概述

BWRX-300是由美国GE-Hitachi Nuclear Energy (GEH)公司（现GE Vernova核能事业部）开发的一种小型模块化沸水反应堆（SMR）。作为GE沸水堆家族的第十代设计，BWRX-300基于已获得美国核管理委员会（NRC）认证的ESBWR（经济简化型沸水堆）技术，旨在提供一种更安全、更经济、更灵活的无碳能源解决方案。本报告将详细阐述BWRX-300的堆型特点、发展历史及其全球推广规划。

图1：BWRX-300电厂透视图

1. 堆型特点 (Design Features)

BWRX-300的核心设计理念是简化、安全和经济性。其关键技术特点如下：

•反应堆类型与功率： BWRX-300是一种沸水堆（BWR），属于先进的第三代+SMR设计。电功率约为300 MWe，热功率为870 MWt。

•自然循环冷却： 采用自然循环方式驱动反应堆冷却剂（水）流动，消除了传统的强制循环泵及其附属系统，显著减少了设备复杂性、故障率和维护需求，并提高了安全性。自然循环依靠堆芯加热产生密度差来驱动冷却剂流动。

•全非能动安全系统： 这是BWRX-300最重要的安全特征。其关键安全功能不依赖于外部电力或操作员干预，仅依靠物理定律运行。

￮隔离冷凝器系统 (ICS)： 用于在异常或事故情况下移除衰变余热，同时起到超压保护作用。蒸汽在冷凝器中凝结，凝结水通过重力回流至反应堆压力容器（RPV）。

￮被动围阻体冷却系统 (PCCS)： 协助移除围阻体内的热量。

￮这些非能动系统能够在至少七天内无需外部支持维持堆芯安全冷却。

•燃料与运行： 使用标准的Global Nuclear Fuel (GNF) GNF2燃料组件，这种燃料已在全球多数BWR机组中使用，供应链成熟可靠¹²。堆芯包含240束燃料组件。换料周期可达12-24个月，设计寿命为60年，并考虑延长至80年。

•结构简化与模块化： 借鉴“设计成本优化”(Design-to-Cost)理念，结构设计高度简化。自然循环设计减少了大量管道和设备。采用模块化和开顶式建造技术，可大幅减少现场建造时间和工程量。与传统反应堆相比，厂房总体积缩小约90%，单位电功率混凝土用量减少约50%。

•多功能性： 除发电外，具备灵活的负荷跟踪能力（功率可在50%-100%快速调节），还可提供工业过程热，支持制氢、海水淡化、区域供暖等应用。

•安全壳设计： 采用干式安全壳设计，并集成了RPV上的隔离阀，以有效缓解失水事故（LOCA）。

图2：BWRX-300设计示意图

2. 发展历史 (Development History)

BWRX-300的发展历史是GEH沸水堆技术超过60年积累的最新发展。

•技术传承： BWRX-300是GEH沸水堆系列的第十代演进，其技术基础直接来源于已获得美国NRC设计认证（2014年）的ESBWR大型沸水堆。它继承了ESBWR的非能动安全系统设计和自然循环理念。

•小型化与SMR方向： 随着全球对小型、灵活、低成本核能的需求增长，GEH基于成熟的大型堆技术，向SMR方向发展，推出了BWRX-300。其开发目标是实现快速商业化部署，首台机组目标在2028年前投运。

•早期规划： BWRX-300的设计和规划始于2019年前后，致力于在2024-2025年启动首批项目建设。

•国际监管预审： 在设计过程中，BWRX-300积极接受了美国NRC、加拿大核安全委员会（CNSC）和波兰核监管机构（PAA）等多国监管机构的预审和技术评估，验证了其设计符合多国安全标准，为全球推广奠定了基础。

•里程碑项目启动： 自2021年以来，多个国家和地区选择或规划部署BWRX-300，标志着其发展进入了具体的项目落地阶段。

3. 推广规划 (Deployment Plans)

BWRX-300被认为是当前全球水冷先进SMR市场中最具有竞争力的选项之一，拥有明确的全球推广战略。

•标准化设计与全球适应： GEH致力于开发一个标准化厂房设计，能够适应北美、欧洲及其他地区的监管要求，便于在全球范围内的快速复制和规模化部署。

•重点市场部署：

￮加拿大： 安大略电力公司（OPG）已选择BWRX-300在Darlington核电厂建设北美首座SMR机组，目标2028年底投运。OPG还规划在该厂址部署至多4台BWRX-300。萨斯喀彻温省电力公司（SaskPower）也选定该堆型进行潜在部署规划。

￮美国： 田纳西流域管理局（TVA）已与GEH合作，规划在克林奇河场地（已获SMR场地许可）部署BWRX-300。多家美国公用事业公司组建产业联盟推动其标准化和本地化部署。TVA已向NRC提交专题报告，预计2024年提交建造许可证申请。

￮波兰： 波兰国家能源集团通过合资企业，已获政府原则性批准，规划在六个地点建设共计24台BWRX-300机组，总发电容量达10,000 MWe。已获得美国进出口银行和DFC等机构的融资支持意向书。

￮爱沙尼亚： Fermi Energia公司已选择BWRX-300作为其波罗的海地区首座核电站的堆型，计划在2030年代初投用。

￮英国： GEH已向英国监管机构提交通用设计评估（GDA）申请，并进入英国SMR竞争的下一阶段。

￮其他地区： 在捷克、瑞典（Vattenfall列为候选）、中东、非洲、亚洲、澳大利亚和拉美等全球30多个国家和地区积极推进合作和讨论。

•供应链建设与优化： GEH正积极与全球主要供应商（如BWXT制造反应堆压力容器）合作，保障关键设备的制造和供应，并通过模块化建造和工厂预制，旨在实现相对较短的建设周期（从第一块安全相关混凝土浇筑到装载燃料需30-36个月）。

•融资与政策支持： BWRX-300的推广得到了多国政府、公共事业公司和金融机构的资金和政策支持，加速其商业化落地。

结论

BWRX-300反应堆凭借其基于成熟ESBWR技术的自然循环沸水堆设计、完全非能动安全系统以及模块化带来的经济性优势，成为全球小型模块化反应堆市场的重要参与者。其发展历史清晰，在技术上继承了GEH六十余年的沸水堆经验，并通过多国监管机构的预审。在推广规划方面，BWRX-300已在全球多地落地具体项目，尤其在加拿大、美国、波兰和爱沙尼亚取得了显著进展，并积极拓展其他国际市场。尽管面临不同国家的监管挑战，但其标准化设计、强劲的供应链合作及资本支持预示着其在全球无碳能源转型中具有广阔的应用前景。首台机组的投运将是验证其技术和经济可行性的关键一步。

参考文献

[1]BWRX-300 Small Modular Reactor | GE Hitachi Nuclear - GE Vernova - https://www.gevernova.com/nuclea...
[2] [PDF] BWRX-300 General Description | GE Vernova - https://www.gevernova.com/conten...
[3] BWRX-300 - Wikipedia - https://en.wikipedia.org/wiki/BW...
[4] 法國NUWARD與日本BWRX-300小型模塊核反應堆(SMR)簡介 - [Derived from reference search but not directly cited]
[5] BWRX-300或将成为世界水冷先进SMR首选 - 中国能源网 - https://www.china5e.com/news/new...
[6] 公司研究| BWRX-300小型模块化反应堆技术创新与全球市场潜力分析 - http://www.mifce.org/newsinfo/83...

加拿大首个SMR项目：209亿加元成本如何计算？

2025年5月23日星期五

安大略发电公司已获准在达灵顿新核电站建造四座小型模块化反应堆中的第一座，预计总成本为209 亿加元（151 亿美元），但这个数字包括什么呢？

达灵顿新核电站项目场址位于现有的达灵顿核电站旁边（图片来源：OPG）

首先，这个项目是什么？

5月8日，安大略省宣布了最终投资决定，批准安大略发电公司（OPG）建造一座小型模块化反应堆（SMR），预计将成为七国集团（G7）国家中首个投入运营的商用小型模块化反应堆（SMR）。该反应堆计划最终在该地点安装四座通用电气公司（GE）Vernova日立核能公司生产的BWRX-300 SMR，每座发电量为300兆瓦，足以为约30万户家庭供电。

选择的小型模块化反应堆是什么？

小型模块化反应堆被广泛定义为发电量高达约300兆瓦的核反应堆——该输出功率约为传统大型核电站输出功率的三分之一或四分之一。之所以称之为模块化反应堆，是因为它的目标是能够在工厂化生产，并在相当于生产线的条件下预先组装许多部件，然后在现场进行组装。小型模块化反应堆的占地面积远小于传统核电站——一座BWRX-300反应堆及其相关建筑结构所占面积大约相当于一个足球场。下图是小型模块化反应堆的示意图：

（图片：GE Vernova 日立核能）

BWRX-300 是一台 300 MWe 水冷、自然循环 SMR，配备被动安全系统，利用 GE Vernova Hitachi 的 1500 MW（即传统大型机组）ESBWR 沸水反应堆的设计和许可基础。

这个项目要花多少钱？

四个SMR项目的总成本为209亿加元，相当于151亿美元、112亿英镑或133亿欧元。

第一个SMR 的成本是多少？

预计首座小型模块化反应堆(SMR) 的造价为 61 亿加元。此外，还需要为该场址开发一系列基础设施和服务，例如道路、下水道、桥梁、辅助建筑、光纤线路和冷却水供应隧道，最终将为所有四座 SMR 提供服务。这些设施将耗资 16 亿加元。因此，首座 SMR 及其共享或共用基础设施的总预算为 77 亿加元。

第二、第三和第四个SMR 的最终估计结果如何？

OPG表示，将与项目合作伙伴“在剩余三台机组的规划阶段，继续完善项目总成本估算，并借鉴首台小型反应堆建设的经验教训”，类似于达灵顿翻新项目的实施方式。目前，剩余三台小型反应堆的规划和许可工作正在进行中，省政府已于3月份提供了5500万加元的资金，用于支持这三台机组的规划制定。

项目总成本估算包括什么？

OPG 表示，它涵盖了建造新核电站所需的一切，包括许可、工程、采购、施工、运营准备、应急、利息和升级成本。通常，在讨论或比较能源发电项目时，人们会提到“隔夜成本”，即一夜之间建造一个项目的理论成本，因此不会包括利息和其他费用对项目融资贷款的影响。一些估算仅包括技术开发商承担的成本，而不包括业主的成本。相比之下，达灵顿新核电项目估计的 209 亿加元涵盖了所有成本，包括利息费用和升级成本。升级成本是指通货膨胀对设备和劳动力成本的影响，并且是针对整个 10 年项目期（包括规划阶段）计算的。

那么应急成本呢？

项目预算中也包含应急资金，但具体数额尚未公布。应急资金的估算方法是识别已知风险，并根据风险情况应用应急资金。OPG 表示：“在项目实施过程中，我们将对无法完全缓解的风险使用应急资金。这是一种极其审慎的项目管理方法，包含非常详细的分析。”

如果这是一个独一无二的项目，预算怎么能稳定呢？

OPG表示，他们吸取了达灵顿核电站翻新项目的经验教训。该项目为期十年，目前已进入第九个年头，目前仍在按时按预算完成。该项目涉及四台核电机组的大规模翻新，OPG表示，他们打算再次采用“分阶段实施”的模式，“以确保我们能够将第一台机组建设中的经验应用于后续机组，从而节省成本和时间”。第二台机组的翻新工程比第一台机组提前了250天完工。

该项目是否会展示模块化的成本效益？

OPG表示，一号机组的成本数字是“发布质量估算”。这基本上意味着这是一个经过充分研究的数字，工程设计、采购和进度安排都已成熟。二号、三号和四号机组的估算尚未完成，但后续机组的成本将逐步降低，四号机组的成本为41亿加元（约合29亿美元），比一号机组便宜约33%。

那么它们将被建设为四个独立的项目吗？

不是。OPG的计划是建造首座BWRX-300 SMR，并从中汲取所有经验教训，并将这些经验运用到后续机组的建造中。该计划实际上是先建造一座机组，然后制定优化方案来建造未来的机组。其余三座机组将在建造期间重叠，并作为滚动计划实施。

该项目的时间表是什么？

首台机组预计于2020年建成，并于2030年投入使用。其余三台机组将于2030年代中期建成。四台机组的场址准备工作已全面推进，目前已进入开工阶段。

（图片：OPG）

新建核电机组的经济效益是什么？

加拿大会议委员会估计，四座小型模块化反应堆（SMR）机组的部署和运行将在未来65年内使安大略省的GDP增加351亿加元（以2024年加元计算），并使加拿大的GDP增加385亿加元。此外，该反应堆在建设阶段还将维持18,000个就业岗位，在预计的60年运营期内还将维持2,500个就业岗位。经济乘数（即GDP增长与支出的比率）估计为0.91（即每支出1加元将使GDP增长91美分）。

我们对所发电的成本了解多少？

安大略能源委员会(Ontario Energy Board) 将在未来 OPG 的管制价格程序中审查该项目成本的回收情况。该省正在探索可能使纳税人受益的金融政策工具，而 OPG“将继续探索最佳融资安排，以支持计划资本投资的资金需求”。OPG 将在机组 60 年的发电寿命期内从客户账单中收回机组成本，并表示预计每千瓦时约 14.9 美分的成本将与替代可再生能源的成本相当。OPG 指出，安大略省独立电力系统运营商 (IHS) 已将新核电项目与可行的非排放替代方案进行了评估，结果发现，用风能、太阳能和电池储能取代该项目需要 5,600 至 8,900 兆瓦的容量，成本为每千瓦时 13.5 至 18.4 美分，而前者的成本为每千瓦时 14.9 美分。

哪些被视为更广泛的好处？

核能被视为生产基载清洁能源，它不会像化石燃料那样产生有害的气候排放，也不需要像替代可再生能源那样占用土地和建设新的输电基础设施。核能可以全天候生产能源，因此有助于保障加拿大的能源安全，并为数据中心等需要大量可靠能源的设施供电。

加拿大项目为何受到如此关注？

在过去的一二十年里，小型模块化反应堆的前景和潜力已得到充分证实。目前有超过70种不同的设计正在开发中，还有许多项目正在被提议。您可以在世界核协会的追踪网站上查看这些正在提议的项目：

您可以在世界核协会关于小型模块化反应堆的信息文件上获取更多详细信息。

通过推进达灵顿项目，加拿大有望在北美乃至七国集团（G7）的任何地区拥有首个投入运营的商业化小型模块化反应堆（SMR）。（俄罗斯和中国在SMR建设方面处于领先地位，阿根廷正在建设一个试点SMR）。波兰、美国和英国等众多国家目前正在考虑部署BWRX-300。OPG表示：“作为小型模块化反应堆的先行者，达灵顿SMR项目将为加拿大工人创造就业机会，为加拿大蓬勃发展的供应链带来合同，并向世界展示加拿大的能力和专业知识，以进一步发展该行业，同时加强加拿大的能源安全。”

本文由WNN 的Alex Hunt研究和撰写

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