2023 年11 月8 日，美國猶他州聯(lián)合市政電力系統(tǒng)公司（簡稱“猶他市電”）與紐斯凱爾電力公司宣布，由于無法吸引足夠多的電力訂單，雙方已同意終止位于愛達荷國家實驗室的模塊化小型壓水堆電廠建設項目。這是美國首個、也是進展最快的小堆建設項目。

1 項目背景

猶他市電2015年正式啟動小堆電廠建設項目，計劃采用紐斯凱爾電力正在開發(fā)的小堆技術，在愛達荷國家實驗室建設一座發(fā)電廠：最初計劃建設12座5萬千瓦小堆；后因技術升級與成本考量，2021 年7 月宣布改為建設6 座7.7 萬千瓦小堆，預計首堆將在2029 年前投運，所有6 座反應堆將在2030年投入運行。

2023 年2 月，5 萬千瓦紐斯凱爾小堆成為首種也是迄今唯一通過美國核管會設計認證的模塊化小堆。紐斯凱爾電力2023 年1 月宣布向核管會提交7.7 萬千瓦小堆設計認證申請文件，8月宣布核管會即將正式啟動對其7.7萬千瓦小堆為期24個月的評審。

2 項目終止原因

根據(jù)兩家公司發(fā)布的聲明，項目終止原因是電力訂單不足。而電力訂單不足的重要原因之一，是成本飆升令部分潛在用戶對項目前景產生疑慮。

2023年4月，猶他市電宣布該項目造價已從之前估計的53 億美元飆升至93 億美元；平準化度電成本（LOCE）估計值從之前每兆瓦時58 美元上升至每兆瓦時89 美元，遠超一般核電的水平（每兆瓦時26～64 美元）；造價上漲主要源于多種外部因素，包括通脹壓力（自2020 年以來碳鋼管道和裝配鋼板等大宗商品的生產者價格指數(shù)上漲超過50%），以及利率急劇提升（此前12 至18 個月內上升了約150%）等。

據(jù)相關媒體報道，紐斯凱爾電力與猶他市電的協(xié)議中有一項要求，截至2024年2月該項目簽署的訂單采購量應達到未來發(fā)電量的80%，如果未能達成這一要求，猶他市電有權選擇終止協(xié)議，同時紐斯凱爾電力需要承擔潛在的賠償責任。而到2023年3月，該指標僅達到25%。

3 紐斯凱爾小堆設計特征

紐斯凱爾小堆采用壓水堆技術，最初單堆設計電功率為5萬千瓦，后改為7.7萬千瓦。使用低濃鈾燃料，換料周期18個月，設計壽命60年。壓力容器高17.7米，直徑2.7米，螺旋管式蒸汽發(fā)生器和穩(wěn)壓器都內置在壓力容器中。反應堆壓力容器浸沒在反應堆廠房的水池中。紐斯凱爾小堆技術相對于其他小堆有兩個重要特點：一是創(chuàng)新的非能動排熱系統(tǒng)，當故障導致壓力容器內部壓力過高時，排放閥（詳見圖1）自動打開，堆芯冷卻劑（水）、壓力容器、安全殼和水池構成排熱系統(tǒng)，能夠在滿功率事故工況下只依靠自然循環(huán)排出堆芯熱量，至少30天無需人工干預，這使得反應堆無需主泵和用于在故障時向堆芯注入水的安全系統(tǒng)，整體設計大為簡化；二是整體模塊化，單堆就是一個模塊，采用緊貼式鋼制安全殼，體量小，整個反應堆模塊可實現(xiàn)整體場外制造，現(xiàn)場組裝，建設周期大幅縮減電廠，增加建設的靈活性。

圖1 紐斯凱爾小堆示意圖

2021 年12 月，紐斯凱爾電力宣布將小堆電廠命名為VOYGR。VOYGR電廠最多可包含12座7.7萬千瓦小堆，總裝機容量為92.4萬千瓦，占地面積約14萬平方米。紐斯凱爾電力還可提供另外兩種規(guī)模的電廠：一種由4 座小堆組成，總裝機容量30.8 萬千瓦；另一種由6 座小堆組成，總裝機容量46.2萬千瓦。

4 紐斯凱爾小堆全球市場開拓

紐斯凱爾小堆是美國在國際市場主推的反應堆之一。在美政府幫助下，紐斯凱爾電力已經在全球范圍內簽署數(shù)十份小堆合作相關協(xié)議，與波蘭、羅馬尼亞、捷克、約旦等國企業(yè)簽署小堆部署相關協(xié)議，并且波蘭和羅馬尼亞項目已取得實質性進展。

波蘭銅業(yè)集團公司2023 年7 月宣布收到政府通知，紐斯凱爾小堆建設項目已獲得波蘭氣候與環(huán)境部原則性批準。2022年2月，波銅與紐斯凱爾電力簽署啟動小堆電廠建設的協(xié)議。根據(jù)協(xié)議，將建設由6 座7.7 萬千瓦小堆組成的核電廠，首堆最早于2029年建成投運。

羅馬尼亞國家核活動管制委員會2023 年8月正式發(fā)布批準書，確認多伊切什蒂模塊化小堆電廠設計基準文件能夠滿足國家監(jiān)管要求。多伊切什蒂項目擬建設6座7.7萬千瓦紐斯凱爾小堆。紐斯凱爾電力和羅馬尼亞RoPower 核電公司正在根據(jù)2022年12月簽署的合同開展多伊切什蒂前端工程設計的第一階段工作，并于今年5月宣布將為第二階段工作的開展提供資金。

5 影響分析

由于固有安全性高、廠址適應好、用途廣泛、造價低等優(yōu)勢，小堆近年來獲得許多國家的關注。作為美國首個小堆電廠建設項目，猶他市電小堆終止實施的消息一經發(fā)布，即引發(fā)各方廣泛關注。

總體來看，美國政府支持小堆發(fā)展的戰(zhàn)略不會因該項目終止而動搖。當前，美國正在通過多種方式力圖恢復其在核能領域的競爭優(yōu)勢，小堆被視為重要發(fā)力點。除了猶他市電項目，美能源部還在“先進反應堆示范計劃”下資助10 種小堆研發(fā)，其中2 種即泰拉能源公司鈉冷快堆Natrium 和X 能源公司高溫氣冷堆Xe-100 計劃在2030年前建成首堆。

對小堆技術的投資信心可能受到一定影響。該項目是美首個小堆建設項目，曾被美能源部給予厚望，并可獲得政府巨額資助：根據(jù)2020年簽署的費用分擔協(xié)議，能夠獲得美能源部總計14億美元資助；根據(jù)美2022年8月《通貨膨脹削減法》，還能獲得約28億美元資助。即便如此，該項目還是被放棄，這或將進一步放大小堆經濟性問題，并影響相關國家對小堆的投資信心，未來或將采取更加審慎的態(tài)度對待小堆部署計劃。