世界有核國家都在研發小型模塊式反應堆（SMR），美國尤甚。究其原因，很簡單，主要是經濟成本。現在運行或在建的大型核電機組（特別是所謂的“第三代”壓水堆），非常復雜，標準嚴格，是能源領域最難的，是巨大的設計工程壯舉，除大型國營企業外，民營、私營財團“消受”不起。這也是美國核能走“下坡路”的重要原因。

要說美國運行的幾乎所有核電機組，建設“籌措”的資本早就“回收”完了，應該很便宜。但天然氣資源更便宜。在向低碳能源轉變的大背景下，風能、太陽能發電是發展的“主流”，成本也在大幅度“下跌”，社會大眾對核電“衰敗”并不特別“上心”。

但是，核電有自身存在的價值。這個世界，不可能100%靠可再生能源支持。況且核電的燃料成本低，機組的可靠性和可利用率高，壽命長。如果適當維護，可以運行60-80年，甚至更長時間，為人“詬病”的核廢物和燃料“閉環”都是技術問題，是完全可以解決的。

SMR有獨特的優勢：規模小，可在工廠制造，質量有保證；前期準備時間短，建成的單位成本較低；工藝設計簡化，盡可能少用泵和閥門，固有安全性能高。特別是輕水冷卻的SMR，技術成熟度高，有幾個設計已經證明可以取消核電廠場址邊界外的應急準備，即使發生什么事故，對周圍公眾的健康和安全沒有影響。

美國前任能源部長歐尼斯特?莫尼茲也說，SMR能給電力公司提供的靈活性，大型核電工程并不具備。特別是未來可再生能源大發展，需要核能彌補它的固有缺陷。

SMR商用化的可能和優勢需要驗證：目前開發SMR的主要障礙是籌集建設資金。新堆取證和詳細設計時間長，費用高，而且很難證明巨額的投資能獲得回報，需要有雄厚的財力和耐心。

總部在美國的小型模塊式反應堆啟動聯盟（SMRStart）最近發布報告說，它發現SMR可與天然氣發電機組的成本不相上下，條件是新技術所面臨的“同類首堆”通常面臨的風險得到妥善解決。這個組織去年1月由SMR開發商和潛在的客戶組成，旨在支持美國的SMR業務[5]。

這個組織9月14日發表的《小型模塊化反應堆的經濟》[6]，評估了SMR的市場機遇、商業化的時間框架以及成本競爭力。據說，預計第一批SMR將在天然氣發電機組的成本范圍內，條件是有適當的公私合作伙伴關系，幫助降低技術風險，并堅持降低的成本。伙伴關系還能減少采用技術的障礙，容許學習曲線降低未來SMR的成本。

這個報告還評估了各種政策“工具”，幫助“先行者”克服“同類首堆”技術的成本困難，包括生產稅抵免、投資稅抵免、貸款擔保、電力購買協議和其他政策措施。

美國已有可靠的客戶對部署SMR感興趣。猶他州市政電力系統(UAMPS)與努卡爾（NuScale）能源公司和西北電力能源公司合作，正在規劃在愛達荷國家實驗室“地界”內的首個美國模塊式小堆核電廠。田納西河谷管理局（TVA）也在考慮其克林奇河場址上的SMR。

該報告稱，“第一批先行者一旦解決了技術風險，有更多潛在的客戶對SMR感興趣，盡管大多數并沒有公開表示他們的興趣”。“SMR對那些以前從未考慮擁有核電機組的電力公司，如市政電力公司很有吸引力，因為它們多半負擔得起較小的前期基建成本，而且有各種能力與市場需求保持一致。”

這個報告估計，目前美國對SMR感興趣的客戶，包括第一批先行者，到2030年，可使5個SMR型核電廠投入運行。協助推動這種興趣的是小型堆的靈活性。

這個報告說，“SMR提供靈活的基荷容量，使這種電廠能與間歇性的可再生能源相結合”。“SMR設計之初就包括‘負荷跟蹤’能力，當這些堆與工業供熱結合成‘混合能源系統’時，它們就能在供熱和發電之間交替使用，以確保能量輸出和收益流不變。”

SMR還可為國家安全和關鍵任務活動提供高度有彈性的電力，也有能力取代退役的化石燃料發電廠。

中國和俄羅斯為全球提供65%的規劃或在建的核反應堆，美國只供應7%。海外對多用途的模塊式小堆感興趣，包括電力或供熱等，有助于美國在國際核貿易領域參與“公平競爭”。

美國核能研究所新堆部署資深項目經理馬克?尼科爾（MarcNichol）說，“SMR商業化將使美國有技術和信譽，開始給全世界增加新型核電機組的供應”。其他國家已在尋求美國的SMR技術，它代表一個絕好的機遇，提高美國在核能和地緣政治影響力方面的領導地位。”

該報告發現，到2030年，最初幾個機組開始運營后，SMR將在沒有進一步公私合作的條件下，具有成本競爭力。“在大多數情況下，SMR的成本多在天然氣發電機組的范圍內，這樣，電力公司就能根據長期價格穩定性和燃料多樣性等因素的優勢，選定SMR。”

這個報告的全文不長，以下是其“執行總結”的譯文：

本報告評估美國輕水冷卻小型模式反應堆(SMR)的市場機遇、商業化期限和成本競爭力，分析結論認為，SMR商用化可行，需要在本世紀20年代中期上市。

市場需要SMR

隨著基荷發電容量大批退役，而間歇性可再生能源增長對電網有負面影響，總歸需要SMR。SMR可以較好地匹配需求增長，降低前期基建成本，與可再生能源整合提供靈活性，重新給退役的化石燃料電廠現場供電，還能形成高度有彈性的基荷能力。如無碳發電需求持續增長，SMR甚至更加重要。據保守估計，到2035年，美國新增SMR的裝機容量將超過6百萬千瓦(GWe），而更激進的目標可能超過15GWe。

SMR商用化不斷發展

能源部的支持加速了發展的步伐，私人公司繼續投資于SMR，到目前為止已經超過10億美元。美國核管會接受了紐斯卡爾能源公司和田納西河谷管理局的首批SMR許可申請，預計首次將于2020年代初批準。

對于潛在的業主，現在的設計已經足夠成熟，可評估推進項目的收益和風險。猶他州市政電力系統正計劃在愛達荷州國家實驗室的現場定位其第一個SMR型核電廠，作為無碳電力項目的一部分。田納西河谷管理局（TVA）正在研究在其克林奇河場址部署SMR，為國家安全設施提供有高度彈性的電力。幾家公司有意追隨先行者，并在2030年前后部署SMR。

SMR成本有競爭力

各種政策和市場不確定性分析表明，有許多條件和可能的情景會導致SMR與天然氣聯合循環電廠的成本不相上下。

預計首批SMR將在天然氣發電廠的成本范圍內，前提是適當的公私合作伙伴關系幫助降低技術風險，保持“同類首堆”低成本。合作伙伴關系通過解決典型的同類首堆的各種挑戰，激勵最初的SMR客戶，開辟獨特的監管條例、化解技術和金融風險，使之不會變得為成本讓多數電力公司無法或不愿接受。這種合作關系減少了技術采用的障礙，用學習曲線降低未來SMR的成本。

到2030年，最初幾個SMR型核電廠運營后，沒有進一步公私合作條件，SMR仍會有成本競爭力。多數情況下，SMR的成本會在天然氣發電廠的范圍之內。這樣一來，國營電力公司就可根據長期價格穩性和燃料多樣性等因素的優勢，選擇SMR。

SMR的巨大潛質證明，進一步投資SMR和公私合作支持“先行者”是合理的。SMR成功商用化是對國家未來基礎設施的重要補充，一個有彈性的低碳能源系統，對就業和經濟不斷增長以及增強國家安全，至關重要。