的陸上VOYGR發電廠產品。這一里程碑標志著兩家公司將把“一個有競爭力的海上SMR設施推向市場”。
目前，我國在新型電力系統、新型儲能、氫能和燃料電池、小型模塊化反應堆、能源系統區域鏈與數字化、能源系統網絡安全等重點領域還有不少難題有待攻關，在電力芯片制造、高端軟件開發、大型燃氣輪機、關鍵元器生產、新一代核能體系、碳捕集利用與封存、天然氣水合物等前沿和關鍵核心技術存在被“卡脖子”可能。
2014年，美國麻省理工學院的研究團隊提出了一種新的浮動式核電站(OFNP)概念：采用現有的勘探開采石油天然氣的海上平臺技術，將核電站置于距離海岸8～11km的海域，平臺上搭載電功率200MW的小型模塊化反應堆，通過海底電纜實現從核電站到海岸之間的電力傳輸。
圖 2 美國OFNP剖面圖
俄羅斯的浮動式核電站基于大型船體。
小型模塊化反應堆（SMR）有助于解決其中一些障礙，事實上，IEA認識到SMR和其他先進堆設計的核創新在“朝著全面演示的方向發展，具有可擴展的設計、較低的前期成本，并有可能提高核電在運行和輸出方面的靈活性，如電力、熱力或氫氣。”
6、什么是合理的發展態度？
輔助駕駛（最終目標自動駕駛）已經成為汽車發展的重要趨勢，ADAS系統通過組合LiDAR、聲納和攝像頭等具有不同感測方法和感測距離的設備構建而成。其中，在停車輔助系統等單元，由于車載攝像頭在消除附近盲區方面發揮著重要作用，因此最新的汽車每輛車都配備了約10個攝像頭。此外，隨著ADAS的不斷發展，其使用數量也在進一步增加，這對提高各種攝像頭的性能也提出了更高的要求。另一方面，隨著攝像頭安裝數量的增加，
行業領先的仿真平臺可加速測試和最大限度地提高安全性
2015年9月17日，匹茲堡訊——小型模塊化反應堆（SMR）核電站設計公司NuScale Power正在進一步擴展利用ANSYS（NASDAQ：ANSS）工程仿真解決方案，以確保核電站更加安全可靠。
