小堆的模块化建造

世界性联盟一起规划研发了：世界立异安全反应堆(IRIS)。该堆型电功率为330MW，尺度和简化规划十分合适模块化制作，并逐渐“组装成”一个具有多个模块的大型电厂。批量生产许多小而简略的部件和预制构件将发生规划效应。他们估量首个IRIS模块可在3年内完结制作，后续则减至2年。

核电站选用单堆或双堆机组。不管哪种，IRIS模块都适用。由于其模块之间有满足的空间，即便一个模块正在运转，也不影响另一个模块的制作。尽管选用了物理阻隔方法，其机组的占地面积仍十分小。例如，供给1000MW功率的3个IRIS单个模块的机组，其占地面积与相同功率的大机组适当或更小。

许多小型反应堆的规划，都是将许多模块联合运转。从这个意义上说，它们是“小型模块化反应堆”( SMR)。尽管SMR这个术语往往被广泛地用于一切小型规划，但并不是一切的小型反应堆都是这种方法(例如东芝4S) 。

由多个SMR联合运转的机组与同功率的大型机组造价适当。与大型机组比较，SMR更简略取得出资且更灵敏。当一个模块制作完结并开端发电，它将为下一个模块的制作供给资金。西屋公司估量，1000MW的3个IRIS模块，每隔3年完结一个模块，以10%的价格融资10年，最多需求7亿美元的负现金流(比较之下，单个1000MW机组的负现金流约为其3倍)。

Artistic depiction of Westinghouse Small Modular Reactor

关于发达国家来说，SMR供给了经济的制作计划;关于发展我国家来说，SMR可能是仅有的挑选，由于他们的电网不能接受单个1000MW的机组。

西屋公司规划的W-SMR是一个225MW电功率的一体化压水堆，一切首要部件都坐落反应堆容器内。

选用非能动安全体系，燃料组件与AP1000机组相似(89个组件，有用长度2.44m，丰度<5%)。蒸汽发生器坐落堆芯上方，主泵选用8台水平装置的轴流冷却剂泵。反应堆容器由工厂预制，并经过铁路运到现场，然后装置在一个直径9.8米、高27米的安全壳内0米层以下。反应堆容器模块直径3.5米，高25米。换料周期为24个月和规划寿命为60年。非能动安全体系能够确保在发生事端后7天内不需求操作员干涉。日负荷盯梢最快能够以每分钟5%的速率从100%降到20%;在接连负荷盯梢中，机组能够以每分钟2%的速度进行±10%功率的负荷改变。

W-SMR选用非能动安全体系和成熟的部件，以完成最高水平的安全性并削减所需部件的数量。这种方法将大大进步答应、制作和运转的牢靠性，这是其它SMR不行比较的。

W-SMR具有如下优势：

• 非能动安全特性，能够主动停堆并在运转人员不干涉或许损失交流电7天内坚持堆芯冷却;

• 燃料装料少，在发生严重事端后开释的放射性物质少;

• 非能动热量导出，使用蒸腾、冷凝和重力的效果导出余热;

• 用西屋公司的MSHIM技能，能够盯梢电网调理负荷;

• 压力容器地下安置;

• 立异的一体化规划消除了一些事端工况;

• 增强了动力安全，削减了全生命周期的碳排放。

为了使反应堆愈加小型化，西屋公司正在开发eVinci微堆。

eVinci微堆，新一代反应堆，适用于分布式电网的微型模块化反应堆。eVinci微堆的立异规划结合了核裂变、空间反应堆技能以及50多年的商业核电体系的经历。eVinci微堆进步了牢靠性并将保护最小化，旨在为偏远地区的动力顾客供给经济牢靠的动力。与大型电站比较，微堆体积小，运送和现场装置快捷。反应堆能够运转10年以上，不需求频频换料。

eVinci微堆的优势在于选用了固态堆芯及先进的热管技能。固态堆芯可明显下降反射性分散危险，并进步全体安全性。热管技能能够完成非能动热量导出和主动负荷盯梢。

eVinci micro reactor held in a transport container.

eVinci微堆具有如下优势：

•具有很好的移动性。

•完全由工厂制作、装量和装置。

•能够发生高达600°C的蒸汽，可用于工业生产。

•现场装置时间少于30天。

•主动调理负荷。

•牢靠性高和操作简略。

•退役友爱。

小型反应堆现已不是新技能了。

印度具有最多的SMR(18个)，功率在90-200MW之间，在1981年至2011年建成。

美国、俄罗斯、我国、印度和法国具有2600吨位的核潜艇，英国具有15900吨位的核潜艇。俄罗斯有数十艘核动力破冰船在北极海域巡航，而且首个起浮核电站现已竣工，于2019年在东西伯利亚的佩维克镇邻近商运。

我国等其他国家也参加了小型反应堆的制作。我国广核集团(CGN)有两种SMR计划:ACPR 100/50S，均选用非能动热量导出，规划寿命为60年。两种计划均选用规范的燃料组件，燃料丰度<5%，换料周期为30个月。ACPR 100选用一体化规划，450MW热功率，140MW电功率，有69个燃料组件。反应堆压力容器高17米，内径4.4米，工作温度310℃。ACPR 100能够将多模块联合为大型电站，并将装置在地下。

ACPR 50S是作为起浮核电站(FNPP)规划的，200MW热功率，60MW电功率，37个燃料组件和4个外部蒸汽发生器。反应堆压力容器高7.4 m，内径2.5 m，工作温度310℃。作为立异动力技能“十三五”规划的一部分，中广核于2016年11月宣告在渤海船厂开端制作首个FNPP。

小堆的功率尽管小，可是能够多模块联合运转。例如，NuScale计划在爱达荷州制作12个SMR，总功率将到达720MW。

近年来，自第四代(GEN-IV)反应堆的研讨开端，全球反应堆的小型化趋势越来越激烈。到目前为止，包含美国和英国在内的十几个国家的私营和国有企业都在寻求制作这些小型发电厂时机。