南非Stratek Global公司計劃建設(shè)一座高溫模塊堆(HTMR-100)示范電廠。該反應(yīng)堆設(shè)計源自南非球床模塊式反應(yīng)堆(PBMR)計劃。
南非PBMR為小型高溫堆,使用三層各向同性包覆(TRISO)燃料以及氦冷卻劑,可用于供熱和發(fā)電。該燃料特性使得反應(yīng)堆具有很高的非能動安全性。
南非依托德國的成熟技術(shù),自1993年以來一直致力于PBMR項目,但到2010年,南非政府宣布停止對該項目投資,項目隨后處于維護(hù)和保養(yǎng)狀態(tài),主要是保留其相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)和資產(chǎn)。
南非Stratek Global公司首席執(zhí)行官Kelvin Kemm表示,當(dāng)時PBMR項目已處于示范階段初期,而憑借該項目遺留下來的經(jīng)驗和資產(chǎn),HTMR-100首堆有望在5年內(nèi)建成。Kemm強調(diào),南非已經(jīng)生產(chǎn)了用于HTMR-100反應(yīng)堆的TRISO燃料。
Kemm介紹稱,新型的35 MWe級反應(yīng)堆尺寸相對較小,占地面積不到一個足球場,TRISO燃料也非常堅固,易于長途運輸或在崎嶇道路上運輸。Kemm聲稱該設(shè)計對于冷卻水要求低,特別適合在非洲部署,能夠為偏遠(yuǎn)的礦井和社區(qū)供電,而無需建設(shè)長距離的配電網(wǎng)。除了南非外,還有其他國家對這一設(shè)計感興趣。
Kemm指出,HTMR-100最初的目標(biāo)市場是非洲,以及更遠(yuǎn)的環(huán)太平洋地區(qū)和亞洲。公司目前的焦點在于南非的2500 MWe核能計劃,其中100 MWe來自小型堆。
Stratek Global介紹稱,PBMR和HTMR-100主要有兩點區(qū)別:一是后者將出口氣體溫度從940℃降至750℃,這樣可以降低部分工程設(shè)計要求,使得反應(yīng)堆更具經(jīng)濟性和競爭力;二是PBMR直接使用通過反應(yīng)堆到汽輪機的氦循環(huán),HTMR-100則將熱量導(dǎo)入水熱交換器或蒸汽發(fā)生器中,進(jìn)而產(chǎn)生蒸汽來驅(qū)動蒸汽輪機或產(chǎn)出工藝熱。后者的優(yōu)點在于,熱交換器下游的所有設(shè)備都已現(xiàn)成采購,極大地減少了二次設(shè)備的設(shè)計開發(fā)時間和成本。
南非國家電力公司旗下科貝赫(Koeberg)核電廠擁有兩臺900 MWe級機組,是非洲唯一在運核電廠,為南非供應(yīng)了約5%的電力。這兩臺機組分別于1984年和1985年并網(wǎng),初始運行許可證有效期為40年,已獲得延壽20年,至2045年。
2023年5月,南非能礦部長Gwede Mantashe表示,南非政府計劃在2023年四季度發(fā)出2500 MWe核能開發(fā)項目的采購文件。