想象一下,北极的一个偏远哨站,北极光在遥远的夜空中舞动,夜幕下哨站和周围的设施里正在执行重要的工作。当前,为实验室、工业操作或军事基地供电和供热最可行的方式就是使用从其他地方运输来的柴油——既昂贵又不环保;倘若是在近海地区,则会依赖燃煤电厂的电网,也会造成污染。
为了满足偏远地区,在恶劣气候条件下,对电力和热能的持续需求,西屋电气和Prodigy公司正在开发一种解决方案,即西屋电气eVinci™微堆——可移动核电站 (TNPP)。

核电的再跨越
国际原子能机构将TNPP定义为“在工厂完成制造的可移动核电站……能够生产电力和热能等最终能源产品。” 这也包括“浮动式核电站”,可以驻泊在需要能源的地方,并减少永久性基础设施的建设。目前,有六个国家正在研究TNPP,但是海上核电站的想法(和实践)可以追溯到20世纪60年代,如“海军设施和核破冰船”。海上核反应堆有利于为海上石油和天然气平台、商业海港、深海采矿作业和海水淡化提供动力。
自2019年以来,西屋便与Prodigy公司持续开展合作,评估eVinci微堆的部署模型。在2019-2020年间,位于加拿大的一家经营战略性关键矿产资产的跨国公司为一个研究项目提供资金支持,旨在寻找更可靠的清洁能源。在此研究项目中,Prodigy公司评估了将eVinci微堆部署在近岸的海上设施上,为远距离采矿供电。
为了实现在TNPP厂址大范围地进行部署,Prodigy公司率先研发了TNPP的标准化土建结构。Prodigy的微堆发电站TNPP,可部署单个或多个工厂制造并完成装料的5兆瓦级eVinci微堆。TNPP预制完成后将运输到近海或内陆的厂址进行安装,从而为偏远的工业区、数据中心、社区、国防设施、岛屿和海岛国家提供可靠的电力和热力。

“从一开始,eVinci的设计就是要具有可运输性,这是一项关键的设计原则,” 西屋 eVinci技术总裁Jon Ball表示, “因此,我们将它设计的很紧凑,可实现即插即用,并且可以交付到任何地方。Prodigy的TNPP设计为该技术固有的可运输性引入了更多的价值。”
eVinci微堆是支持TNPP平台的理想技术。它利用充满液态钠的热管将热量从反应堆堆芯传递到发电系统;在运行时不需要水,因此不需要传统轻水反应堆中的冷却泵或其他系统;运行时几乎没有移动部件,可以运行八年多而无需换料。基于这些属性,它经常被称为核电池。
“eVinci微堆的紧凑设计和简化的操作要求使其成为集成到Prodigy TNPP的最佳选择。我们的技术使eVinci的群堆部署成为可能,从而加快向偏远地区提供具有商业规模的清洁、可靠和经济性电力的步伐。” Prodigy清洁能源总裁兼首席执行官Mathias Trojer表示。

西屋与Prodigy于2022年签署协议,并完成了概念设计和监管研究等里程碑。部分工作是2022年西屋获得加拿大战略创新基金的资助时就开展了。
Jon Ball表示:“很多人对这个项目的进展和成功抱有浓厚的兴趣,不仅在我们两家公司之间,还包括各利益相关者,他们也认识到TNPP的战略优势。该项目将进一步拓展机会,为那些需要建常规核电站却因经济性与技术性不可行的地方提供始终可用的电力。”
接下来,西屋和Prodigy将完成eVinci微堆的TNPP设计,完成对TNPP制造、舾装和运输相关的核监督模型的开发,推进许可取证和厂址评估,以支持2030年在加拿大部署第一个TNPP项目。