Khoa học công nghệ ngành Công Thương

Thứ hai, 13/05/2024 | 08:26

Thứ hai, 13/05/2024 | 08:26

Tin KHCN

Cập nhật lúc 11:32 ngày 17/03/2022

Năng lượng Nhật Bản [Kỳ 23]: Xu hướng phát triển mới nhất của SMR

SMR được định nghĩa là “Lò phản ứng nhỏ với công suất xấp xỉ 300.000 kW trở xuống và là một lò phản ứng mới được sản xuất theo gói (mô-đun)”. Theo dữ liệu từ IAEA, 73 lò SMR đang được phát triển trên toàn thế giới, trong đó Hoa Kỳ và Nga là những quốc gia đặc biệt quan tâm đến loại lò này và đang chiếm khoảng một nửa tổng số.
Tại Nga, nhà máy điện hạt nhân nổi trên biển đầu tiên trên thế giới (FNPP) “Academic Ronomosov” được trang bị hai KLT-40S (35.000 kW) là SMR duy nhất được đưa vào sử dụng thực tế trên thế giới bắt đầu hoạt động từ tháng 5 năm 2020 và dự kiến vào năm 2024 sẽ xây dựng SMR trên bờ.
Tại Trung Quốc, bắt đầu xây dựng lò ACP100 “Reilong số 1” (125.000 kW), đây là lò đã thực hiện kiểm chứng vào tháng 7 năm 2021 và lò kiểm chứng khí nhiệt độ cao HTR-PM (210.000 kW) đã đạt tới hạn vào tháng 9 năm 2021. Vì các SMR đang được phát triển ở Hoa Kỳ, Vương quốc Anh và Canada sẽ hoàn thành sau năm 2025, nên có thể nói Nga và Trung Quốc đang đi trước các nước phát triển phương Tây trong phần lớn phát triển về SMR trên thế giới.
Ngoài ra, theo báo cáo của OECD/NEA, quy mô SMR toàn cầu sẽ đạt mức tối đa khoảng 20 triệu kW vào năm 2035.
Những ưu điểm:
(1) Khử cacbon trong hệ thống năng lượng.
(2) Bổ sung, đưa vào sử dụng nguồn năng lượng tái tạo có thể thay đổi (phản ứng linh hoạt với biến động phụ tải).
(3) Giảm thời gian và chi phí xây dựng bằng cách mô-đun hóa.
(4) An toàn nội tại.
(5) Hy vọng đóng góp để xây dựng nhà máy điện quy mô lớn ở các quốc gia và khu vực khó khăn.
Mặt khác, vẫn còn hạn chế khi mở rộng ra toàn cầu:
(1) Tính khả thi chưa chắc chắn do công nghệ còn hạn chế.
(2) Các dự án kiểm chứng có kết quả tốt nhưng cần tối ưu hóa hơn nữa để thương mại hóa.
(3) Rủi ro liên quan đến việc xây dựng chuỗi cung ứng và việc cung cấp liên tục HALEU (nhiên liệu làm giàu uranium-235 với độ làm giàu 5 - 20%).
(4) Cần hài hòa giữa các cơ chế quy định mang tính quốc tế với tiêu chuẩn đánh giá/phê duyệt an toàn bởi các cơ quan quản lý.
(5) Cần phải có được sự chấp thuận của xã hội (PA) đối với việc sử dụng SMR.
Ngay cả khi so sánh một nhà máy có công suất 1 triệu kW với 1 tổ máy và nhà máy có công suất 100.000 kW với 10 tổ máy thì vẫn chưa thể khẳng định hiệu quả kinh tế của các lò nhỏ là áp đảo lò quy mô lớn, ngoài ra lò quy mô nhỏ cũng gặp khó khăn trong việc thương mại hóa. Hơn nữa, cũng có những ý kiến lo lắng về những ngày qua SMR đã thu hút quá nhiều sự chú ý trên các phương tiện truyền thông liên quan đến sự phát triển của SMR.
Xu hướng thị trường bên ngoài xung quanh việc phát triển SMR thời gian gần đây:
(1) NPM do Công ty Newscale phát triển là SMR tích hợp kiểu PWR và công suất có thể được điều chỉnh bằng cách kết nối 12 mô-đun với nhau, với công suất phát điện tối đa lên đến 77.000 kW. Vào tháng 12 năm ngoái, Công ty này đã quyết định đặt tên cho nhà máy điện SMR được trang bị mô-đun này là “VOYGR”, tùy theo số lượng mô-đun mà có tên gọi khác nhau, với công suất 924.000 kW thì gọi là “VOYGR-12”, công suất 462.000 kW thì gọi là “VOYGR-6”, công suất 308.000 kW thì gọi là “VOYGR-4”. Vào tháng 9 năm 2020, Ủy ban Điều tiết Hạt nhân Hoa Kỳ (NRC) lần đầu tiên ban hành “Phê duyệt Thiết kế Tiêu chuẩn (SDA)” như một SMR cho NPM với công suất 50.000 kW cho mỗi mô-đun. Công ty Newscale có kế hoạch đăng ký SDA vào quý 4 năm 2022 cho mô-đun có công suất 77.000 kW.
Vào ngày 14 tháng 2 năm nay, Công ty Newscale Power của Hoa Kỳ và KGHM Ba Lan, một công ty nhà nước của Ba Lan, sẽ lắp đặt tổ hợp lò phản ứng mô-đun nhỏ tiên tiến (SMR) “NPM” do Công ty Newscale sản xuất và họ cũng đã thông báo hai bên đã ký hợp đồng làm việc sơ bộ để xây dựng “VOYGR” tại Ba Lan.
Theo kế hoạch sẽ hoàn thành VOYGR sớm nhất vào năm 2029 và nhiệm vụ đầu tiên là hai công ty sẽ đánh giá và xác định địa điểm xây dựng SMR ở Ba Lan, xác định các một mốc quan trọng cho đến khi hoàn thành, tiến hành lập kế hoạch và ước tính chi phí. Ngoài ra, Công ty KGHM cũng đang tìm kiếm cơ hội cung cấp năng lượng không carbon và an toàn cho các ngành công nghiệp sử dụng nhiều năng lượng khác ở Ba Lan thông qua nhà máy điện VOYGR.
Các công ty JGC, IHI của Nhật Bản và Tập đoàn Công nghiệp nặng Doosan của Hàn Quốc cũng đang tham gia vào dự án nhà máy điện sẽ vận hành vào năm 2029 của Công ty Newscale của Mỹ.
(2) Hitachi GE Nuclear Energy, một liên doanh kinh doanh năng lượng hạt nhân giữa Hitachi và General Electric (GE), đã thông báo vào tháng 12 năm ngoái rằng họ đã nhận được đơn đặt hàng cho SMR từ một công ty điện lực của Canada. Đây là lần đầu tiên 1 Công ty Nhật Bản nhận được đơn đặt hàng cho SMR thương mại. Mục tiêu hoàn thành vào năm 2028. Đơn đặt hàng này từ Công ty Canada Ontario Power Generation. Dự kiến sẽ xây dựng nhiều nhất 4 tổ máy ở bang Ontario, với công nghệ Lò “BWRX-300” công suất 300.000 kW. Cuối năm 2022 sẽ xin giấy phép xây dựng của cơ quan chức năng Canada.
Ở Ba Lan cũng đang xây dựng lò BWRX-300. Hitachi GE đang hợp tác với Sintos Green Energy (SGE), một công ty con của tập đoàn tư nhân lớn nhất Ba Lan, cho biết họ đã sẵn sàng xây dựng ít nhất 10 tổ máy vào đầu năm 2030.
Ngoài ra, TVA của Mỹ đã lập đơn xin cấp phép xây dựng lò phản ứng nước nhẹ kiểu SMR tại sông Clinch. Một lãnh đạo TVA cho biết: “Ban Giám đốc TVA vẫn chưa đưa ra quyết định cuối cùng về việc thực hiện xây dựng, nhưng những kết quả có được từ sự hợp tác với Hitachi GE và các công ty khác sẽ được báo cáo lên Ban Giám đốc khi trình tuyên bố về tác động môi trường của dự án trong tương lai gần.
Theo TVA: “Trong số nhiều thiết kế SMR, kiểu lò phản ứng nước nhẹ SMR rất giống với kiểu lò phản ứng quy mô lớn mà TVA đang vận hành và những lò thương mại được xây dựng trong 10 năm tới sẽ đạt đến mức độ hoàn thiện”. TVA giải thích thêm rằng các cuộc thảo luận về việc xây dựng lò “BWRX-300” đang được tiến hành với Hitachi GE, công ty phát triển công nghệ này.
Nguồn: Nangluongvietnam.vn/
lên đầu trang