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对各种交叉技术（包括核相关和非核相关技术）的经济潜力和准备情况进行了评估，发现 2030 年之前开始建设的新核电厂的 LCOE 净减少量可达 28-38%，之后最多可减少 65%。短期效益主要来自几种降低资本成本的技术，例如抗震隔离（7-10%）、钢板复合材料和超高性能混凝土（6-8%）、机械部件的模块化结构（4-5%）和高强度钢筋（~2%），而传热涂层（~5%）是唯一具有可比影响的非资本技术。长期效益也主要归功于资本技术，其中大型金属部件的增材制造（3-9%）和海上选址（3-9%）占了大部分效益增长。现有核电站同样有望获利，改造后可在短期内节省相当于 6-8% 的 LCOE 成本，这主要归功于上述涂层。评估的其他技术包括事故容错燃料、先进仪器和控制、先进动力循环、嵌入、能量存储和机器人技术。自三哩岛核事故以来，美国核电站的夜间成本和施工时间增加了两倍，因此此类技术具有巨大的潜力来帮助陷入困境的行业。值得注意的是，这些估计不包括从积累的施工经验中学习到的知识，这可以额外将 LCOE 降低 20-40%，并且是小型模块化反应堆的驱动因素，或从布雷顿循环的次要目标等来源增加收入，这被发现是选择此类替代方案的最可能动机，以及能量存储，其中热存储被确定为最适合核电站。此外，一旦超过相对较低的阈值，传热涂层的耐久性就被认为比热性能对其可行性更重要。尽管上述值定义了可行的节省范围，但在实施过程中必须小心谨慎才能实现这些节省。例如，如果过快实施过多模块化结构，则可能会出现问题，因为它通常不如传统结构灵活。在最近的美国 AP1000 建设中观察到了这个问题。论文指导老师：Jacopo Buongiorno 东京电力公司教授、麻省理工学院核科学与工程系副主任、先进核能系统中心 (CANES) 主任 论文阅读者：David Petti 首席核科学家、研发主任和 INL 实验室研究员
作者：Patrick A. Champlin - DSpace@MIT
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