英国BEIS资助下一代核能技术开发

作者: 2020-12-16 10:14 来源:
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710日,英国商业、能源和工业战略部(BEIS)宣布投入4000万英镑,支持开发下一代核能技术[1],旨在促进低碳产业建设和提供绿色就业岗位,以支持英国经济清洁复苏并推进实现2050年净零排放目标。本次资助将支持3个先进模块化反应堆(AMR)项目和若干核能相关小型研究、设计和制造项目。

1、先进模块化反应堆。先进模块化反应堆的可行性及开发第二阶段资助框架下,投入3000万英镑支持3AMR开发项目[2],每个项目1000万英镑资助。

1)先进模块化球形托卡马克聚变堆的工程设计与技术开发。英国托卡马克能源公司将牵头进行高温超导磁体核偏滤器技术的核心开发工作,以将高场强、高温超导磁体新技术应用于球形托卡马克。

2)先进模块化高温气冷堆的工程设计与技术开发。U-Battery公司将进行小型高温气冷堆研究,将通过模块化设计和场外建设以降低成本和风险,用于为偏远地区和能源密集型工业区提供低碳电力和热力,以及用于制氢。

3)先进模块化铅冷快堆的工程设计与技术开发。西屋电气公司正开发基于铅冷快堆的第四代核电技术,该装置将在高温、大气压力下运行快中子能谱堆芯,与配备储能的空冷超临界二氧化碳循环系统连接,灵活发电以补充波动性可再生能源。本项目注重开发先进的研究基础设施,以测试和示范影响西屋电气铅冷快堆技术经济可行性的关键材料及组件。

2、推进核反应堆行业发展。投入1000万英镑推动英国核反应堆行业的发展,其中,500万英镑将用于加强英国的核监管制度,500万英镑将支持英国公司和初创企业,用于开发国内外模块化反应堆项目先进核部件的创新制造方法,该笔资助是先进制造与材料第二阶段2000万英镑资助的一部分,BEIS710日宣布第二阶段将资助11个项目[3]

1)罗尔斯·罗伊斯公司FAST项目。资助140万英镑,开发一种制造核反应堆压力容器的新方法,将开发的关键技术有:低合金钢容器型材的热等静压工艺;厚截面电子束焊接;热处理过程建模和物理过程开发。将制造一个小容器示范器,成为世界首个热等静压和厚截面电子束焊接压力容器。

2Sheffield Forgemasters公司项目。资助800万英镑,设计、制造并交付一种灵活的电子束焊接设备,能够在局部真空条件下单次焊接200毫米厚的核级钢材,以大幅提高核反应堆压力容器的生产效率,并可能成为小型模块化反应堆制造的关键支持技术。

3Cammell Laird公司FAITH项目。资助510万英镑,将利用Cammell Laird公司的模块化造船技术和英国国家核实验室(NNL)的核专业知识,开发模块化热工水力试验台用于开拓性的、与工业相关的试验研究。

4EDF Energy公司项目。资助137万英镑,将借鉴现有先进高温气冷堆的运行经验,进行多项技术创新,就现有法规和标准的优缺点向AMR供应商提供指导,以证明AMR高温反应堆设计的结构完整性。

5Nuclear Energy Components公司PITCO2C项目。资助38万英镑,开发利用超临界二氧化碳冷却剂改进机械加工工艺的技术,用于生产核燃料组件,同时开发用于传统机床的旋转式冷却剂适配器。

6U-Battery公司项目。资助110万英镑,将进行AMR场外模块化结构的概念开发和示范,设计并制造反应堆两个主容器和连接管道。

7)罗尔斯·罗伊斯公司SAS项目。资助26万英镑,开发内部和外部连接传感纤维的新方法,用于核电厂部件的温度、压力核应变传感器。

8)卡文迪什核能公司AWESIM项目。资助130万英镑,将直接在焊接点嵌入检测、闭环控制和自动化功能,以快速交付高质量焊缝。该技术将融合机器学习、传感器开发和先进的远程制造工艺等创新技术,可近实时进行焊接、焊接检查及焊接认证,能够尽快发现缺陷,减少返工、维修并避免冗余检查,以降低成本和缩短核部件制造时间。

9Createc Technologies公司MW-CT项目。资助31万英镑,将利用该公司开发的3D位置传感结合自主机器人的概念,实现在现场部署时对焊缝进行原位计算机断层扫描,以搭建更安全高性能的焊接检查原位射线照相系统。

10Laser Additive Solutions公司SonicSMR项目。资助83万英镑,将开发一种制造小型模块化反应堆零件的智能增材制造系统,将使用先进的辅助技术,如功率超声、光学过程监控和基于人工智能的自动缺陷识别,以制造无缺陷的复杂零件。

11)雅各布斯(Jacobs)公司项目。资助18万英镑,开发先进制造资格评估技术,将制造先进的机械评估示范器用于蠕变、疲劳和断裂,将应用研究、设备开发与先进的非接触式测量系统相结合,并结合适当的数据处理程序和分析。通过减少测试次数和评估时间,并控制复合材料或渐变结构(例如焊件)在不同区域的循环测试,改进当前最先进的制造和材料技术机械评估水平。                       (岳芳)



[1] £40 million to kick start next-gen nuclear technology. https://www.gov.uk/government/news/40-million-to-kick-start-next-gen-nuclear-technology

[2] Advanced Modular Reactor competition: phase 2 development - project descriptions. https://www.gov.uk/government/publications/advanced-modular-reactor-amr-feasibility-and-development-project/advanced-modular-reactor-feasibility-and-development-successful-projects

[3] Advanced Manufacturing Materials competition: phases 2A and 2B successful projects. https://www.gov.uk/government/publications/nuclear-innovation-programme-advanced-manufacturing-and-materials-competition-phase-2-successful-projects/advanced-manufacturing-materials-competition-phases-2a-and-2b-successful-projects

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