GE日立核能(GEH)的加拿大子公司GEH SMR加拿大技術部與薩斯喀徹溫省工業和采礦供應商協會(SIMSA)之間的合作協議，推動了BWRX-300小型模塊化反應堆(SMR)在加拿大薩斯喀徹溫省的潛在部署行動。

1、SMR戰略

BWRX-300是一個約300MWe的水冷自然循環小型模塊化反應堆(SMR)，帶有非能動安全系統。GEH表示：“作為沸水反應堆(BWR)的第十次改進，BWRX-300代表了自1955年GE開始開發核反應堆以來最簡單但最具創新性的沸水反應堆設計。

5月26日，GEH SMR 加拿大表示，與代表加拿大制造、建設、工程、采礦和能源部門的非營利組織SIMSA簽署的諒解備忘錄(MOU)，標志著他們獲得當地供應商的關鍵支持，可以“最大限度地發揮薩斯喀徹溫省供應鏈在核能行業中的作用”。

GEH SMR和SIMSA宣布了這項協議，當時省政府正準備公布其第一個潛在SMR項目的技術和供應商，預計該項目將于2034年投入運營。

設計剖面圖(圖源：網絡)

薩斯喀徹溫省、安大略省、新不倫瑞克省和阿爾伯塔省是2019年12月制定的省際諒解備忘錄的一部分(阿爾伯塔省于2021年4月加入了該諒解備忘錄)，以推進加拿大的SMR發展。

2021年4月，安大略省電力公司(OPG)、布魯斯電力公司(Bruce Power)、NB Power和Sask Power為其省級政府編制了SMR可行性研究。

該研究得出結論，SMR開發將支持國內能源需求，遏制溫室氣體排放，并“使加拿大成為清潔技術和應對氣候變化的全球領導者”。

2、戰略計劃

今年3月，這四個省發布了一項聯合戰略計劃，概述了SMR的前進道路。該計劃確定了啟動SMR開發的三個“階段”。

“階段1”包括2028年前OPG安大略省達林頓電廠初始電網規模300 MW BWRX-300，以及薩斯喀徹溫省最多四個“后續”機組，第一個項目可能于2034年上線。

“階段2”包括兩種先進設計——ARC-100和Moltex Energy的穩定鹽反應堆廢料燃燒器(SSR-W)——這兩種設計在2018年之前由新不倫瑞克公用事業公司NB Power進行調查后選擇的。

這兩座反應堆均擬部署在萊普羅角(Point Lepreau)核電站現場。階段2還包括隨后在該現場以及加拿大其他地區和國外部署的可能性。

ARC清潔能源公司的目標是在2029年投入運營，Moltex Energy公司希望其乏燃料回收系統和反應堆在21世紀30年代初投入運營。

然而，兩家供應商仍然需要清除許可障礙。

ARC 清潔能源已開始加拿大核安全委員會(CNSC)預許可供應商設計審查(VDR)流程的第2階段，而Moltex已完成第1階段，正在準備第2階段。

Moltex Energy的設計主要使用回收的核廢料作為燃料和熱能儲罐，4月份獲得了SNC-Lavalin集團的支持，以推動工程、許可、成本估算、供應鏈管理以及施工和運營。

“階段3”提出了一種新型微型SMR，主要用于取代工業、偏遠社區和其他商業應用中的柴油機。

該項目下一個備受關注的項目是全球第一動力公司(GFP)在安大略省白堊河現場正在進行的5 MW氣冷反應堆示范項目——微型模塊化反應堆(MMR)。預計2026年投入使用。

雖然該示范機組項目不打算具備商業經濟性，“分析表明，未來兩個10 MW電站將在偏遠地區與柴油發電具有經濟競爭力，并將開始獲利，以支付示范項目成本。”

3、OPG計劃

SMR的廠址緊鄰現有的達林頓核電站(圖：OPG)

正如“階段1”中所設想的那樣，OPG在12月份表示，它將在安大略省克拉靈頓的達林頓核電站建造BWRX-300的SMR。

公用事業公司確認，在OPG通過CNSC獲得必要的許可和監管批準后，將于今年晚些時候開始早期現場準備工作。

據報道，OPG和GEH正在申請2022年底前建造BWRX-300的許可證。指示性時間表假設CNSC將在2024年前頒發建造許可證，并在2027年前頒發運營許可證。

3月，OPG向E.S.Fox Limited授予了一份價值3200萬加元的合同，用于“達林頓新核項目”的第一階段現場準備和支持基礎設施

薩斯喀徹溫省電力公司同時表示，他們“密切參與”OPG對達林頓電廠三項短名單SMR技術的詳細評估，包括GEH的BWRX-300以及X-Energy和陸地能源公司(Terrestrial Energy)的設計。

預計薩斯喀徹溫電力公司將在今年年初宣布一項決定，“是否與OPG的SMR供應商選擇保持一致，并根據薩斯喀徹溫省相同SMR技術的部署推進許可和影響評估工作。”

4、SaskPower項目計劃

SaskPower承認，它已經評估到2034年增加300 MW核電以及在2035年至2042年間增加900 MW核電的技術可行性。

最近的跨省聯合戰略計劃表明，作為七年規劃階段的一部分，SaskPower今年將推進選址以及許可證和影響評估計劃的制定，這可能推進2030年第一個電網規模SMR的建設決策。

之后不久，即30年代初，可能會決定繼續進行額外的SMR項目。

第一批SMR中至少有兩個將位于一個地點，以降低長期許可成本，但SaskPower還計劃在選址過程中考慮監管標準和社區投入。

此外，SaskPower計劃跟進從安大略省SMR收集到的進展，SMR是目前預計在2028年投入使用的第一種裝置，以幫助減輕SaskPower項目的風險，公用事業公司表示。

該時間表符合GEH的BWRX-300的計劃進度，這是一個300 MW沸水反應堆，仍在進行CNSC的VDR工藝的第2階段。

GEH拒絕評論薩斯喀徹溫省政府是否即將做出供應商選擇決定。

5、埃文西微反應堆

5月18日，薩斯喀徹溫省政府與OPG一起對反應堆技術進行了審查，并透露薩斯喀徹溫省研究委員會(SRC)正在探索西屋微型反應堆，其著名的“非常小的模塊化反應堆(vSMRs)”

西屋公司和SRC(現已退役的SLOWPOKE-2核非動力反應堆的許可所有人和運營商)計劃“共同開發一個項目”，在薩斯喀徹溫省找到一個5 MWe /13 MWth埃文西(eVinci)微反應堆，用于開發和測試工業、研究和能源使用應用。

值得注意的是，布魯斯電力公司也在探索埃文西微反應堆的可行性，為工業和偏遠社區以及商業應用提供動力。據報道，西屋電氣將在2020年代中期首次在加拿大部署。

薩斯喀徹溫省政府本月早些時候表示：“埃文西微型反應堆及其周圍的基礎設施大約有曲棍球場的一半大小。”

微反應堆起著“核電池”的作用，提供高溫熱量或以熱電聯產模式運行。

“它可以支持各種應用，包括遠程采礦作業、遠程社區、單個工業熱電場景、分布式制氫和集成能源解決方案。”該公司表示。

6、新產業機會

如果建成，四個擬議的SMR將是SaskPower的第一個核項目。

薩斯喀徹溫省則強調了新產業帶來的多重利益。一個顯著的驅動因素是鈾需求可能增加，為薩斯喀徹溫省(可能還有阿爾伯塔省)生產的鈾提供了新的機會，以及安大略省煉油廠和轉化設施的利用率提高，這是省際聯合戰略的重點。

“短期內，薩斯喀徹溫省有足夠的鈾供應計劃中的加拿大SMR，而增加采礦活動是可行的，這取決于鈾的長期定價。”省際報告指出。

然而，對于SaskPower來說，未來的可靠性是一個關鍵驅動因素。

2021年6月發布的年度報告表明，新的SMR可以進一步推動公用事業公司的努力，到2030年將溫室氣體排放量從2005年的水平減少40%，到2050年實現凈零排放的潛在目標。

報告指出，過渡將需要關閉三座燃煤發電廠。

2021，煤炭發電量估計占其總發電量5 GW的31%。

該省缺乏廣泛使用水電的資源和地理條件，盡管它有良好的風力和太陽能發電條件，但它需要具有成本效益的基本負荷電力選項

7、廣泛的選擇

“隨著我們到2030年逐步淘汰薩斯喀徹溫省的傳統燃煤設施，薩斯喀徹溫省電力公司將依靠天然氣發電來支持間歇性可再生能源發電，直到其他無排放基本負荷電力選項被證明是可靠、經濟有效的，并且適用于我們的地理區域。”年度報告建議。

但SaskPower也在探索廣泛的其他選擇，包括碳捕獲和儲存、公用事業規模的電池儲存、氫氣、地熱能，以及擴大與鄰近管轄區的互聯。

值得一提的是，SaskPower擁有并運營著邊界大壩電站綜合碳捕獲和儲存設施，該設施在2020年捕獲了400萬噸二氧化碳。

薩斯喀徹溫省對可靠性的關注正值該省準備在今年夏天解決容量充足問題之際。

北美可靠性公司(NERC)本月早些時候警告稱，薩斯喀徹溫省今年夏天可能會面臨壓力，以滿足峰值需求預測，自2021以來，峰值需求增長了7.5%以上。

SaskPower的容量充足性研究表明，與峰值需求相吻合的300 MW或更大的強迫停運可能會導致需求響應和潛在的減負荷，以維持系統平衡。

加拿大薩斯喀徹溫省和馬尼托巴省屬于中西部可靠性區域(MRO)。

可靠性區域還涵蓋阿肯色州、伊利諾伊州、愛荷華州、堪薩斯州、路易斯安那州、密歇根州、明尼蘇達州、密蘇里州、蒙大拿州、內布拉斯加州、新墨西哥州、北達科他州、俄克拉荷馬州、南達科他州、德克薩斯州和威斯康星州的全部或部分地區(包括中西部獨立系統運營商[MISO]和西南電力池)。

本月早些時候，MRO強調了幾個威脅區域可靠性的風險。

首先是不斷變化的資源組合、網絡安全漏洞以及資源充足性和性能。

然而，MRO概述了幾個可能緩解資源轉型的“新興趨勢”。

其中包括混合設施;“存儲作為僅傳輸的資產”需要使用存儲來降低傳輸性能;集中分布式能源參與區域輸電組織市場;和SMR。

“由于SMR是模塊化的，它們可以在場外制造，然后運到安裝地點。這一模塊化方面有望減少制造時間和單位成本。”MRO表示，“通常情況下，每個模塊化反應堆的功率預計在50-80MW之間，并將相互串聯安裝，最終總共約有10-12個模塊。這些機組將具有快速爬坡和負荷跟蹤能力，這將與可變發電很好地配合，并有助于確保全年的能源充足性，這種清潔、同步、快速爬坡的資源有可能顯著提高大容量電力系統的可靠性。”