圖片來源：A. Vargas/IAEA

 
小型模塊化反應堆 (SMR) 是先進的核反應堆，其功率容量高達每臺 300 兆瓦（電），約為傳統核動力反應堆發電容量的三分之一。許多小型模塊化反應堆 (SMR)可以在工廠組裝并運輸到安裝地點，SMR被設想用于工業應用或電網容量有限的偏遠地區等市場。可以產生大量低碳電力的SMR是：

 

 
SMR 的優勢
SMR 的許多優點與其設計的性質（小型和模塊化）有著內在的聯系。鑒于其占地面積較小，SMR 可以安裝在不適合大型核電站的位置。SMR 的小型機組可以預先制造，然后在運輸到現場安裝，這使得它們比大型動力反應堆更便宜，大型動力反應堆通常是為特定地點定制設計的，有時會導致施工延誤。SMR 可節省成本和建設時間，并且可以逐步部署以滿足不斷增長的能源需求。
 
加快獲取能源的挑戰之一是基礎設施——農村地區有限的電網覆蓋——以及農村電氣化的電網連接成本。單個發電廠不應超過總裝機容量的 10%。在缺乏足夠的輸電線路和電網容量的地區，SMR 可以安裝到現有電網或遠程離網的地方，作為其較小的電力輸出的功能，為工業和人口提供低碳電力。這與微反應器特別相關，微反應器是 SMR 的一個子集，旨在產生通常高達 10 MW(e) 的電力。與其他 SMR 相比，微反應器的占地面積更小，將更適合無法獲得清潔、可靠和負擔得起的能源的地區。
 
與現有反應堆相比，提議的 SMR 設計通常更簡單，并且 SMR 的安全概念通常更多地依賴于無源系統和反應堆的固有安全特性，例如低功率和低運行壓力。這意味著在這種情況下，不需要人為干預或外部力量來關閉系統，因為被動系統依賴于物理現象，例如自然循環、對流、重力和自我加壓。在某些情況下，這些增加的安全裕度消除或顯著降低了在發生事故時不安全因素向環境和公眾釋放放射性的可能性。
 
SMR 降低了燃料需求。與傳統發電廠1到2年換料周期相比，基于 SMR 的發電廠可能需要較少的換料頻率，每 3 到 7 年一次。一些 SMR 設計可在不加料的情況下運行長達 30 年。
 
SMR 的現狀如何？
 
公共和私人機構都在積極參與努力，使 SMR 技術在這十年內取得成果。俄羅斯的 Akademik Lomonosov 是世界上第一座浮式核電站，于 2020 年 5 月開始商業運營，正在從兩臺 35 MW(e) 的SMR 生產能源。其他 SMR 正在阿根廷、加拿大、中國、俄羅斯、韓國和美利堅合眾國建造或處于許可階段。
 
世界各地正在開發的70 多種商業 SMR設計，針對不同的輸出和不同的應用，例如電力、混合能源系統、供暖、海水淡化和工業應用的蒸汽。盡管 SMR 機組前期資本成本較低，但一旦部署，其經濟競爭力仍有待實踐證明。
 
SMR 與可持續發展
 
SMR 和核電站在效率、經濟性和靈活性方面具有獨特的屬性。雖然核反應堆提供可調度的能源——它們可以根據電力需求調整輸出——但一些可再生能源，如風能和太陽能，是取決于天氣和時間的可變能源。SMR 可以與混合能源系統中的可再生能源配對并提高其效率。這些特點使 SMR 在清潔能源轉型中發揮關鍵作用，同時也幫助各國實現可持續發展目標(SDG)。
 
為實現普遍獲得能源的目標SDG 7所做的努力已取得明顯進展；然而，差距仍然普遍存在，主要集中在偏遠和農村地區。隨著全球努力尋求實施清潔和創新的解決方案，可再生能源的增加使用以及 SMR 的引入有可能填補這些空白。

來源：IAEA