HTMR-100-Team zielt auf SMR mit Kieselsteinbett in Südafrika ab: New Nuclear

23. Juni 2023

Stratek Global hofft, eine Pilotanlage des Hochtemperatur-Modulreaktors (HTMR-100) zu bauen, der aus dem südafrikanischen Pebble Bed Modular Reactor-Programm abgeleitet ist.

Ein Teil des Reaktors, von dem ein Großteil unter der Erde liegen soll (Bild: Stratek Global)

Südafrikas PBMR sollte ein kleiner Hochtemperaturreaktor sein, der mit Graphit ausgekleideten kugelförmigen tristrukturell isotropen Uranoxycarbid-Brennstoff (TRISO) mit Helium als Kühlmittel verwendet und sowohl für die Wärmeverarbeitung als auch für die Stromerzeugung geeignet ist. Insbesondere die Art des Brennstoffs verleiht dem Reaktor ein hohes Maß an passiver Sicherheit und nutzt inhärente Sicherheitsmerkmale, die auf den physikalischen Eigenschaften des Systems basieren, ohne dass ein Eingriff erforderlich ist.

Basierend auf bewährter deutscher Technologie arbeitete Südafrika seit 1993 am PBMR-Projekt. Im Jahr 2010 gab die Regierung jedoch offiziell ihre Entscheidung bekannt, nicht mehr in das Projekt zu investieren, das daraufhin unter „Pflege und Wartung zum Schutz seines geistigen Eigentums“ gestellt wurde und Vermögenswerte.

Kelvin Kemm, Chief Executive Officer von Stratek Global, ehemaliger Vorsitzender der South African Nuclear Energy Corporation, sagte, dass das Pretoria-Programm mit der Erfahrung und dem Erbe des PBMR-Programms – das sich in der frühen Pilotphase befand, als es eingestellt wurde und 2.000 Mitarbeiter beschäftigte – Das ansässige Unternehmen hofft, dass die fortschrittlichen Designs dazu führen können, dass innerhalb von fünf Jahren eine einzigartige HTMR-100-Fabrik gebaut wird, und fügt hinzu, dass das Land auch den TRISO-Kraftstoff produziert hat, der verwendet werden soll.

Er sagte, die relativ geringe Größe des 35-MWe-Reaktors – er nimmt weniger Platz ein als ein Fußballfeld – bedeute, dass er an einer Vielzahl von Orten eingesetzt werden könne, auch für industrielle und andere Anwendungen wie Prozesswärme oder Entsalzung. TRISO-Kieselbrennstoff sei außerdem „sehr robust und kann ohne Wirkung auf Betonboden geworfen werden. Er kann daher problemlos über weite Strecken und über unebene Straßen transportiert werden.“

Während eines Besuchs in London, wo er potenzielle Unterstützer traf, sagte Kemm, dass das Design aufgrund seines geringen Kühlwasserbedarfs und der Möglichkeit, beispielsweise eine abgelegene Mine und Gemeinde ohne große Entfernungen mit Strom zu versorgen, besonders für Afrika geeignet sei. Stromverteilungsnetzleitungen. Es hatte auch das Interesse anderer Länder geweckt, darunter auch solche, in denen es unter Schnee- oder Wüstenbedingungen aufgestellt werden sollte.

Er sagte, der ursprüngliche Zielmarkt sei der afrikanische Kontinent sowie darüber hinaus im Pazifik und in Asien. Der Schwerpunkt liegt derzeit auf Südafrikas bevorstehendem Programm zur Entwicklung neuer Kernkraftwerke mit einer Leistung von 2.500 MW, darunter 100 MW aus einem SMR.

Das Unternehmen gibt an, dass es zwei Hauptunterschiede zwischen dem PBMR und dem HTMR-100 gibt: „Der erste besteht darin, dass die Abgastemperatur von 940 °C auf 750 °C gesenkt wurde. Dies geschah, um einige technische Designanforderungen zu reduzieren und den Reaktor effizienter zu machen. erschwinglich und wettbewerbsfähig zu bauen. Der zweite Hauptunterschied besteht darin, dass PBMR einen direkten Heliumkreislauf durch den Reaktor und in die Turbinen nutzt. Stattdessen entnimmt der HTMR-100 Wärme einem Wasserwärmetauscher oder Dampferzeuger, der Dampf für herkömmlichen Dampf erzeugt. Turbinen oder Prozesswärme. Der wichtige Punkt dieser Entscheidung besteht darin, dass alle dem Wärmetauscher nachgeschalteten Geräte von der Stange gekauft werden können. Dies reduziert die Designentwicklungszeit und die Kosten für Sekundärausrüstung erheblich.

Das aus zwei Blöcken bestehende Kraftwerk von Eskom in Koeberg ist Afrikas einziges Kernkraftwerk und produziert nach Angaben der World Nuclear Association rund 5 % des südafrikanischen Stroms. Die beiden 900-MWe-Druckwasserreaktoren der Anlage wurden 1984 (Block 1) und 1985 (Block 2) ans Netz angeschlossen und zunächst für 40 Jahre Betrieb zugelassen. Eskom hat die nationale Atomaufsichtsbehörde des Landes gebeten, die Betriebsdauer der Anlage um 20 Jahre bis 2045 zu verlängern.

Südafrikas Mineralien- und Energieminister Gwede Mantashe teilte dem National Council of Provinces – dem Oberhaus des südafrikanischen Parlaments – letzten Monat mit, dass die Regierung beabsichtige, im vierten Quartal dieses Jahres eine Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen für den Erwerb von 2.500 MW Kernenergie herauszugeben Jahr im Rahmen seiner Stromversorgungspläne.

Weltweit befinden sich mehr als 50 verschiedene kleine modulare Reaktoren in der Planung oder Entwicklung, die eine Vielzahl von Konzepten umfassen, darunter das Hochtemperatur-gasgekühlte Kieselbettreaktor-Modul (HTR-PM) von Demonstration of China auf dem Gelände von Shidaowan in der Provinz Shandong. die im Dezember 2022 ihre ursprüngliche volle Leistung erreichte.

Recherche und Schreiben von World Nuclear News