日本政策投资银行(DBJ)分析了作为应对电力需求增长和脱碳化而受到全球关注的核能发电,特别是小型模块化反应堆(SMR)的动向以及日本产业战略的报告。
由于数据中心的急剧增加,预计2030年全球数据中心电力消耗将达到约945TWh,相当于日本的总电力消耗量,应对电力需求与脱碳化的两全已成为当务之急。在此背景下,包括日本在内的25个国家在COP28上宣布到2050年将全球核电装机容量提高三倍,日本第7次能源基本计划中也明确记载了最大限度利用核能的方针。
下一代革新反应堆的种类与特征
作为下一代革新反应堆受到关注的技术包括革新轻水堆、高温气冷堆、快堆、小型模块化反应堆(SMR)和核聚变五种。革新轻水堆是基于现有技术大幅强化安全对策的大型反应堆,已接近商业堆阶段;高温气冷堆可提供900℃左右的高温热能,有望应用于工业用途;快堆作为飞跃性提高铀利用效率的技术正在推进开发。
SMR的特点与引入优势
SMR是输出功率在30万千瓦以下的核反应堆,采用被动安全系统、地下设置和小型化,具有可降低严重事故发生概率的高安全性。具有缩短建设周期、放宽选址限制、通过模块化实现工厂量产等特点,特别期待在特定需求客户(数据中心和产业集聚地)以及离网地区(离岛、偏远地区)的应用。IEA预测,如果实现量产,到2040年SMR的建设成本可能低于大型反应堆。
各国举措与日本产业战略
目前全球正在开发60多种类型的SMR,特别是轻水堆SMR由于易于利用现有技术知识和供应链,预计将在社会实装方面领先。美国除了民间企业的积极举措外,监管和政策支持的完善也在推进,超大规模企业也对SMR的引入表现出兴趣。
从核能供应链的角度来看,西方国家长期中断新建导致涉及1000万个部件的供应链面临崩溃危机,而中国和俄罗斯在政府主导下战略性、持续性地加强,正在迅速扩大国际影响力。
文章总结认为,在以真诚应对安全担忧和乏燃料处理等课题为大前提的同时,为了日本的脱碳化、产业竞争力强化和安全保障,包括参与海外先进项目在内的核能领域官民持续努力具有重要意义。