HTMR-100-Team strebt Kiesbett-SMR in Südafrika an: neues Atomkraftwerk

23. Juni 2023

Stratek Global hofft, eine Pilotanlage für den Hochtemperatur-Modulreaktor (HTMR-100) zu bauen, eine Ableitung des südafrikanischen Pebble Bed Modular Reactor-Programms.

Ein Teil des Reaktors, der größtenteils unter der Erde liegen wird (Bild: Stratek Global)

Südafrikas PBMR sollte ein kleiner Hochtemperaturreaktor sein, der isotropen Brennstoff (TRISO) aus graphitverkapseltem Uran mit Helium als Kühlmittel nutzte und sowohl Prozesswärme liefern als auch Strom erzeugen konnte. Insbesondere die Beschaffenheit des Brennstoffs verleiht dem Reaktor ein hohes Maß an passiver Sicherheit und nutzt die inhärenten Sicherheitseigenschaften in Abhängigkeit von den physikalischen Eigenschaften des Systems aus, ohne dass ein Eingriff erforderlich ist.

Basierend auf bewährter deutscher Technologie arbeitete Südafrika seit 1993 an dem PBMR-Projekt. Im Jahr 2010 gab die Regierung jedoch offiziell ihre Entscheidung bekannt, nicht in das Projekt zu investieren, das daraufhin unter das Schutzsiegel „Pflege und Wartung“ gestellt wurde. sein geistiges Eigentum und seine Vermögenswerte.

Kelvin Kim, Vorsitzender und CEO von Stratek Global, ehemaliger Präsident der Nuclear Energy Corporation of South Africa, sagte, dass mit der Expertise und dem Erbe des PBMR-Programms – das sich zu Beginn der Pilotanlagenphase befand, als es unterbrochen wurde und 2.000 Menschen in Betrieb waren – das Das in Pretoria ansässige Unternehmen hofft, dass auf Grundlage der fortschrittlichen Entwürfe die erste HTMR-100-Anlage innerhalb von fünf Jahren gebaut werden könnte, hieß es und fügte hinzu, dass das Land auch den zu verwendenden TRISO-Brennstoff produziert habe.

Er sagte, die relativ geringe Größe des 35-Megawatt-Reaktors – er nehme weniger als ein Fußballfeld ein – bedeute, dass er an einer Vielzahl von Standorten eingesetzt werden könne, einschließlich industrieller und anderer Anwendungen wie Prozesswärme oder Wasserentsalzung. TRISO-Kiesbrennstoff ist außerdem „sehr stark und kann ohne Stöße auf einen Betonboden gekippt werden. Er kann daher problemlos über weite Strecken und über unebene Straßen transportiert werden.“

Während eines Besuchs in London, wo er potenzielle Finanziers traf, sagte Kim, dass das Design besonders für Afrika geeignet sei, da es einen geringen Kühlwasserbedarf und eine geringe Stromkapazität habe, beispielsweise ein abgelegenes Bergwerk und eine Gemeinde ohne die Notwendigkeit einer Stromverteilung über große Entfernungen Gitterlinien. Es hat auch das Interesse anderer Länder geweckt, darunter auch solche, die unter Schnee- oder Wüstenbedingungen eingesetzt werden.

Er sagte, der ursprüngliche Zielmarkt sei der afrikanische Kontinent sowie die weiter entfernte Pazifikregion und Asien. Der aktuelle Schwerpunkt liegt auf Südafrikas bevorstehendem Programm zur Entwicklung von 2.500 Megawatt neuer Kernenergie, darunter 100 Megawatt aus SMR.

Das Unternehmen gibt an, dass es zwei Hauptunterschiede zwischen dem PBMR und dem HTMR-100 gibt: „Der erste besteht darin, dass die Gasaustrittstemperatur von 940 °C auf 750 °C gesenkt wurde. Dies geschah, um einige der technischen Designanforderungen zu reduzieren.“ Machen Sie den Reaktor erschwinglicher und wettbewerbsfähiger im Bau.“ Der zweite große Unterschied besteht darin, dass der PBMR einen direkten Heliumkreislauf durch den Reaktor und in die Turbine nutzt. Stattdessen leitet der HTMR-100 die Wärme zu einem Wasserwärmetauscher oder Dampfgenerator , das Dampf für konventionelle Dampfturbinen oder Prozesswärme erzeugt. Der wichtige Punkt dieser Entscheidung ist, dass die gesamte nachgeschaltete Ausrüstung für den Wärmetauscher beschafft werden kann, was die Designentwicklungszeit und die Kosten für Zusatzausrüstung erheblich reduziert.“

Das aus zwei Blöcken bestehende Koeberg-Kraftwerk von Eskom ist Afrikas einziges Kernkraftwerk und produziert nach Angaben der World Nuclear Association etwa 5 % des südafrikanischen Stroms. Die beiden 900-MW-Druckwasserreaktorblöcke der Anlage wurden 1984 (Block 1) und 1985 (Block 2) ans Netz angeschlossen und waren ursprünglich für eine Betriebsdauer von 40 Jahren zugelassen. Eskom hat bei der nationalen Atomaufsichtsbehörde des Landes beantragt, die Betriebsdauer der Anlage um 20 Jahre bis 2045 zu verlängern.

Südafrikas Minister für Bodenschätze und Energie, Gwede Mantashe, teilte dem National Council of Provinces – dem Oberhaus des südafrikanischen Parlaments – letzten Monat mit, dass die Regierung beabsichtige, im vierten Quartal eine Ausschreibung für den Kauf von 2.500 Megawatt Kernenergie herauszugeben dieses Jahres im Rahmen seiner Strombezugspläne. .

Weltweit befinden sich mehr als 50 verschiedene kleine modulare Reaktoren in der Konstruktion oder Entwicklung, die ein breites Spektrum an Konzepten abdecken, darunter der chinesische experimentelle Prototyp einer gasgekühlten Hochtemperatur-Reaktor-Kiesel-Einheit (HTR-PM) am Standort Shidaowan in der Provinz Shandong. die im Dezember 2022 ihre ursprüngliche volle Kapazität erreichte.

Recherchiert und geschrieben von World Nuclear Energy News