南非Stratek Global公司計(jì)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(jì)源自南非球床模塊式反應(yīng)堆(PBMR)計(jì)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(dòng)安全性。
南非依托德國(guó)的成熟技術(shù),自1993年以來(lái)一直致力于PBMR項(xiàng)目,但到2010年,南非政府宣布停止對(duì)該項(xiàng)目投資,項(xiàng)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(shí)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(shí)PBMR項(xiàng)目已處于示范階段初期,而憑借該項(xiàng)目遺留下來(lái)的經(jīng)驗(yàn)和資產(chǎn),HTMR-100首堆有望在5年內(nèi)建成。Kemm強(qiáng)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(jí)反應(yīng)堆尺寸相對(duì)較小,占地面積不到一個(gè)足球場(chǎng),TRISO燃料也非常堅(jiān)固,易于長(zhǎng)途運(yùn)輸或在崎嶇道路上運(yùn)輸。Kemm聲稱該設(shè)計(jì)對(duì)于冷卻水要求低,特別適合在非洲部署,能夠?yàn)槠h(yuǎn)的礦井和社區(qū)供電,而無(wú)需建設(shè)長(zhǎng)距離的配電網(wǎng)。除了南非外,還有其他國(guó)家對(duì)這一設(shè)計(jì)感興趣。
Kemm指出,HTMR-100最初的目標(biāo)市場(chǎng)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(diǎn)在于南非的2500 MWe核能計(jì)劃,其中100 MWe來(lái)自小型堆。
Stratek Global介紹稱,PBMR和HTMR-100主要有兩點(diǎn)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(jì)要求,使得反應(yīng)堆更具經(jīng)濟(jì)性和競(jìng)爭(zhēng)力;二是PBMR直接使用通過(guò)反應(yīng)堆到汽輪機(jī)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(lái)驅(qū)動(dòng)蒸汽輪機(jī)或產(chǎn)出工藝熱。后者的優(yōu)點(diǎn)在于,熱交換器下游的所有設(shè)備都已現(xiàn)成采購(gòu),極大地減少了二次設(shè)備的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)時(shí)間和成本。
南非國(guó)家電力公司旗下科貝赫(Koeberg)核電廠擁有兩臺(tái)900 MWe級(jí)機(jī)組,是非洲唯一在運(yùn)核電廠,為南非供應(yīng)了約5%的電力。這兩臺(tái)機(jī)組分別于1984年和1985年并網(wǎng),初始運(yùn)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(zhǎng)Gwede Mantashe表示,南非政府計(jì)劃在2023年四季度發(fā)出2500 MWe核能開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的采購(gòu)文件。