小型模組化反應爐在解決全球能源危機方面具有巨大潛力。亞太地區將見證最高成長。

作者: Himanshu Patni

2021年11月24日

小型模組化反應爐市場

小型模組化反應爐市場預計到2027年將超過120億美元的市場估值,在預測期(2021-2027)期間以約3%的合理複合年均增長率擴張。小型和中型或模組化反應爐是滿足更廣泛用戶和應用場景對靈活發電需求的一個良好選擇。小型模組化反應爐可單獨部署或作為多模組電廠部署,提供了將核能與包括可再生能源在內的其他替代能源相結合的可能性。許多成員國正專注於開發小型模組化反應爐,這些反應爐被定義為先進反應爐,每個模組可產生高達300 MW的電力。這些反應爐具有先進的工程特點,可單獨部署或作為多模組電廠部署,旨在工廠建造並運往公用事業公司進行安裝,以滿足需求。全球約有50種SMR設計和概念。其中大多數處於不同的開發階段,一些聲稱已接近短期部署。目前,阿根廷、俄羅斯和中國有四個SMR處於高級施工階段,一些現有和新興的核能國家正在進行SMR研發。國際原子能機構正在協調其成員國的努力,通過系統方法識別和開發關鍵使能技術,以開發各種類型的SMR,旨在實現此類反應爐的競爭力和可靠性能。該機構還幫助他們解決可能促進SMR部署的共同基礎設施問題。

核能的靈活特性可以實現向更清潔的世界和更強大的全球經濟體的轉型。在最近幾十年中,清潔能源看到了快速的創新和成本降低。太陽能光伏、水力發電、風力發電、可調度地熱(深層和淺層)、聚光太陽能發電、生物質能以及帶碳捕獲的化石能源在過去十年中經歷了快速的技術和經濟進步。核能有可能與許多其他能源以協同方式結合,這可能導致集成系統,其總和超過其各個部分之和。在國際原子能機構於2019年10月組織的關於氣候變化與核電作用的國際會議上,與會成員國表示,SMR的典型輸出功率可達300 MWe,可能是取代老化化石燃料發電廠的最有效的無二氧化碳電力來源。全球範圍內正在推進用於即時和近期部署的SMR的技術開發。

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Covid-19在全球範圍內的傳播減緩了全球許多行業的增長。政府和企業為遏制病毒傳播而實施的封鎖措施導致了電力需求的顯著下降。截至2021年7月26日,共有222個國家受到疫情的影響。疫情抑制了對小型模組化反應爐技術的投資,並威脅要減緩其擴張和商業化。短期內,影響最大的是鈾的供應,因為各個礦山和核設施已暫停運營。佔全球鈾產量約三分之二的幾家主要鈾礦公司,如哈薩克斯坦、納米比亞和加拿大,都出現了減產。反應爐設計和施工進度也受到疫情的影響。常規核電廠由於工人健康原因正在經歷長時間的停運。小型模組化反應爐的設計和許可以及建造方面的延遲,加上電力需求的下降,都對小型模組化反應爐的發展造成了負面影響。然而,隨著疫情影響的減弱,預計該行業將會反彈。

根據反應爐類型,小型模組化反應爐市場細分為輕水反應爐、重水反應爐、高溫反應爐、快中子反應爐、熔鹽反應爐。輕水反應爐細分為壓水反應爐和沸水反應爐。在反應爐類型中,2020年輕水反應爐市場的價值為XX0億美元,預計到2027年將達到XX0億美元,在2021-2027年期間的複合年均增長率為XX%。輕水反應爐 (LWRs) 是用普通水冷卻和緩衝的動力反應爐。在壓水反應爐 (PWR) 中,高壓高溫水從堆芯中帶走熱量並傳輸到蒸汽發生器。在那裡,一次迴路的熱量傳輸到也含有水的低壓二次迴路。

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根據連通性,小型模組化反應爐市場細分為並網和離網。在連通性中,離網部分在2020年的市場估值為XX0億美元,預計到2027年將達到XX0億美元,在分析期內的複合年均增長率為XX%。離網模組化反應爐很有用,因為它們可以用於設置大型核電廠不可行的偏遠地區。這有助於為偏遠社區提供非化石燃料替代方案,以及偏遠社區、孤立電網系統、島嶼和礦場的其他非電力應用。小型模組化反應爐的其他優點包括其較低的初始投資、更高的可擴展性和針對無法容納更傳統和更大反應爐的地點的選址靈活性。與早期設計相比,它們還具有增強的安全性和保障性。先進SMR的部署可以幫助推動經濟增長。

根據連通性,小型模組化反應爐市場細分為並網和離網。在連通性中,離網部分在2020年的市場估值為XX0億美元,預計到2027年將達到XX0億美元,在分析期內的複合年均增長率為XX%。離網模組化反應爐很有用,因為它們可以用於設置大型核電廠不可行的偏遠地區。這有助於為偏遠社區提供非化石燃料替代方案,以及偏遠社區、孤立電網系統、島嶼和礦場的其他非電力應用。

根據部署,小型模組化反應爐市場細分為單模組電廠和多模組電廠。在部署中,多模組電廠部分在2020年的市場價值為XX0億美元,預計到2027年將達到XX0億美元,在2021-2027年期間的複合年均增長率為XX%。SMR可以部署在可擴展的多模組配置中,這為電網運營提供了更大的靈活性,使之能夠與可再生能源集成,並幫助取代現有的核電廠和退役的燃煤電廠。該部分的增長是由於對SMR額外單位的融資的便利性,這導致了規模經濟的系列生產。

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根據位置,小型模組化反應爐市場細分為陸地和海洋。在陸地中,市場的XXXX部分在2020年的價值為XX0億美元,預計到2027年將達到XX0億美元,在2021-2027年期間的複合年均增長率為XX%。陸地部分佔主導地位的主要原因是地下部署的巨大潛力、對自然災害的高度保護、抗震能力的提高以及更高的熱效率。此外,與海洋SMR相比,它們的許可程序也更簡單。

根據應用,小型模組化反應爐市場細分為發電、工藝熱、海水淡化、氫氣生產和工業。在應用中,發電部分在2020年的市場估值為XX0億美元,預計到2027年將達到XX0億美元,在分析期內的複合年均增長率為XX%。發電佔據最大的市場,因為它能夠與可再生能源集成,從而提供靈活的基載電力。選址的便利性和運營的靈活性推動了發電應用中小模組化反應爐的需求。

此外,該報告提供了在印度小型模組化反應爐領域採取的詳細措施。該報告提供了對包括北美(美國、加拿大、北美其他地區)、歐洲(德國、英國、法國、歐洲其他地區)、亞太地區(中國、日本、印度、澳大利亞、亞太地區其他地區)、世界其他地區在內的地區的詳細分析。亞太地區在2020年佔據市場主導地位,佔有XX%的份額。

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Westinghouse Electric、NuScale Power、General Electric-Hitachi Nuclear Energy、Terrestrial Energy、Moltex Energy、X-energy、Hotec International、General Atomics、LeadCold Reactors 和 ARC Clean Energy 是小型模組化反應爐市場中一些主要的參與者。這些參與者已進行了多項併購以及合作,以使小型模組化反應爐具有成本效益並盡可能廣泛地使用。

小型模組化反應爐市場細分

市場洞察,按反應爐類型

  • 輕水反應爐
    • 壓水反應爐
    • 沸水反應爐
  • 重水反應爐
  • 高溫反應爐
  • 快中子反應爐
  • 熔鹽反應爐

市場洞察,按連通性

  • 並網
  • 離網

市場洞察,按部署

  • 單模組電廠
  • 多模組電廠

市場洞察,按位置

  • 陸地
  • 海洋

市場洞察,按應用

  • 發電
  • 工藝熱
  • 海水淡化
  • 氫氣生產
  • 工業

市場洞察,按地區

  • 北美洲小型模組化反應爐
    • 美國
    • 加拿大
    • 北美洲其他地區
  • 歐洲小型模組化反應爐
    • 德國
    • 英國
    • 法國
    • 歐洲其他地區
  • 亞太地區小型模組化反應爐
    • 中國
    • 日本
    • 印度
    • 澳洲
    • 亞太地區其他地區
  • 世界其他地區小型模組化反應爐

主要公司概況

  • 西屋電氣
  • NuScale Power
  • 通用電氣-日立核能
  • Terrestrial Energy
  • Moltex Energy
  • X-energy
  • Hotec International
  • 通用原子
  • LeadCold Reactors
  • ARC Clean Energy

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