資料６NuScale’s SMR Development
2nd Advanced Reactor Working Group
Ministry of Economy, Trade and Industry of JapanMay 19, 2022

Dr. Jose Reyes
Co-founder and Chief Technology Officer
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2Acknowledgement and Disclaimer
This material is based upon work supported by the Department of Energy under Award Number DENE0008928.
This presentation was prepared as an account of work sponsored by an agency of the United States(U.S.) Government. Neither the U.S. Government nor any agency thereof, nor any of their employees,
makes any warranty, express or implied, or assumes any legal liability or responsibility for theaccuracy, completeness, or usefulness of any information, apparatus, product, or process disclosed,or represents that its use would not infringe privately owned rights. Reference herein to any specificcommercial product, process, or service by trade name, trademark, manufacturer, or otherwise does
not necessarily constitute or imply its endorsement, recommendation, or favoring by the U.S.
Government or any agency thereof. The views and opinions of authors expressed herein do notnecessarily state or reflect those of the U.S. Government or any agency thereof.

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3

Who is NuScale Power?
INSERT NEW PHOTO WITHNYSE•NuScale Power Corporation is a public company trading on the New York
Stock Exchange (NYSE) under the ticker symbols “SMR” and “SMR WS”.

•NuScale Power was formed in 2007 for the sole purpose of completing thedesign and commercializing a small modular reactor (SMR) – the NuScale
Power Module.™

•Initial concept was in development and testing since the 2000 U.S.
Department of Energy (DOE) MASLWR program.

•Fluor, global engineering and construction company, became lead investorin 2011•2013 - NuScale won a competitive U.S. DOE Funding Opportunity formatching funds, and has been awarded over $400M in DOE funding sincethen.

•>500 employees in 5 offices in the U.S. and 1 office in the U.K.

•NuScale valued at $1.9 B and merged with Spring Valley on May 2, 2022.

•Investors include JGC, IHI and JBIC

•634 patents granted or pending in 18 countries; ASME N-Stamp.

•First project in Idaho (2029 COD); MOU’s with several potential customers
worldwide.
Potential projects being pursued in U.S., UK, Canada, eastern
Europe, Middle East, southeast Asia, and Africa.

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Core Technology:
NuScale Power Module• A NuScale Power Module™ (NPM) includes thereactor vessel, steam generators, pressurizer, andcontainment in an integral package• Simple design that eliminates reactor coolant pumps,
large bore piping and other systems and components
found in large conventional reactors• Each module produces 250 MWt up to 77 MWeo

Small enough to be factory built for easy transport andinstallationo

Dedicated power conversion system for flexible,independent operationoIncrementally added to match load growthooo
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12 module plant – up to 924 MWe gross6 module plant – up to 462 MWe gross4 module plant – up to 308 MWe gross45Comparison to a Large Pressurized Water Reactor (PWR)
120 ft.
(37 m)

200 ft.
(61 m)

77 ft.
(23 m)

Ground Level

Close in size to a large
PWR power plant steam
generator

NuScale Power ModuleTM
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Images not to scale

Typical Large PWR

6A New Approach to Construction and Operation
NuScale has revolutionized the nuclear supply chain with modular manufacturing ofNPM units in-house that are shipped to sites
54

1

Housed in a 12-module reactor building

Factory fabrication

To the plant site

Low carbon, secure electricity

23NuScale Power Module
including containment andreactor vessel
Shipped by truck, rail, or barge

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7

Providing Identical Technology for Every Implementation
6-module plant12-module plant

462 MWe (gross)

924 MWe (gross)

4-module plant

NuScale Power ModuleTM
308 MWe (gross)
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77 MWe (gross)• Flexibility in size and cost advantages,
with the same operational flexibility andunparalleled safety case.
• Each module feeds one turbine
generator train, eliminating single-shaftrisk.
• Demonstrated resiliency for every
configuration (black-start, island-mode,seismically robust, cyber secure, etc.)

8Simplicity Enhances Safety
Natural Convection for Cooling• Passively safe - cooling water circulates through thenuclear core by natural convection eliminating theneed for pumps.
Seismically Robust• System submerged in a below-grade pool of water inan earthquake and aircraft impact resistant building.
Simple and Small• Reactor core is 1/20th the size of large reactor cores.
• Integrated reactor design - no large-break loss-ofcoolant accidents.
Defense-in-Depth• Multiple additional barriers to protect against therelease of radiation to the environment.

Conduction – the water heatedby the nuclear reaction(primary water) transfers itsheat through the walls of thetubes in the steam generator,
heating the water inside thetubes (secondary water) andturning it to steam. This heattransfer cools the primarywater.
Convection – energy from thenuclear reaction heats theprimary water causing it to riseby convection and buoyancy
through the riser, much like achimney effectGravity / Buoyancy – colder(denser) primary water “falls”
to bottom of reactor pressure
vessel, and the natural
circulation cycle continues

No Design Basis Events cause core uncovering or require Operator Action

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9Only SMR Approved by the NRC• No operator action, or AC/DC power needed to
shut down reactors and no need to add water tokeep reactors cool for an unlimited time.
• No connection to the grid required for safety.
o Permits siting at “end of line”; distributed
generation applications, coal plant
repowering; and for district heating.
• Island mode operationo Regulations permits “off-grid” operation A very important feature for providing reliable
power and process heat to industrial
applications.
• Black-start capability• Three modes of load following• First responder power for severe weather events.
• Capable of achieving site boundary EPZ.
Artistic concept of the NuScale Power Plant

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10

Why was NuScale Successful in getting USNRC Design Approval?
• Early Interactions with the U.S. Nuclear Regulatory Commission (NRC)o NuScale started formal Pre-Application Review with the NRC in 2008
including public meetings.
• NRC performed a Regulatory Gap Analysis• NRC developed Design-Specific Review Standard for the NuScale SMR
design. ADAMS Accession Number: ML15355A295, August 5, 2016
o Provided the NRC staff with well-defined criteria for the safety evaluation ofthe NuScale SMR design.
o Provided NuScale with expectations of what information needed to be
included in the Design Certification Applicationo Enabled NuScale to produce a high quality Design Certification Applicationthat was docketed in 90 days.

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11DCA Preparation and Review• Design Certification Application (DCA) completed in December 2016.
• Docketed and review commenced by U.S. Nuclear Regulatory
Commission (NRC) in March 2017.
• NuScale received standard design approval in September 2020.

NuScale Power
Makes History
as the First Ever Small
Modular Reactor to
Receive U.S. NuclearRegulatory Commission
Design Approval.

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12Technology Validation• NuScale Integral System Test (NIST-1) facility located atOregon State University in Corvallis, Oregon• Critical Heat Flux testing at Stern Laboratories in Hamilton,
Ontario Canada• Helical Coil Steam Generator testing at SIET SpA in Piacenza,Italy• Fuels Mechanical Testing at AREVA’s Richland Test Facility(RTF) in Richland, WA, USA• Critical Heat Flux testing at AREVA’s KATHY loop in Karlstein,
Germany• Control Rod Assembly (CRA) drop / shaft alignment testing at
AREVA’s KOPRA facility in Erlangen, Germany• Steam Generator Flow Induced Vibration (FIV) testing at SIET
SpA in Piacenza, Italy• Steam Generator Inlet Flow Restrictor Test at Alden Laboratory,Holden, MA, USA• ECCS Valve Proof of Concept and Demonstration Tests, Target
Rock, NY, USA
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13A New Level of Plant Resiliency

Climate Adaptation

Black-Start and Island Mode Following Loss ofOffsite PowerA single module can be Black-Started and can power
the entire plant in case of loss of the grid; no operator
or computer actions, AC/DC power or additional waterrequired to keep the reactors safe.

First Responder Power

Resilience to Natural Events

On loss of the offsite grid, through variable (0% to100%) steam bypass, all 12 modules can remain atpower and be available to provide electricity to thegrid as soon as the grid is restored.

Reactor modules and fuel pool located below gradein a Seismic Category 1 Building

Resilience to Aircraft Impact

Cybersecurity

Electromagnetic Pulse (EMP/GMD)

Reactor building is able to withstand aircraft impact
as specified by the NRC aircraft impact rule.

Module and plant protection systems are nonmicroprocessor based using field programmablegate arrays that do not use software and are
therefore not vulnerable to internet cyber-attacks.

Resilience to solar-induced geomagneticdisturbances (GMDs) and electromagnetic pulse(EMP) events beyond current nuclear fleet.

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─ Capable of withstanding a Fukushima typeseismic event.
─ Capable of withstanding hurricanes, tornados,and floods.

14

Beyond Baseload Electricity

Reports for associated technical studies are available at: www.nuscalepower.com/technology/technical-publications
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Dr. Jose Reyes
Co-founder & Chief Technology Officerjreyes@nuscalepower.com

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仮訳

NuScaleのSMR開発
第2回革新炉ワーキンググループ
経済産業省 2022年5月19日

ホセ・レイエス博士
共同創業者兼最高技術責任者

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仮訳

2

謝辞と免責事項
本資料は、米国エネルギー省の支援（補助金番号：DE- NE0008928 ）を受けた作業の成果に基づいている。

このプレゼンテーションは、米国政府機関によって支援された作業の記録として作成されている。
米国政府、その機関、およびその職員のいずれも、開示された情報、装置、製品、またはプロセスの正確性、完全性、または有用性について、明示または黙示を問わずいかなる保証も行わず、いかなる法的責任も負わないものとし、その使用が私的所有権の侵害とならないことを表明するものでない。本書で特定の商用製品、プロセス、またはサービスを商号、商標、製造業者、またはその他の方法で参照することは、必ずしも米国政府またはその機関による承認、推奨、または優遇を意味するものではない。本書に記載された著者の見解や意見は、必ずしも米国政府またはその機関の見解や意見を表明または反映したものではない。

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2

仮訳

3

NuScale Powerとは？
nyseを使った新しい写真を挿入する•

NuScale Power社は、ニューヨーク証券取引所（NYSE）で「SMR」および「SMR WS」のティッカーシンボルにより取引されている公開企業。

•

NuScale Power社は、小型モジュール式原子炉（SMR）であるNuScale
Power Module™の設計を完了し、商業化することのみを目的として、2007年に設立。

•初期コンセプトは、2000年の米国エネルギー省（DOE）のMASLWR （マルチアプリケーション小型軽水炉）計画から開発・試験を実施。

•

2011年、世界的なエンジニアリング・建設会社であるFluorが主要投資家となる•

2013年 - NuScale は、マッチングファンドのための競争的な米国DOE
Funding Opportunityを獲得し、これまでに、＄4億以上の資金を獲得。

•米国5拠点、英国1拠点で500人以上の従業員が在籍。

•NuScaleは$19億と評価され、2022年5月2日にSpring Valleyと合併。

•

出資者には日揮HD、IHI、JBICを含む。

•

18カ国で634件の特許を取得または申請中；ASME N-Stamp.

•

アイダホ州で最初のプロジェクト（2029年運開予定）が計画され、世界各国の潜在顧客の数社と覚書を締結。
→米国、英国、カナダ、東欧、中東、東南アジア、アフリカでプロジェクトを推進中。

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3

仮訳

4

コアテクノロジー：
NuScale Power Module• NuScale Power Module™（NPM）には、原子炉容器、蒸気発生器、加圧器、格納容器が一つのパッケージとして含まれる。

［2］格納容器［1］原子炉圧力容器• 従来の大型原子炉にあった原子炉冷却材ポンプ、大口径配管、その他の系統・機器を排除したシンプルな設計。
• 各モジュールは250MWt（最大77MWe ）を生成

［4］ホットレグ・ライザ［3］炉心

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o

工場で組み立てられるほど小型で、輸送や設置が簡単

o

個々のモジュール専用の発電システムにより柔軟な独立運用を実現

o

負荷の増加に合わせて増設o12モジュールプラント - 最大924MWe（グロス）

o

6モジュールプラント - 最大462MWe（グロス）

o

4モジュールプラント - 最大308MWe（グロス）

4

仮訳

5

大型加圧水型軽水炉（PWR）との比較

120フィート(37 m)
200フィート(61 m)

77フィート(23 m)

グランドレベル

大型PWR発電所の蒸気発生器に近いサイズ感

代表的な大型PWR

NuScale Power Module™
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画像の縮尺は正確ではない

5

仮訳

6

建設・運転の新しいアプローチ
NuScaleは、NPMユニットを自社でモジュール製造してサイトに出荷することで、原子力のサプライチェーンに革命を起こしている5

4

1

12モジュール用の原子炉建屋に収容
工場製作

サイト内に設置

低炭素でセキュアな電力

2

3

格納容器と原子炉容器を含むNuScale Power
Moduleトラック、鉄道、荷船で出荷
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6

仮訳

7

異なる実装（モジュール数）に同一の技術を提供
6モジュール発電所
6モジュール発電所

462 MWe (グロス)

4モジュール発電所

12モジュール発電所
12モジュール発電所

924 MWe (合計)

• 運用の柔軟性と比類なき安全性はそのままに、サイズの柔軟性とコストメリットを実現。
• 1つのモジュールが1つのタービン発電機に蒸気供給するため、1つの軸へのリスク集中を排除。

308 MWe (グロス)NuScale Nonproprietary Copyright © 2021 NuScale Power, LLC.

NuScale Power Module TM • 様々な条件で実証されたレジリエンス
77 MWe (グロス)（ブラックスタート、アイランドモード、耐震性、耐サイバー攻撃、等）。
7

仮訳

8

安全性を高めるシンプルさ
自然対流による冷却

熱伝導 - 核反応で温めら• 地震や航空機の衝撃に強い建屋の地階部分のプールにモジュールを配置。

れた水（一次系）は、その熱を蒸気発生器の管の壁を通して伝え、管の中の水（二次系）を加熱して蒸気に変える。この熱伝導によって一次系が冷やされる。

シンプル＆スモール

対流 - 核反応によるエネ• 炉心は大型炉心の1/20。

• 統合された原子炉設計 - 大破断冷却材喪失事故を排除。

ルギーが一次冷却材を加熱、対流と浮力によってライザ内を上昇させる、煙突効果のようなもの。

深層防護

重力 / 浮力 - より冷たい• 環境への放射性物質の放出を防ぐために、追加の複数のバリアを設置。

（高密度な）一次系冷却材が原子炉圧力容器の底に「落下」し、自然循環サイクルを継続。

• パッシブセーフ - 冷却水は自然対流によって炉心内を循環するため、ポンプを必要としない。
耐震性

設計基準事象が炉心露出を引き起こさない、あるいは運転員操作を必要としない。

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8

仮訳

9

NRCで認可された唯一のSMR• 原子炉停止に、運転員操作やAC/DC電源が不要であり、原子炉の長期冷却に、原子炉への注水が不要。
• 安全のための外部電源への接続が不要。
o 送電端での設置が可能、分散型発電への適用、石炭発電所の転換、地域暖房用途。
• アイランドモード運転
o 規制側は「オフグリッド」運転を認める。
産業用途に対して信頼性の高い電力とプロセス熱を供給するために非常に重要な特徴• ブラックスタート機能• 負荷追従の3つのモード• 自然災害時の緊急対応要員向けの電力• サイト境界でのEPZ設定が実現可能。

NuScale発電所のアートコンセプト

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9仮訳

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なぜNuScaleはUSNRCの設計認可に成功したのか？
• 米国原子力規制委員会(NRC)との初期段階での議論
o NuScaleは、2008年にNRCとの間で公開会議を含む正式な申請前審査を開始。
• NRCは規制ギャップ分析を実施• NRCはNuScale SMR設計のための炉型固有の審査基準を作成。
ADAMS（NRCの文書管理システム）の登録番号ML15355A295, 2016
年8月5日付けo NuScale SMR設計の安全評価について、NRCスタッフに明確に定義された基準を提供。
o 設計認証申請書にどのような情報を記載する必要があるか、NuScaleへの期待事項を伝達。
o NuScaleは、高品質の設計認証申請書を作成し、90日間でのNRCによる登録を達成。
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仮訳

11

DCAの準備とレビュー• 2016年12月、設計認証申請（DCA）完了。
• 2017年3月、米国原子力規制委員会（NRC）により申請の登録が完了し、審査が開始。
• 2020年9月にNuScaleは標準設計認可を取得。
DCA申請書のデータ• 12,000ページ以上

DCA申請書のデータ• ﾄﾋﾟｶﾙﾚﾎﾟｰﾄ：14件• 200万作業時間• 800人以上• 50以上のｻﾌﾟﾗｲﾔ/ﾊﾟｰﾄﾅｰ• ＄5億以上

DCAの審査データ• 審査期間：42カ月• 約200万ページのサポート文書

NuScale Powerは小型モジュール炉として初めて米国原子力規制委員会の設計認可を取得し、歴史的偉業を達成。

• NRCの審査料金：＄7,000万以上• NuScaleの費用： ＄2億以上
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仮訳

12

技術検証• オレゴン州コーバリスのオレゴン州立大学内にある
NuScale統合系統試験（NIST-1）施設• カナダ・オンタリオ州ハミルトンにあるスターン研究所における臨界熱流束試験• イタリア・ピアチェンツァのSIET SpAにおける螺旋コイル式蒸気発生器の試験• 米国ワシントン州リッチランドにあるAREVAのリッチランド試験施設（RTF）での燃料の機械的特性試験• ドイツ・カールシュタインにあるAREVAのKATHYループでの臨界熱流束試験• ドイツ・エアランゲンのAREVA社KOPRA施設での、制御棒アセンブリ（CRA）の落下／シャフトアライメント試験• イタリア・ピアチェンツァのSIET SpAにおける蒸気発生器の流体励起振動（FIV）試験• 米国マサチューセッツ州ホールデンのオールデン研究所における蒸気発生器入口流量制限器試験• 米国ニューヨーク州のターゲットロックにおけるECCS弁の概念実証と実証試験
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仮訳

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新しいレベルのプラント・レジリエンス
気候変動への適応

外部電力喪失時のブラックスタートとアイランドモード
外部電源喪失時に単一のモジュールをブラックスタートさせ、プラント全体に給電可能。
原子炉の安全性維持のために、運転員やコンピューターの操作、AC/DC電源、給水不要。

緊急対応要員向けの電力

自然現象への耐性

外部電源網の喪失時も、蒸気バイパス（0％～100％）の活用により、12基の全てのモジュールの出力を維持し、外部電源網が復旧次第、電力を供給することが可能。

原子炉モジュールと燃料プールは、耐震カ
テゴリー1の建物の地下に設置。

航空機衝突への耐性

サイバーセキュリティ

電磁パルス(EMP/GMD)

原子炉建屋は、NRCの航空機衝突規則に規定された航空機衝突に耐えることが可能。

モジュールやプラント保護系は、ソフトウェアを使用しないFPGAを用いたノンマイクロプロセッサー方式であるため、インターネットによるサイバー攻撃に対して脆弱ではない。

太陽による地磁気擾乱（GMD）および電磁パルス（EMP）事象に対して、既設の原子力発電所を超える耐性を有する。

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‐福島のような地震に耐える。
‐ハリケーン、竜巻、洪水に耐える。

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ベースロード電源以外の用途
石油精製
石油精製に関する研究-炭素排出削減（Fluor及びNuScale）

水素製造
水素製造（高温水蒸気電解）に関する研究（INL及びNuScale）

海水淡水化
海水淡水化（Carlsbadサイト）に関する研究（Aquatech及びNuScale）

重要施設
重要施設への信頼性のある電源（NuScale）

風力発電
風力発電（Horse Butteサイト）との統合に関する研究（UAMPS、ENW及びNuScale）

NuScaleプラント

関連する技術報告書は、www.nuscalepower.com/technology/technical-publications で閲覧可能。

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仮訳

ホセ・レイエス博士
共同創業者兼最高技術責任者
jreyes@nuscalepower.com

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