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国际社会大力提升核电安全性

《 中国能源报 》( 2019年04月29日   第 10 版)记者 卢彬 


4月24日,中国核学会、中国核科技信息与经济研究院、中国原子能科学研究院联合发布《2018年国外核工业与技术重大发展方向报告》(以下简称“报告”)。报告称,国际社会认为核能是不可替代的清洁能源,仍具有广阔的发展前景。同时,在核反应堆、核燃料等技术领域开展了多方面研究,大力提升核电安全性。


铅冷快堆加快发展


铅冷快堆具备结构紧凑、功率密度高等优势。俄罗斯从1952年开始研究铅冷快堆,是世界上铅信息“燃料成本”冷快堆技术发展最先进的国家。公开信息显示,俄罗斯计划于2022年启动铅冷快堆BREST-OD-300的建设工作,于2016年8月批准了该反应堆及其配套的核燃料制造厂建设,并分别拨付了8.09亿美元和5.5亿美元的预算经费。


欧洲其他国家的铅冷快堆技术研究聚焦于加速器驱动次临界铅铋冷却系统。2016年,瑞典设计的SEALER小型铅冷快堆获得加拿大核能委员会颁发的预发评估执照,并计划于2021年拿到建设执照,2025年建成运行。此外,西欧各国集中于600兆瓦铅冷快堆ELSY和125兆瓦铅冷快堆ALFRED的研发活动,并计划在2030年左右完成示范快堆建设。


美国原计划于2015年制造SSTAR小型铅冷快堆示范堆,但因经济性较差,研发目前已经停止。2018年,美国出版了包括铅冷快堆在内的四代堆技术标准,其中规定了铅冷快堆在设计和建造过程中所涉及的基本技术要求。报告指出,这表明美国在该领域的技术研究进展迅速。


铀钼合金燃料技术趋于成熟


报告指出,高密度铀钼合金燃料是美、俄、韩等国正在重点研发的一种先进金属核燃料。2017年以来,研发频获进展,这种燃料技术日趋成熟,有望很快投入应用。


铀钼合金燃料具备高通量、导热性能好、乏燃料易于后处理等特点,成为新一代研究堆燃料的主要研究方向。该燃料分为铝基弥散型和合金单片型两种技术路线,而21世纪初,弥散燃料出现了肿胀及燃料与基体化学反应等问题。目前,美国将研究重点转向单片燃料,其他国家则重点解决弥散燃料出现的新问题。


此外,韩国、俄罗斯已率先完成全尺寸先导燃料组件的辐照试验,计划未来几年投入工程应用,并计划出口;欧洲的研发则由法国、德国、比利时共同实施,辐照试验工作将持续至2025年,燃料认证工作计划于今年启动;美国的单片型铀钼合金燃料研发已进入燃料认证阶段,计划于2025年完成认证后大规模投入使用。


美国多举措促核能创新


美国能源部预计,美国2040年总电力需求将较2013年增长24%。核电因良好的经济性、稳定性、环境友好性与可持续性,仍在美国具有潜在发展空间。


报告认为,小型模块化反应堆(SMR)的固有安全性、设计简化、前期投入少等特点使其有望重塑美国及全球核能行业,并在美国未来能源组合中占据一席之地。对此,美国能源部设立了“小型模块化反应堆许可技术支持”计划,支持其开发、许可和最终商业化部署,并通过与业主单位签订成本分担协议等手段,推进SMR项目获得选址与运行许可。


2017年6月,美国总统特朗普在美国能源部发表演讲,提出重振核电。2018年2月,特朗普签署一项法案,允许2021年1月1日之后投运的最多6吉瓦核电装机在投运后前8年,享受1.8美分/千瓦时的税收抵免,Vogtle3、4号机组和纽斯凯尔首座小型模块化反应堆均将从中受益。


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