来源: 小堆观察 发布日期:2024-01-29
本文接着NuScale示范项目的经验教训(一),继续介绍NuScale在美国国内及全球的竞争。
美国国内竞争
X-energy与DOW和合作项目,计划提供四台80 MWe高温气冷堆,为DOW在Texas州的化工厂提供电力和热能。X-energy的优势在于,DOW长期以来一直考虑在其一家工厂使用高温气冷堆。X-energy与DOW的交易是基于DOW在2010年首次提出的下一代核电站 (NGNP) 目标,该目标要求采用300 MWe高温气冷堆。
GEH思路正确,将其BWRX-300提供给TVA,用于Tennessee州Clinch River电站附近的厂址,并提供给OPG,用于加拿大Ontario省Darlington在运核电站附近的厂址。与其他小堆开发者一样,它也在与NRC等监管机构进行许可前对话。
该公司称,由于之前成功获得了1500 MWe的ESBWR(BWRX-300是ESBWR的缩小版)许可证,使其具备比竞争对手更早地通过NRC批准的优势。然而,由于与电力需求相关的商业原因,NRC为ESBWR颁发的所有联合运行执照(COL)中没有一个破土动工、启动建造。
与此相反,TerraPower公司的Natrium反应堆采取了替换即将退役的燃煤电站的正确方案,但它选择了Wyoming州西南角一个偏远的厂址,位于Utah州Wasatch山脉以东,这限制了它与Salt Lake技术走廊的人员和资源的接触。由于发电所需的高浓度低富集度铀(HALEU)燃料短缺,Natrium反应堆的示范项目已将预计投运日期推迟了两年。
美国能源部(DOE)最近发布了一份价值5亿美元(约35亿人民币)的HALEU供应招标书,以启动燃料市场。然而,富集铀燃料(5-19%的U235)将以六氟化铀的形式存在。它必须通过分离工艺转化为TerraPower、X-energy和其他公司所需的燃料形式,然后被送往燃料制造厂加工为最终形态(TerraPower为金属铀,X-energy为三层结构各项同性(TRISO)燃料)。这两家公司都在利用DOE部的成本分摊ARDP资金建设燃料制造能力,并计划在动工后的两到三年内投入运行。
接下来是全新的西屋电气AP300,它是该公司AP1000的缩小版。虽然AP1000已获得许可,而且美国也已建造了两台,但Georgia Power公司的Vogtle项目成本大幅攀升和工期延误也是众所周知的。
西屋电气在South Carolina州的VC Summer项目已分崩离析,给纳税人留下了90亿美元(约640亿人民币)的债务。未能控制成本和进度的根本原因是公用事业公司高管的违法犯罪行为,如谎报双机组AP1000的建造问题和财务双重交易,这些高管现在都是被定罪的重罪犯。
在说服潜在客户相信西屋电气品牌及其新型小堆价值方面的最大挑战是克服上述Georgia州和South Carolina州的这些坏消息。
国际竞争
与此同时,GEH的BWRX-300在波兰拥有强大的市场地位。在东欧其他地区,罗马尼亚更感兴趣的是完成Cernavoda的3号和4号机组建造,而不是从头开始建造小堆。如果这两座CANDU型反应堆完工,每座反应堆的发电量将达到700 MWe,相当于28座NuScale的50 MWe小堆。
印度尼西亚刚刚与Thorcon公司签署协议,将在韩国造船厂建造的驳船上交付双机组250 MWe熔盐反应堆。浮动电站可更好抵御地震风险,因此在地震活跃地区很有吸引力。
在英国,罗罗公司(Rolls-Royce)正在推广其470 MWe压水堆,作为参加英国政府小堆竞赛的技术,与包括NuScale在内的其他无5家小堆开发商进行竞争,以获得政府的资金支持和电价保证。数十年来,该公司为英国皇家海军的舰队提供小型专用核反应堆,现在其公关活动中高举本土化旗帜。
NRC许可竞争状况
X-energy、GEH或Holtec三家公司均未提交NRC审查申请,但都在与NRC进行许可前沟通。
Holtec一直在与NRC沟通其160 MWe小堆开发,但该公司不久前计划以双机组反应堆提供300 MWe电力。这就要求该公司根据其最新设计更新所提交的全部技术资料。
X-energy刚刚完成了加拿大核安全委员会(CNSC)供应商设计审查前两个阶段的工作。CNSC表示,X-energy计划向客户提供的四机组80 MWe Xe-100高温气冷堆的许可没有基本障碍。这对X-energy在加拿大的推广来说是个好消息,但在美国,尽管CNSC与NRC签订了协调监管审查的协议,但这一消息的影响力有限。
NuScale面临的其他竞争问题
为NuScale筹集新的投资者资金将是一项重大挑战。该公司表示,它拥有2亿美元现金,可以在规划未来发展道路、争取新客户的同时维持公司的运营。
2023年末,NuScale遭到做空投资者的攻击,他们发布了一份报告,尽管报告中的错误削弱了其可信度,但还是获得了媒体的广泛关注。受NuScale使用特殊目的收购公司(SPAC)投资工具经历的影响,X-energy取消了使用SPAC上市的计划,随后进行了私募融资。据报道,该公司还进行了裁员以削减成本。
在第28届联合国气候变化大会(COP28)上体提出的到2050年将核电容量增加到目前三倍的目标充满挑战。可能会推迟这一目标实现的关键因素包括融资限制、供应链瓶颈以及建造反应堆所需的熟练工种短缺。目前没有全球协调机制来进行负荷平衡,这意味着项目的大幅增加将加剧设备和建设成本的通胀压力。
根据一些初步估算,到2050年,该声明将提供约550 GW的新核能容量。这意味着,全球需要在未来35年中每年新增约20 GW作为基准。
很难估算COP28声明中隐含的反应堆总数翻三番中全尺寸反应堆和小堆的比例。为便于说明,假设采用当前0.4 FTE/1000 MW的平均值,则人员配备总数将为(400 FTE x 550 GW)或 22万名新的核能运行和电站人员。这些数字都是假设,具体数字可能不同。
随着时间的推移,这一数字将推动对核工程教育和核能运行人员培训的需求。此外,在开展所有这些新工作的同时,随着年龄较大的工人退休,还需要分阶段替换现有的劳动力。
最后,近期市场上只有这么多反应堆人才。例如,Texas州Austin市的一家微型反应堆新公司最近聘请了Idaho美国国家实验室(INL)的项目经理担任首席技术官,以寻求将INL的Marvel小堆商业化。
竞争性微堆的前景
至少有十几家微型反应堆开发商在争夺投资者和市场份额。借用美国橄榄球联盟(National Football League)的一个比喻,戴上超级碗戒指的权利是建立在赢得比赛的基础上的。对于微堆开发商来说,与NuScale面临着同样的挑战。为了赢得客户,他们必须将自己的设计建造成一个成功的商业项目。
美国国防部(DOD)正在开发一种可移动微堆,作为其Pele项目的一部分。最终,这种以军事应用为重点的设计的商业化衍生产品将进入市场。DOD计划在INL建造和试验首台此类设备。
Oklo公司计划在2024年初依靠SPAC融资,有可能为该公司提供约5亿美元(约36亿人民币)的资金,以将其微堆推向市场。该公司面临的一个重大挑战是,它必须争取NRC受理其新的、更大功率(15 MWe)先进设计的许可证申请。如果作为SPAC的资产经理,他可能会要求在开出任何支票之前就取得这样的结果。
美国空军可以通过简单地将采购作为竞争性投标程序,让Oklo和USNC提交最佳和最终报价,来解决Oklo目前在Alaska州的采购麻烦。
西屋电气正在开发5 MWe微堆,名为eVinci。该公司从加拿大政府获得了2700万加元(约1.45亿人民币),用于支持其参与加拿大核安全委员会的供应商设计审查。西屋电气还宣布,它正在Pittsburgh附近建造一个设计和制造设施,以加快反应堆的商业化进程。该公司是三家获得美国联邦资助的先进核能开发商之一,以在INL的微堆实验示范(Dome)试验台进行实验,以测试微堆设计。
总的来说,NuScale面临的挑战很多,但这些挑战对于找到下一个客户并不是致命的。公司需要确保其商业计划立足于核工业的现实,并且不要做出无法实现的承诺。这种做法将使公司走上成功之路。
对NuScale公司在项目上还有哪些值得吸取的经验教训,欢迎留言评论。
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