南非公司Stratek Global希望建設(shè)源自南非球床模塊化反應(yīng)堆(Pebble Bed Modular Reactor，PBMR)項目的高溫模塊反應(yīng)堆(HTMR-100)示范電站。

南非的PBMR是小型高溫氣冷反應(yīng)堆(HTGR)，使用石墨涂層的球形鈾氧碳化物三層結(jié)構(gòu)各向同性(TRISO)燃料，以氦氣作為冷卻劑，能夠提供工藝熱和發(fā)電。燃料的特性使反應(yīng)堆具有高度的非能動安全性，通過無需干預(yù)的系統(tǒng)物理特性實現(xiàn)固有安全性。

源于德國的技術(shù)，南非自1993年起就開始進(jìn)行PBMR項目的研發(fā)，然而，在2010年，政府正式宣布決定不再投資該項目，該項目隨后被置于“維護(hù)”狀態(tài)，以保護(hù)其知識產(chǎn)權(quán)和資產(chǎn)。項目的幾位負(fù)責(zé)人加入了現(xiàn)在被稱為X-energy xe-100 HTGR的項目，該項目目前由美國能源部資助開發(fā)。

Stratek Global董事長兼首席執(zhí)行官、South African Nuclear Energy Corporation前董事長Kelvin Kemm表示，借助PBMR項目的經(jīng)驗和遺產(chǎn)(該項目在暫停時正處于示范電站準(zhǔn)備階段并雇傭了2000名員工)，這家總部位于南非Pretoria的公司希望先進(jìn)設(shè)計意味著五年內(nèi)可以建成HTMR-100首堆，他補充說，該國還生產(chǎn)了將要使用的TRISO燃料。

他表示，35 MWe反應(yīng)堆的體積相對較小，占地面積不到一個足球場，這意味著它可以應(yīng)用于多種場合，包括工業(yè)和其他應(yīng)用，如工藝熱或海水淡化。TRISO球形燃料也“非常堅固，可以扔在混凝土地板上而不會產(chǎn)生任何影響。因此，該燃料易于長距離和在粗糙道路上運輸”。

Kemm在訪問倫敦期間會見了潛在投資者，他表示，該設(shè)計特別適合非洲，因為該類型反應(yīng)堆對冷卻水的需求較低，而且能夠為偏遠(yuǎn)礦山和社區(qū)供電，而不需要長距離的配電網(wǎng)線路。它還吸引了其他國家的興趣，包括那些位于雪地或沙漠條件下的國家。

他表示，該反應(yīng)堆最初的目標(biāo)市場是非洲大陸，遠(yuǎn)期是環(huán)太平洋地區(qū)和亞洲。目前的重點是南非即將實施的2500 MW核能新項目開發(fā)計劃，其中包括100 MW的小堆。

該公司表示，PBMR和HTMR-100之間有兩個主要區(qū)別：

首先，氣體出口溫度從940°C降至750°C。這將降低一些工程設(shè)計要求，以使反應(yīng)堆建造更經(jīng)濟(jì)、更有競爭力。

第二個主要區(qū)別是PBMR使用直接氦氣循環(huán)通過反應(yīng)堆并進(jìn)入氦氣輪機(jī)，HTMR-100則將熱量送入水熱交換器或蒸汽發(fā)生器，以產(chǎn)生用于常規(guī)蒸汽輪機(jī)的蒸汽或工藝熱。這一決定的要點是，熱交換器下游的所有設(shè)備都是成熟現(xiàn)成的，這大大減少了二回路設(shè)備的設(shè)計開發(fā)時間和成本。”。

Eskom的兩機(jī)組Koeberg核電站是非洲唯一的核電站，據(jù)世界核協(xié)會(WNA)統(tǒng)計，其發(fā)電量約占南非總發(fā)電量的5%。電站的兩個900 MWe壓水堆機(jī)組于1984年(1號機(jī)組)和1985年(2號機(jī)組)并網(wǎng)，最初運行許可為40年。Eskom已向南非國家核監(jiān)管機(jī)構(gòu)申請將電站的運行壽命延長20年至2045年。

南非礦產(chǎn)資源和能源部長Gwede Mantashe上個月告訴南非國民議會(南非議會的上議院)，政府打算在今年第四季度發(fā)布采購2500 MW核能的提案請求，作為其電力采購計劃的一部分。

中國山東石島灣高溫氣冷堆示范工程項目是全球首座具有第四代核電技術(shù)主要特征的球床模塊式高溫氣冷堆核電站，于2022年12月達(dá)到初始滿功率，實現(xiàn)了“兩堆帶一機(jī)”模式下的穩(wěn)定運行。