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国际核新闻
美国开展“煤改核”——煤电厂改造核电厂可行性研究
时间:2024年07月15日 来源:中国能源研究会核能专委会编译自世界核新闻网 点击量: 分享:

近日,美国密歇根大学开展了一项研究,评估全国245座在运燃煤电厂改造为先进堆电厂的可行性,并进行了排名。该项研究成果为政策制定者和电力公司实现脱碳目标提供了建议。

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2022年,美国燃煤发电量占总发电量的近20%,导致CO2排放量达到8.47亿吨,占全国电力行业CO2总排放量的55%。

目前,包括美国在内的许多国家都在逐步淘汰燃煤电厂。美国各地的电力公司已将从燃煤发电向更清洁能源发电过渡纳入其“综合资源计划”。此外,部分电力公司已经制定了在未来15年内淘汰所有燃煤电厂的目标。

研究称,作为能源过渡的一部分,有必要将退役的燃煤电厂改造为替代清洁能源电厂。核电厂即是可行性方案之一,此类电厂能够提供与燃煤电厂相同的稳定基荷电力,但无碳排放。

与在新厂址开发核电项目相比,煤转核(C2N)可以利用现有的设备,如输电线路和电力系统部件,从而节省时间和资金。随着煤电厂的淘汰,周边社区也将从过渡中受益,保留就业岗位和税收基础。

密歇根大学利用先进核开发选址工具(STAND)系统地评估了美国煤转核的潜力。STAND由密歇根大学、国家反应堆创新中心(National Reactor Innovation Centerin Collaboration)、

阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory)、爱达荷国家实验室(Idaho National Laboratory)和橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)共同开发,使用户能够输入社会经济因素、安全性和邻近性参数,以甄选潜在先进堆部署厂址。

研究人员指出,该工具能够同时对多处厂址进行评估,同时兼顾一系列目标,与以往只关注少数特定厂址的研究相比,提供了一种更具可扩展性和稳健性的分析方法。

此次研究的245座在运燃煤电厂根据装机容量分为两组。研究称,由于先进堆分为不同等级,如微堆、中型堆和小型堆,因此有必要对燃煤电厂进行相应的分类,使其装机容量与顺利过渡到核电相匹配。

结果显示,不同厂址的适用性水平和权衡取舍范围很广,凸显了煤转核的可行性和复杂性。对于小型装机容量组(装机容量小于等于1000MWe),可行性得分介于51.52~84.31之间(满分100分),中位数为66.53。大型装机容量组(装机容量大于1000MWe)的可行性得分介于47.29~76.92之间,中位数为63.97。

其中,印第安纳州的RM Schahfer煤电厂和AES Petersburg电厂分别在小型和大型装机容量组中排名第一,成为最具可行性的潜在厂址。

报告总结称,STAND所做的分析有利于能源建模人员、利益相关方、政策制定者、电力公司和能源行业做出明智的决策。该工具提供了一种自上而下的方法,用于评估不同燃煤电厂向核电过渡的潜力。但在最终做出与核电厂许可证申请相关的决定之前,还需要开展进一步的厂址地质调查、环评和公众参与等工作。

目前,全球多个国家正在积极探索用核电取代煤电的可能性。2021年,美国泰拉能源公司(TerraPower)宣布计划在怀俄明州的1座退役煤电厂厂址建设1台Natrium钠冷快堆示范机组;2022年,马里兰州能源管理局宣布支持对使用X-energy公司的Xe-100小型堆重新利用燃煤发电设施的可能性进行评估;Holtec International公司正考虑将煤电厂址作为其SMR-160的潜在选址,计划最早2029年实现首台机组投运;美国NuScale电力公司正在与波兰能源公司Unimot和铜银生产商KGHM探索用小型堆取代燃煤电厂的可能性。


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