Ⅱ.以技术创新应对能源危机
全球有73种以上SMR正在研发
人工智能数据中心电力需求增长,关注度上升
有望保障能源安全、实现碳中和并促进产业发展
美国加快审批……预计2030年代初实现商业化
韩国目标到2035年占据全球市场40%
“应允许签订购电协议(PPA),消除市场不确定性”
进入人工智能(AI)时代,小型模块化反应堆(SMR)作为能够同时实现能源安全、碳中和与产业发展的解决方案,正迅速崛起。世界各国为抢占SMR市场先机展开激烈竞争,我国也将SMR指定为国家战略技术,正式加入这场竞赛。
据韩国原子能安全技术院(KINS)10日消息,截至2026年6月,国际原子能机构(IAEA)先进反应堆信息系统(ARIS)登记的SMR堆型已达全球73种。美国最多,有22种,其次是俄罗斯13种、法国8种。
韩国目前登记了4种SMR,包括正在接受原子能安全委员会标准设计批准审查的创新型小型模块化反应堆(i-SMR,韩国水力原子力公司),以及2024年获得标准设计批准的SMART(韩国原子能研究院)、BANDI(韩国电力技术公司)和Salus-100(韩国原子能研究院)。
若将仍处于早期研发阶段的项目也计算在内,韩国正在研发的SMR种类还会更多。除钠冷快堆(SFR)Salus-100外,韩国原子能研究院还在研发高温气冷堆(型号:HECTAR)、熔盐堆(MARINA)和热管堆(Nuspace Power)。
该研究院正以Helios型号推进商业化,该型号是在电功率100兆瓦(MW)级的Salus-100基础上扩展至250 MW级。韩国民营企业中,BeZ正在研发高温气冷堆(BeSMART)。
AI时代的电力解决方案……SMR商用化日益临近
SMR是指电功率不超过300兆瓦电(MWe)、热功率不超过1000兆瓦热(MWt)的小型反应堆。通常,大型核电站的电功率在1000 MWe以上。SMR采用一体化结构,堆芯、控制棒、冷却剂泵、蒸汽发生器、稳压器等主要部件都装在一个容器内;它还可以在工厂制成模块后运至现场组装。
此外,SMR采用“非能动安全系统”,即使没有外部电源,也能通过自然循环方式移除堆芯热量,因此设计上能够在福岛地震一类自然灾害中安全停堆。输出功率比SMR更小、规模为10至50 MWe的核电站,有时也被称为微型模块化反应堆(MMR)。
SMR大致分为以水为冷却剂的轻水堆和非轻水堆两类。韩国研发的SMART和i-SMR属于轻水堆,钠冷快堆、高温气冷堆和熔盐堆则属于非轻水堆。非轻水堆也被称为“先进核反应堆”(Advanced Nuclear Reactor)或第四代反应堆。
就在两三年前,SMR还被视为遥远的未来技术。但近来各国加快SMR研发步伐,商用化已日益临近。人工智能带来的电力需求大幅增长,是各方加速推进SMR的主要背景之一。
各国都将SMR视为能够为人工智能数据中心和半导体工厂全天候稳定供电的电源。谷歌、Meta等美国大型科技企业为保障自家数据中心的电力供应,接连与SMR开发商签订购电协议。
大型核电站通常建在海岸等远离需求中心的地区,因为这样更容易确保安全并获得居民接受,同时还必须建设远距离输电网络。相比之下,安全性更高的SMR可以建在需求中心附近,这是其优势之一。除发电外,SMR还可用于制氢、提供工艺热、海水淡化以及船舶推进等多种领域。
美国力争18个月内完成审批……加速商用化
美国正引领SMR竞赛。美国通过2019年颁布的《核能创新与现代化法案》(Nuclear Energy Innovation and Modernization Act),为“先进反应堆”建立了分阶段许可审批机制。
此后,美国又于2024年通过《促进清洁能源领域多用途先进核能部署法案》(Accelerating Deployment of Versatile, Advanced Nuclear for Clean Energy Act),使核管理委员会(NRC)能够加快审批SMR等下一代反应堆。
唐纳德·特朗普总统开启第二任期后,推进速度进一步加快。特朗普总统通过接连发布行政命令,推动加快核能普及。
其中,《改革美国能源部(DOE)反应堆试验框架》行政命令规定,下一代反应堆的试验项目可由能源部而非核管理委员会批准。也就是说,商用反应堆仍需获得核管理委员会许可,但试验堆可由能源部负责批准和运行。
据此,能源部通过试点项目选定了10家公司参与的11个项目。该行政命令要求至少3座反应堆在2026年7月前达到临界状态。截至2026年8月,已有5座反应堆实际达到临界状态。
此外,《改革核管理委员会》行政命令要求在18个月内完成新建核电站的许可审批程序。《重建美国核能产业基础》行政命令则包括为核电站重启和建设提供资金支持的内容。
面向商用化的准备工作也在快速推进。美国已越过许可审批阶段,进入全面建设阶段。预计到2030年代初,多座SMR有望开始商业运行。
泰拉能源正在怀俄明州凯默勒建设钠冷快堆(SFR)Natrium。Natrium是首个获得美国核管理委员会建设许可的商用SMR,于2026年3月获批。其电功率为345 MWe,预计将于2031年至2032年完工。Meta已与泰拉能源签订总规模为2.8吉瓦(GW)的购电协议。
泰拉能源也与韩国保持着密切合作关系。SK创新和SK株式会社于2022年8月投资泰拉能源,成为其第二大股东。此外,SK创新于2026年1月将部分股份转让给韩国水力原子力公司。由此,泰拉能源、SK集团和韩国水力原子力公司形成了三方联盟。
由GE Vernova与日立合资成立的GE Vernova Hitachi正推进电功率300 MWe级轻水堆SMR——BWRX-300的商用化。美国核管理委员会于9月29日向田纳西河谷管理局(TVA)颁发了建设许可,批准其在田纳西州橡树岭的克林奇河厂址建设BWRX-300。这是BWRX-300在美国获得的首张建设许可。
此前,加拿大安大略发电公司(OPG)于2025年4月获得加拿大核安全委员会批准,建设首座BWRX-300,目前工程正在进行中。
X-energy计划在德克萨斯州道化学公司位于西德里夫特的厂址建设高温气冷堆(HTGR)Xe-100。项目由4座电功率80 MWe的反应堆组成,总电功率为320 MWe。公司预计可在2026年下半年获得建设许可。
亚马逊向X-energy投资约5亿美元,并计划利用Xe-100 SMR,到2039年 확보5吉瓦电力。斗山能源参与其中,担任X-energy主设备供应合作伙伴。
Kairos Power正在田纳西州橡树岭建设熔盐堆(MSR)Hermes-1和Hermes-2。目前项目仍处于热功率35兆瓦热的示范堆阶段,两座反应堆分别计划于2028年和2029年投入运行。Kairos Power此前已与谷歌签订电功率规模为50 MWe的购电协议。
NuScale Power正推进加压轻水堆Voygr的商用化。该公司曾计划在爱达荷州实现首次商用,但原本准备购电的地方电力公司以经济性为由取消采购计划,项目因此告吹。
Voygr反应堆每个模块可输出77 MWe电力。2025年5月,采用6个模块、可输出462 MWe电力的型号获得美国核管理委员会标准设计批准。不过,该型号尚未取得建设和运行许可。NuScale Power也在罗马尼亚推进SMR建设项目。
多家韩国企业正与NuScale Power合作。GS能源于2021年投资NuScale Power,斗山能源和三星物产也作为合作伙伴参与其中。
“韩国目标到2035年占据SMR市场40%”
凭借大型核电站的建设和运营经验,韩国也在加快步伐,力争成为“SMR强国”。10月7日,韩国政府在《韩国绿色大转型(K-GX)推进计划》中提出,目标是到2035年实现SMR全球市场占有率达到40%(不含中国)。
作为零碳电源,SMR可替代以化石燃料为基础的传统发电设施,从而实现碳中和并助力国家能源安全。此外,通过向海外出口国产SMR,还能带动产业发展,可谓一举多得。这正是政府支持SMR产业的原因。
SMR建设经验也有望为韩国建筑和制造企业参与全球SMR项目奠定基础。正在参与韩国国内外多个SMR项目的斗山能源计划在昌原建设SMR专用代工厂,每年生产20座以上SMR。此外,三星物产、现代建设、现代重工、DL E&C、GS能源、三星重工、现代工程、SK创新等企业也已参与海外SMR项目或进行股权投资。
韩国国内最先建设的SMR预计将是韩国水力原子力公司的创新型小型模块化反应堆(i-SMR)。计划在2028年前取得原子能安全委员会的标准设计批准,再获得建设许可,并于2035年开始商业运行。韩国水力原子力公司已选定釜山机张作为韩国首个SMR厂址。
为推动非轻水堆SMR商用化,政府还计划从研发初期起就让民间企业参与大型产研协同开发(Research and Business Development)项目。预计韩国原子能研究院、建筑企业和三家造船企业等政企力量将共同参与推进以熔盐堆(MSR)为基础的船舶建造项目。政府表示,作为K-GX推进任务之一,将建造无需更换核燃料即可长期运行20年以上的环保型SMR船舶。为推动SMR尽早商用化,政府计划于2027年上半年修订《限制特别税收待遇法》,将SMR指定为国家战略技术。
要引进以钠冷快堆、熔盐堆和高温气冷堆等非轻水堆为基础的SMR,还必须建立新的监管体系。目前的监管体系针对大型轻水堆和重水堆核电站,无法直接适用于新型堆型。为此,原子能安全委员会于2026年2月制定了《SMR监管体系建设路线图》。
原子能安全委员会SMR监管体系的核心,是摆脱以往“设计完成后再审查”的方式,转向“监管与设计并行开发”。作为其中一项举措,原子能安全委员会将于2026年11月起引入预审制度。其目的是从设计阶段开始加强开发方与监管机构之间的沟通,确认监管标准的适用性并消除不确定性。
美国泰拉能源计划通过其第二大股东SK创新申请韩国的预审制度。Natrium反应堆已获得美国核管理委员会的建设许可,因此公司期待在韩国也能迅速推进许可审批程序。
正在研发熔盐堆的丹麦Saltfoss Energy(原Seaborg Technology)也在考虑是否申请预审。Saltfoss Energy正与三星重工、韩国水力原子力公司合作,在韩国建设浮式SMR。浮式SMR是将SMR装载到驳船上,再移动至所需地点供电的方式。
Saltfoss Energy韩国分公司负责人Kang Sinyeong表示:“美国德克萨斯州方面也表达了兴趣,我们正在考虑是走美国的许可审批程序,还是申请韩国的预审制度。”
预计韩国原子能研究院正在研发的钠冷快堆、高温气冷堆、熔盐堆和热管堆也将利用预审制度。该研究院正与现代建设共同研究钠冷快堆,与浦项建设与工程共同研究高温气冷堆,并与三星重工及现代建设共同研究熔盐堆。
SMR商用化仍需消除不确定性
韩国国会于2026年2月通过《促进和支持小型模块化反应堆开发特别法》(SMR特别法)。该法自2026年9月起施行,规定政府每5年制定一次《小型模块化反应堆系统开发基本计划》,并在原子能振兴委员会下新设小型模块化反应堆系统开发促进委员会。
该法还允许政府支持SMR研发与示范,并支持民营企业和公共机构共同出资设立公司。政府也可以将大学、研究所和企业集中开展SMR研发的地区指定为SMR研发特区。
尽管特别法已经施行,能源行业仍指出,要实现SMR商用化,必须进行切实的制度改革,以保障项目盈利。目前的SMR特别法仅限于研究用反应堆和示范项目,因此若要让民营发电企业进军SMR领域,就需要制定新的扶持政策。
建设SMR需要投入巨额资金,因此必须通过项目融资(PF)筹集初期建设资金。为获得融资,必须尽早明确项目的盈利能力。核电行业要求政府也允许SMR与用户签订购电协议(PPA)。
建设SMR,获得当地居民接受至关重要。尽管其安全性较大型核电站有所提升,但仍需要时间进行验证。专家建议利用燃煤电厂关闭后的场址建设SMR。
要让SMR投资持续进行,必须建立市场信心,让人相信韩国国内会持续建设SMR。核电行业要求,政府应在2026年制定的第12期电力供需基本计划中进一步纳入SMR,以消除市场不确定性。
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