美国TerraPower和日本原子能机构(JAEA)、Mitsubishi Heavy Industries(MHI)和Mitsubishi FBR Systems(MFBR)同意扩展其于2022年1月签署的关于开发钠冷快堆的现有谅解备忘录,以进一步加强快堆研发合作。
日本政府在2018年12月通过的快堆发展战略路线图中,明确了一项政策,即在私营公司之间进行技术竞争后,评估拟开发的各种类型快中子反应堆的效能。该路线图随后在2022年12月的政府决定中进行了修订,当时做出了两项决定:首先,选择钠冷快堆作为示范反应堆概念设计的目标,计划于2024财年开始;其次,选择一家制造商作为核心公司,负责快堆的设计和必要的研发,按照政府制定的目标和政策方向进行技术开发。
2023年7月,日本政府选择MHI负责示范650 MWe池式纳冷快堆的概念设计,该项目预计将于2040年代投入运行。MHI将与MFBR合作监督反应堆的概念设计以及研发。他们预计概念能在2030年左右固化。
TerraPower和日本合作伙伴现在已经扩展了他们的谅解备忘录,使他们能够探索在日本示范项目和TerraPower现有技术的基础上就共同的反应堆设计概念进行合作的机会。参与方对谅解备忘录进行了修订,增加了Natrium设计的规模,以提高成本竞争力和金属燃料安全性。
TerraPower已被美国能源部选中,通过美国先进反应堆示范计划(ARDP)获得成本分担资金,以在2030年前试验、许可和建造先进反应堆。该公司已选择美国Wyoming州的Kemmerer作为Natrium核电站示范项目的首选厂址,该项目将采用345 MWe的钠冷快堆和熔盐储能系统。储能技术可以在需要时将系统的输出暂时提高到500 MWe,使电站能够进行日电力负荷跟踪,并与波动的可再生资源无缝集成。
TerraPower总裁兼首席执行官Chris Levsque表示,“随着日本努力将先进核能反应堆推向市场,我们很高兴能扩大与JAEA的合作。为了实现我们的气候目标,世界各国将需要从2030年代开始部署先进反应堆,这项协议将帮助我们评估能够支持日本碳排放目标的大型Natrium核电站的部署机会。”。
快中子反应堆提供了比传统反应堆更有效地利用铀资源的前景,以及燃烧锕系元素的能力。自1950年代以来,多个国家有快堆投运,其中一些国家还曾实现了商业发电,其中比较知名的有俄罗斯的BN600和BN800,这是目前全世界唯二的商运快堆,其他包括中国的CEFR、美国EBR-II、法国的Phénix和Superphénix等。
JAEA有运行钠冷快堆的历史,例如Fukui Prefecture的Monju原型堆和Ibaraki Prefecture的Joyo实验快堆。然而,自2016年日本政府决定退役Monju以来,日本的快堆开发一直处于停滞状态,Monju退役原因是出现了一系列问题,包括1995年的钠冷却剂泄漏。
JAEA主席Masanori Koguchi表示,“JAEA将作为快堆发展战略路线图中的组织之一发挥作用。为了有效研发,我们认为国际合作是关键问题之一。我们将通过这份扩展的谅解备忘录促进在快堆发展方面的合作。”。
MHI执行副总裁Akihiko Kato表示,“MHI集团作为负责日本快堆示范设计和开发的核心公司,将按照战略路线图稳步推进。我们希望利用我们多年来形成的技术和经验,为快堆开发合作做出贡献。”。