China Lancar Usaha Bernilai 1 Bilion Yuan untuk Membawa Reaktor Mikro Nuklear Mudah Alih ke Pasaran

Syarikat baharu menyasarkan reaktor yang cukup kecil untuk diangkut

China menubuhkan sebuah syarikat teknologi nuklear dengan modal berdaftar awal sebanyak 1 bilion yuan untuk membangunkan reaktor mikro yang menghasilkan antara 1 hingga 10 megawatt elektrik. Usaha sama itu bertujuan memajukan reaktor demonstrasi yang boleh membekalkan tenaga kepada pulau terpencil, lombong dan tapak perindustrian selama bertahun-tahun antara pengisian semula bahan api.

Sichuan Energy Nuclear Industry Co., Ltd. diperkenalkan di Chengdu pada 20 Oktober 2026. Sichuan Energy Development Group, pemegang saham pengawalnya, dan Nuclear Power Institute of China menubuhkan syarikat itu secara bersama, menghimpunkan sumber pelaburan wilayah dan kepakaran kejuruteraan nuklear.

Reaktor yang dicadangkan itu menggabungkan bahan api zirkonium hidrida uranium dengan penyejuk plumbum dan bismut cecair. Pembangunnya menyifatkannya sebagai sistem kompak yang direka menggunakan bahan yang membantu memperlahankan tindak balas nuklear secara automatik apabila suhu meningkat.

Matlamat segera adalah memajukan apa yang disifatkan rakan kongsi sebagai projek demonstrasi pertama di dunia yang menggunakan gabungan bahan api dan penyejuk khusus ini. Mereka belum mengumumkan lokasi demonstrasi, jadual pelesenan, tarikh mula pembinaan atau harga elektrik.

Cui Huaiming, timbalan ketua jurutera di institut nuklear itu, menjelaskan saiz dan pilihan pengangkutan yang disasarkan:

Teras reaktor kira-kira sebesar peti sejuk rumah, dan keseluruhan sistem penjanaan kuasa boleh dimuatkan dalam dua atau tiga kontena. Jadi, ia boleh diangkut dengan trak di darat, pesawat di udara atau kapal di laut,

Perbandingan dengan peti sejuk itu merujuk kepada teras, tempat tindak balas nuklear menghasilkan haba. Sistem elektrik lengkap akan merangkumi peralatan untuk mengalirkan haba itu dan menukarkannya kepada tenaga. Pelancaran syarikat itu memulakan usaha terselaras ke arah demonstrasi kejuruteraan dan penggunaan komersial, dengan pelabur, pengeluar dan bakal pelanggan dihimpunkan dalam program yang sama.

Siapakah yang membiayai usaha perindustrian ini?

Sichuan Energy Development Group menyumbang modal, lokasi operasi yang berpotensi serta pengalaman membina dan mengurus projek tenaga. Institut nuklear itu membekalkan teknologi, kemudahan penyelidikan dan kakitangan pakar.

Pelabur strategik termasuk dana panduan modal teroka Kawasan Teluk Besar Guangdong-Hong Kong-Macao, Dana Modal Teroka Industri Masa Depan Chengdu dan syarikat dalam rantaian bekalan perindustrian. Dana Chengdu itu dikaitkan dengan Chengdu Industrial Investment Group.

Syarikat baharu itu akan beroperasi dalam tiga bidang: reaktor mikro termaju, teknologi tenaga hijau dan aplikasi teknologi nuklear. Aktiviti yang dirancang merangkumi penyelidikan, pembangunan projek baharu dan pelaburan perindustrian.

Dalam majlis pelancaran yang dihadiri lebih 40 wakil syarikat, universiti, organisasi industri dan institusi yang terlibat, syarikat itu menandatangani kontrak pembangunan teknologi dengan institut nuklear berkenaan. Peserta rantaian bekalan turut menandatangani perjanjian rangka kerja bagi penyelidikan dan pembangunan bersama.

Shen Yunhai, timbalan pengarah jabatan pembangunan perindustrian institut itu, berkata model kerjasama tersebut menghimpunkan teknologi, modal dan pasaran. Tugas praktikalnya ialah menghubungkan reka bentuk reaktor dengan pengeluar yang mampu membinanya, pelabur yang sanggup membiayainya dan pelanggan yang bersedia membeli tenaganya.

Seberapa kecilkah reaktor mikro?

Reaktor mikro berada pada hujung paling kecil dalam pasaran kuasa nuklear. Teknologi China yang dicadangkan itu menyasarkan keluaran elektrik antara 1 hingga 10 megawatt. Megawatt mengukur kuasa, atau kadar penghasilan elektrik.

Ulasan teknologi reaktor bertajuk Research Progress and Prospects of Key Technologies for Small Nuclear Reactors menyifatkan reaktor mikro sebagai reaktor yang menghasilkan tidak melebihi 10 megawatt. Ulasan itu menyatakan takrif Agensi Tenaga Atom Antarabangsa bagi reaktor kecil meliputi keluaran elektrik antara 10 hingga 300 megawatt.

Gambaran keseluruhan keselamatan nuklear yang diterbitkan pada Januari 2024 di laman web Pentadbiran Keselamatan Nuklear Kebangsaan China menggunakan had yang sedikit lebih sempit: reaktor mikro modular berkapasiti di bawah 10 megawatt dan terutamanya berkhidmat di lokasi terpencil yang beroperasi tanpa grid elektrik besar.

Sebagai perbandingan, projek Linglong One China, yang juga dikenali sebagai ACP100, mempunyai kapasiti terancang sebanyak 125 megawatt. Angka itu 62.5 kali keluaran elektrik contoh reaktor mikro 2 megawatt yang diterangkan oleh pembangun China. Kedua-dua projek menyasarkan keperluan tenaga yang sangat berbeza dari segi skala.

Bagaimana bahan api dan logam cecair berfungsi bersama

Bahan api zirkonium hidrida uranium menggabungkan uranium dengan bahan yang mengandungi zirkonium dan hidrogen. Hidrogen bertindak sebagai moderator, memperlahankan neutron supaya dapat mengekalkan tindak balas nuklear dengan lebih berkesan.

Bahan api itu juga menyediakan apa yang disifatkan pembangun sebagai brek automatik. Apabila suhunya meningkat, perubahan dalam bahan api mengurangkan kekuatan tindak balas berantai. Sun Chao, timbalan pengarah Institut Keempat institut itu, menyifatkan tindak balas terhadap suhu ini sebagai ciri keselamatan utama.

Plumbum dan bismut cecair mengalirkan haba keluar dari teras. Reka bentuk yang dicadangkan menyusun komponen utama secara bersepadu dan kompak serta beroperasi pada tekanan biasa, sekali gus mengelakkan tekanan tinggi yang digunakan dalam reaktor air bertekanan konvensional.

Pembangun berkata penyejuk berketumpatan tinggi itu menyediakan perlindungan sinaran dan memindahkan haba dengan berkesan. Mereka turut menerangkan tindak balas terhadap kemalangan ekstrem yang melibatkan suntikan air untuk penyejukan dan pembentukan pengedap plumbum yang bertujuan mengehadkan pelepasan radioaktif.

Sun berkata gabungan bahan api dan reka bentuk reaktor itu membolehkan pembinaan tanpa bangunan pembendungan konvensional atau sistem tindak balas kecemasan di luar tapak. Ini ialah dakwaan pembangun tentang pendekatan keselamatan yang dicadangkan; proses pelesenan akan menentukan aturan keselamatan projek yang diluluskan.

Sasaran pembinaan ialah kira-kira 30 bulan, manakala beberapa keterangan menyatakan tempohnya mungkin lebih singkat. Pembangun menjangkakan sistem yang lebih ringkas, komponen pendua yang lebih sedikit dan tapak pembinaan yang lebih kecil dapat mengurangkan kos. Mereka belum menerbitkan bajet projek atau kos elektrik seunit yang telah dibuktikan.

Di mana bekalan kuasa stabil selama bertahun-tahun boleh membawa manfaat

Reka bentuk contoh yang menghasilkan 2 megawatt disasarkan untuk beroperasi lebih 40 tahun. Pembangunnya berkata satu pengisian bahan api boleh membekalkan elektrik selama lima hingga 10 tahun, sekali gus mengurangkan kekerapan penghantaran bahan api ke lokasi yang sukar dicapai.

Pulau terpencil dan pelantar luar pesisir ialah antara bakal pelanggan yang disasarkan. Penjanaan diesel di tempat-tempat ini bergantung pada penghantaran bahan api secara berkala, yang boleh menelan belanja tinggi atau terganggu. Reaktor kompak itu bertujuan menyediakan sumber kuasa setempat yang berterusan.

Versi terapung boleh ditempatkan berhampiran pulau atau terumbu, sekali gus mengekalkan ruang darat yang terhad. Haba daripada reaktor itu juga boleh menyokong penyahgaraman air laut dan akuakultur menggunakan air suam, menggabungkan tenaga elektrik, air tawar dan penternakan ikan daripada satu sumber tenaga.

Kawasan perlombongan pergunungan, stesen penyelidikan kutub dan kemudahan yang terlibat dalam penerokaan laut dalam ialah aplikasi lain yang dicadangkan. Pembangun turut mengenal pasti taman perindustrian, kemudahan kimia, pusat data dan bekalan elektrik kecemasan sebagai pasaran berpotensi.

Memanfaatkan haba serta elektrik

Reaktor nuklear mula-mula menghasilkan haba. Penjanaan elektrik menggunakan sebahagian daripada tenaga itu, manakala peralatan yang sesuai boleh mengalihkan haba tambahan untuk kegunaan seperti penghasilan stim perindustrian atau penyahgaraman.

Program China itu mencadangkan pembekalan elektrik dan haba, yang berpotensi menggantikan sebahagian penggunaan arang batu atau gas di tapak perindustrian. Penghasilan hidrogen ialah satu lagi aplikasi yang dikenal pasti oleh usaha sama itu, walaupun pengumuman pelancaran tidak memberikan butiran tentang projek hidrogen tertentu.

Reaktor mikro juga boleh beroperasi bersama turbin angin dan panel solar. Reaktor itu akan membekalkan tenaga secara stabil sementara keluaran angin dan solar berubah mengikut cuaca dan waktu siang. Rangkaian elektrik setempat, yang sering disebut grid mikro, boleh menyelaraskan pelbagai sumber itu.

Pelanggan perindustrian memerlukan keluaran haba reaktor yang sepadan dengan proses mereka. Ulasan akademik itu menyenaraikan sistem penukaran kuasa yang cekap serta pembekalan elektrik dan stim yang fleksibel sebagai keutamaan kejuruteraan penting bagi reaktor kecil.

Manfaat yang disasarkan adalah nyata: sebuah tapak terpencil boleh menerima elektrik dan haba berguna daripada pemasangan yang sama, dengan penghantaran bahan api yang lebih sedikit. Nilainya bergantung pada permintaan tenaga tapak itu, kos pengangkutan dan keupayaannya menggunakan haba yang tersedia.

Pengalaman bahan api sedia ada digabungkan dengan reka bentuk reaktor baharu

Institut nuklear itu membangunkan bahan api zirkonium hidrida uranium pada 1980-an dan 1990-an serta menggunakannya dalam projek termasuk reaktor denyut China. Menurut institut itu, program reaktor plumbum dan bismut telah melibatkan penyelidikan lebih sedekad.

Cui berkata institut itu ialah organisasi pertama di dunia yang mencadangkan laluan bahan api ini untuk reaktor mikro yang disejukkan dengan plumbum dan bismut. Sun berkata China dan Amerika Syarikat ialah dua negara yang memiliki reka bentuk teras dan teknologi pembuatan bahan api ini.

Sun turut berkata teknologi itu boleh mengurangkan muatan uranium antara satu perempat hingga separuh berbanding pilihan lain yang menghasilkan kuasa sama. Manfaat kewangannya bergantung pada pembuatan bahan api dan keseluruhan kitaran operasi, selain jumlah uranium yang diperlukan.

Pelan perindustrian itu meletakkan pengeluaran bahan api khusus di peringkat huluan, pembuatan peralatan dan penyepaduan sistem di peringkat pertengahan, serta pemasangan setempat dan perkhidmatan operasi paling hampir dengan pelanggan. Syarikat itu diwujudkan untuk menghubungkan aktiviti-aktiviti tersebut dan bukannya membangunkan setiap bahagian secara berasingan.

Kapasiti penyelidikan kekal sebagai kekangan praktikal. Ulasan akademik itu mengira terdapat 16 reaktor penyelidikan yang beroperasi di China, dan hanya lima daripadanya boleh menjalankan ujian penyinaran. Ujian sedemikian mendedahkan bahan api dan bahan struktur kepada sinaran untuk menilai prestasinya dari semasa ke semasa.

Ulasan itu mengesyorkan pembinaan reaktor penyelidikan pelbagai fungsi yang menghasilkan fluks neutron pantas yang tinggi. Ia juga mengenal pasti bahan termaju, pembuatan komponen, instrumentasi tepat, penukaran kuasa dan sistem operasi digital sebagai bidang yang memerlukan usaha lanjut.

Pengajaran daripada projek terdahulu tentang laluan ke pasaran

Usaha China membangunkan reaktor mikro menyusuli beberapa projek reaktor kecil yang lebih besar. Perkembangannya menunjukkan bahawa pengalaman operasi, pembinaan demonstrasi dan kelulusan kawal selia mengikut jadual yang berbeza.

• Mei 2020: Loji kuasa nuklear terapung Akademik Lomonosov milik Rusia mula beroperasi secara rasmi, membekalkan tenaga kepada wilayah terpencil Chukotka dengan dua reaktor berkadar 35 megawatt setiap satu.
• Julai 2021: Pembinaan projek Linglong One China berkapasiti 125 megawatt bermula di Changjiang, Hainan.
• November 2023: Bahagian bawah pembendungan keluli Linglong One telah dipasang. Secara berasingan, projek Amerika Syarikat yang dicadangkan menggunakan teknologi NuScale dibatalkan pada 8 November selepas gagal mendapatkan penyertaan pelanggan yang mencukupi.
• Disember 2023: Projek HTR-PM China di Shidaowan mula beroperasi secara komersial, menggunakan dua modul reaktor untuk menggerakkan satu sistem penjanaan dengan keluaran elektrik penuh sebanyak 210 megawatt.
• 20 Oktober 2026: Syarikat Sichuan diperkenalkan untuk memajukan program reaktor mikro zirkonium hidrida uranium serta plumbum dan bismut.

Ulasan akademik itu menjangkakan ACP100 mula beroperasi pada 2026 dan projek CAREM Argentina disambungkan ke grid pada 2028. Tarikh itu ialah jangkaan dalam ulasan berkenaan, manakala peristiwa di atas menggambarkan pencapaian yang telah direkodkan dalam laporan projek masing-masing.

Gambaran keseluruhan Pentadbiran Keselamatan Nuklear Kebangsaan mengenal pasti empat cabaran utama penggunaan: memilih teknologi untuk demonstrasi, menyesuaikan peraturan pelesenan, membina rantaian bekalan yang boleh diharap dan meraih penerimaan masyarakat. Penilaiannya menjangkakan beberapa reka bentuk berasaskan teknologi air ringan yang mantap mungkin menerima kelulusan sekitar 2030.

Reaktor yang menggunakan logam cecair, gas atau garam lebur menghadirkan susunan bahan dan sistem yang berbeza kepada pengawal selia. Gambaran keseluruhan itu menjangkakan proses kelulusan bagi reaktor berkenaan lebih mencabar berbanding reka bentuk yang memanfaatkan pengalaman berdekad-dekad dengan reaktor air.

Unjuran pasaran besar, namun demonstrasi masih belum dilaksanakan

Cui menganggarkan pesanan reaktor mikro yang disasarkan bagi 2026 berjumlah 1.8 gigawatt, bersamaan 1,800 megawatt, dan berkata ia mewakili 38% daripada permintaan baharu pada tahun itu. Beliau meramalkan lebih 3,200 unit dipasang di seluruh dunia menjelang 2030 dan nilai rantaian bekalan melebihi $42 bilion.

Angka itu menggambarkan minat pembelian dan unjuran pemasangan pada masa depan. Tugas komersial sekarang ialah menukar minat pelanggan kepada projek yang dibiayai dan dilesenkan, dengan jadual penghantaran serta tanggungjawab operasi yang dipersetujui.

Cui turut berkata 12 negara telah memasukkan tenaga nuklear mikro dalam strategi tenaga kebangsaan dan memetik 127 reka bentuk reaktor kecil yang dikenal pasti oleh Agensi Tenaga Atom Antarabangsa. Jumlah reka bentuk itu meliputi bidang reaktor kecil yang lebih luas, termasuk sistem yang jauh lebih besar daripada unit yang dicadangkan oleh usaha sama Sichuan.

Gambaran keseluruhan keselamatan nuklear Januari 2024 menyatakan lebih 80 teknologi reaktor kecil sedang dibangunkan ketika itu, kira-kira separuh berasaskan reaktor air ringan dan separuh lagi berasaskan teknologi reaktor termaju. Tinjauan penyelidikannya mengira 181 permohonan paten, termasuk 94 paten yang diberikan, serta 766 penerbitan saintifik dari Amerika Syarikat berbanding 361 dari China.

Usaha sama Sichuan menghimpunkan pembiayaan dan penyelarasan perindustrian untuk satu reka bentuk khusus China. Tugas utama seterusnya ialah menyiapkan loji demonstrasi yang dapat menyediakan pengalaman operasi, menetapkan keperluan pembuatan dan memberikan asas lebih kukuh kepada bakal pelanggan untuk membuat keputusan pembelian.

Perkara Utama

• Sebuah syarikat nuklear baharu di Sichuan mempunyai modal berdaftar awal sebanyak 1 bilion yuan dan menyasarkan reaktor mikro yang menghasilkan 1 hingga 10 megawatt elektrik.
• Reka bentuk yang dicadangkan menggabungkan bahan api zirkonium hidrida uranium dengan penyejuk plumbum dan bismut cecair.
• Pembangun menyifatkan contoh 2 megawatt itu boleh beroperasi lebih 40 tahun, dengan tempoh lima hingga 10 tahun antara pengisian bahan api.
• Kegunaan berpotensi termasuk bekalan elektrik untuk pulau, penyahgaraman, perlombongan, haba industri dan bekalan kuasa pusat data.
• Rakan kongsi berhasrat memajukan projek demonstrasi; lokasi dan jadual pelesenannya belum diumumkan.
• Kapasiti ujian, kelulusan kawal selia, rantaian bekalan dan komitmen pelanggan kekal sebagai faktor utama dalam penggunaan komersial.