作為合作開發(fā)基于鉛冷快堆(LFR)技術(shù)的下一代核電廠的一部分，Ansaldo Nucleare和西屋電氣已經(jīng)在Ansaldo位于英國(guó)Wolverhampton設(shè)施的非能動(dòng)熱量導(dǎo)出設(shè)施(PHRF)完成了首次試驗(yàn)活動(dòng)。
兩家公司于2022年10月簽署了合作協(xié)議，共同開發(fā)LFR技術(shù)。該協(xié)議將促使兩家公司推進(jìn)“共同設(shè)計(jì)，以最大限度地發(fā)揮協(xié)同作用，結(jié)合設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和取證方面的經(jīng)驗(yàn)，并協(xié)調(diào)各自的合作伙伴和供應(yīng)鏈組織”。當(dāng)時(shí)，雙方表示，該協(xié)議“建立在英國(guó)、美國(guó)、意大利和羅馬尼亞已經(jīng)開展的開發(fā)活動(dòng)基礎(chǔ)上，這些國(guó)家正在安裝十多個(gè)最先進(jìn)的鉛基試驗(yàn)設(shè)施”。
Ansaldo的PHRF進(jìn)行的試驗(yàn)活動(dòng)是根據(jù)先進(jìn)模塊化反應(yīng)堆(AMR)項(xiàng)目第二階段的一項(xiàng)合同進(jìn)行的，該項(xiàng)目部分由英國(guó)商業(yè)、能源和工業(yè)戰(zhàn)略部資助，合同授予西屋電氣，Ansaldo Nucleare為主要供應(yīng)商。
作為該合同的一部分， Ansaldo Nucleare牽頭了兩個(gè)最先進(jìn)試驗(yàn)設(shè)施，即多功能回路設(shè)施(VLF)和非能動(dòng)熱量導(dǎo)出設(shè)施(PHRF)的設(shè)計(jì)、采購(gòu)、安裝和調(diào)試，以支持西屋電氣的LFR技術(shù)。
英國(guó)政府投資1000萬英鎊(約8700萬人民幣)將使西屋電氣能夠試驗(yàn)LFR關(guān)鍵材料、系統(tǒng)和設(shè)備的可行性。VLF將試驗(yàn)一個(gè)燃料棒束模擬器、一個(gè)緊湊的熱交換器和一個(gè)冷卻劑泵，這些設(shè)備與將安裝在反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)中的設(shè)備相似。PHRF將研究西屋LFR非能動(dòng)余熱排出系統(tǒng)的特性，產(chǎn)生用于計(jì)算機(jī)程序鑒定的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，這些程序?qū)Ｓ糜谛阅茉u(píng)估。
Ansaldo表示，“這些試驗(yàn)設(shè)施是收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的關(guān)鍵資產(chǎn)，支持LFR技術(shù)的加速發(fā)展。”。
Ansaldo Nucleare首席執(zhí)行官Riccardo Casale表示，“憑借這一里程碑，我們?yōu)榈谒拇磻?yīng)堆的未來增添了另一個(gè)重要元素。Ansaldo Nucleare與其英國(guó)子公司Ansaldo Nuclear Ltd一起，仍然處于西屋鉛冷快堆開發(fā)的前沿。這是一次我們引以為豪的富有成果的合作。”。
西屋電氣臨時(shí)首席技術(shù)官M(fèi)ark Urso表示，“利用這些大型試驗(yàn)設(shè)施進(jìn)入試驗(yàn)階段，清楚地表明了西屋電氣和Ansaldo Nucleare正在推進(jìn)的反應(yīng)堆開發(fā)項(xiàng)目的成熟度。我們的項(xiàng)目超越了設(shè)計(jì)和建?；顒?dòng)，還包括實(shí)踐活動(dòng)，有助于增強(qiáng)我們對(duì)LFR技術(shù)的實(shí)踐知識(shí)。”。
根據(jù)世界核協(xié)會(huì)的資料，LFR是“一種靈活的快中子反應(yīng)堆，可以使用貧化鈾或釷基燃料，以及燃燒壓水堆乏燃料中的錒系元素。液態(tài)金屬(Pb或Pb-Bi共晶)冷卻在常壓下通過自然對(duì)流進(jìn)行(至少用于導(dǎo)出衰變熱)。燃料是金屬或氮化物，從區(qū)域或中央后處理廠回收全部錒系元素。存在多種機(jī)組容量設(shè)計(jì)，從為小型電網(wǎng)或發(fā)展中國(guó)家設(shè)計(jì)的使用壽命為15-20年的工廠制造“電池”，到模塊化300-400 MWe機(jī)組，再到1400 MWe的大型單一電廠”。
根據(jù)西屋電氣的說法，其LFR是“一種中型、非能動(dòng)安全的模塊化反應(yīng)堆，正在開發(fā)階段，以降低前期資本成本，并產(chǎn)生靈活且具有成本競(jìng)爭(zhēng)力的電力。LFR通過采用創(chuàng)新的設(shè)計(jì)特點(diǎn)來簡(jiǎn)化和緊湊化電廠，同時(shí)增強(qiáng)的建造模塊化縮短了施工進(jìn)度，從而實(shí)現(xiàn)了能源可負(fù)擔(dān)性的新水平”。
西屋電氣表示，使用沸點(diǎn)超過1700°C的鉛作為冷卻劑，可以在常壓下進(jìn)行高溫運(yùn)行，而無需擔(dān)心冷卻劑沸騰。與加壓系統(tǒng)相比，這提高了熱力學(xué)效率，降低了資本成本，并有助于實(shí)現(xiàn)固有的安全性。LFR通過利用儲(chǔ)熱系統(tǒng)進(jìn)行負(fù)荷平衡，具備超越基荷發(fā)電的能力。其高溫能力使其能夠應(yīng)對(duì)更廣泛的應(yīng)用，如熱電聯(lián)產(chǎn)，以及封閉市場(chǎng)的海水淡化。
