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三菱重工計劃2030年卡車裝載微型核電站商轉

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科技產業資訊室 (iKnow) - May 發表於 2022年4月21日
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圖、三菱重工計劃2030年卡車運輸微型核電站商轉
 
核能設備走向微型化與機動化。最近,日經新聞網報導,三菱重工 (MHI) 正在啟動一種微型核反應爐(nuclear microreactors)計劃,未來十年內開發和商業化,而且這種反應爐可以小到卡車運送。微型反應爐高 3 米,寬 4 米,重量不到 40 噸,連同發電設備一起安裝在一個標準的貨櫃箱內。
 
該微型反應爐的最大電力輸出為 500kW,僅為現有100萬千瓦級反應爐的2000分之1,預計將用於災害地區等的脫碳電源。它可以組合多個微反應爐單元以提供更大的總功率輸出。一旦獲得日本和其他政府的批准,三菱計劃最快在 2030 年代將該技術商業化。
 
該微型反應爐基於全固態堆芯概念(all-solid-state core concept),採用高導熱石墨基材料,無需液體冷卻劑即可從堆芯帶走熱量。核反應爐堆芯和所有其他設備,將裝在密封的膠囊容器中。
 
MHI 計劃從 2023 年到 2025 年進行模擬測試,以驗證冷卻功能——即通過自然熱傳遞進行的被動式堆芯冷卻(passive core cooling),無需電源、水源和操作員操作。測試將不使用核燃料,而是以高濃縮鈾用作燃料,可耐用大約 25 年的整個運營期間不需要更換。一旦燃料耗盡,就可以回收整個微反應爐。
 
在這些測試之後,計劃從 2026 年到 2030 年進行原型測試,以驗證微反應爐的各種特性,例如長期運行、啟動/關閉和安全系統功能,包括被動式關閉。由於,反應爐需要最少的維護,可以安裝在地下或池塘中以減少地震自然災害和恐怖主義的風險。
 
該微型反應爐,每個建設成本預計約數十億日元(約數千萬美元),大幅低於現有核電站(120萬千瓦電站為6000億日元規模)。1千瓦時的發電成本雖高於現有核電站(10日元多一點),但會控制在與離島的電力成本(20~30日元)同等的水平,可在偏遠地區作為經濟性較高的脫碳電源使用。。
 
根據日本海外電力調查會的統計,目前,全球正在開發的小型反應爐約有70座,美國、俄羅斯、中國等也開始研發。2022年初,歐盟(EU)提出將核電與天然氣一同視為減碳能源之一。美國國防部選定BWX Technologies等企業開發在月球表面設置核反應爐,美國國家航空航天局(NASA)目前正在徵集設計方案,小型反應爐的應用範圍正在隨著技術革新而不斷擴大。(796字;圖1)
 

參考資料:

Mitsubishi Heavy aims to build 'reactor-on-a-truck' by 2030s. Nikkei Asia, 2022/4/19.
Mitsubishi Heavy looking to commercialize nuclear microreactors by end of next decade; 500kW output. Green Car Congress, 2022/4/19.

 
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