我國系統(tǒng)掌握高溫氣冷堆技術(shù)

     中國核工業(yè)建設(shè)集團公司董事長王壽君4月20日宣布，全球矚目的第四代核電技術(shù)——高溫氣冷堆技術(shù)，歷經(jīng)基礎(chǔ)研究、實驗堆建設(shè)、示范堆建設(shè)，如今，我國已經(jīng)系統(tǒng)掌握其全部技術(shù)，在國際上長期處于領(lǐng)先地位；在此基礎(chǔ)上，江西瑞金高溫堆核電項目有望成為世界首座商用第四代核電站。

     從實驗堆到示范堆、商用堆的發(fā)展歷程

     王壽君介紹，自2003年中核建攜手清華大學(xué)共推高溫堆技術(shù)產(chǎn)業(yè)化以來，10余年間，高溫堆技術(shù)不斷走向成熟：由清華大學(xué)核研院研發(fā)、中核建建造的國家863計劃項目——10兆瓦高溫氣冷實驗堆2003年1月7日實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電；2012年12月9日，中核建承建的山東榮成石島灣高溫堆示范工程開工建設(shè)，截至4月20日，土建施工進入尾聲，將轉(zhuǎn)入設(shè)備密集安裝階段，按進度計劃將于2017年底建成發(fā)電。

     至于公眾關(guān)注的高溫堆商用進程，他透露，日前，商用60萬千瓦高溫堆江西瑞金核電項目初步可行性研究報告已通過專家評審；下一步，中核建將聯(lián)合江西省向國家發(fā)改委上報項目建議書，申請將該項目列入國家核電規(guī)劃；在獲“路條”后，項目將開展可行性研究工作，項目征地、五通一平、輔助設(shè)施建設(shè)等也將同步進行；在獲得國家發(fā)改委核準(zhǔn)、并獲得國家核安全局頒發(fā)的建造許可證后，該項目一期工程2臺機組計劃于2017年開工，并在建黨百周年之際并網(wǎng)發(fā)電。

     任何情況下都不會發(fā)生大量放射性釋放

    “相比前三代核電技術(shù)，高溫堆是一種革命”，因為“任何情況下的零風(fēng)險，使它具備了固有安全性”。王壽君表示，在任何情況下,高溫堆都不會發(fā)生堆芯融化事故和大量放射性釋放事故，不會對人類健康和環(huán)境造成影響，所以是本質(zhì)上的安全。

     據(jù)了解，高溫堆的固有安全性得益于極耐高溫的燃料元件設(shè)計、耐高溫全陶瓷堆芯設(shè)計、非能動安全系統(tǒng)設(shè)計、簡化的系統(tǒng)設(shè)計和較低的功率密度。2004年，由國際原子能機構(gòu)主持，清華大學(xué)核研院就在10兆瓦高溫堆實驗堆上進行了固有安全驗證實驗。實驗結(jié)果顯示，在嚴重事故下，包括喪失所有冷卻能力的情況下，不采取任何人為和機器的干預(yù)，反應(yīng)堆能保持安全狀態(tài)，并將剩余熱量排出。

     如今，經(jīng)過實驗堆的長期運行試驗，高溫堆的固有安全性已得到了充分驗證。

     如果說高溫堆的固有安全性是其產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)，那么多領(lǐng)域應(yīng)用特性則是其產(chǎn)業(yè)化的優(yōu)勢之一。王壽君介紹，高溫堆出口溫度高，可以廣泛應(yīng)用于高效發(fā)電、石油化工、煤氣化與液化、稠油熱采、海水淡化、核能制氫、直接還原煉鋼、油頁巖提煉等領(lǐng)域，滿足不同用戶的需求。

     名副其實的“中國創(chuàng)造”

     與CAP14000、華龍一號等三代核電自主品牌引進—消化—吸收—再創(chuàng)新的發(fā)展路徑不同，高溫氣冷堆是名副其實的“中國創(chuàng)造”。

     王壽君介紹，我國高溫堆技術(shù)研發(fā)工作始于上世紀(jì)70年代。通過實施國家863計劃，清華大學(xué)設(shè)計建造了10兆瓦實驗堆，成為世界上第一座球床—模塊式高溫堆。中核建以高溫堆工程化研究中心為載體，主導(dǎo)了與工程轉(zhuǎn)化相關(guān)的科研課題，支持清華大學(xué)開展關(guān)鍵工藝相關(guān)的科研課題。而在設(shè)備研制上，去年以來，諸如數(shù)字化儀控系統(tǒng)、蒸汽發(fā)生器、主氦風(fēng)機、控制棒驅(qū)動機等等一系列核心關(guān)鍵設(shè)備的研制、驗證都取得了突破。目前，“除核級石墨材料國產(chǎn)化正在研發(fā)之外，高溫堆95%以上的設(shè)備可以實現(xiàn)國產(chǎn)化”，極高的國產(chǎn)化率有利于核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)的成套出口。

     商用高溫堆技術(shù)“走出去”的時機已經(jīng)成熟

     4月21日，中核建將在京與南非核能公司簽訂高溫堆合作的諒解備忘錄。這是這一四代核電中國品牌“走出去”的最新一例。

    “商用高溫堆技術(shù)‘走出去’的時機已經(jīng)成熟”。王壽君表示，在核安全標(biāo)準(zhǔn)普遍提升的背景下，新興核電國家起步晚，起點高，堅持最高核安全標(biāo)準(zhǔn)，這正是中國核電實現(xiàn)“彎道超車”的歷史機遇。

     高溫堆通過多模塊組合的方式，可以建設(shè)20萬千瓦、40萬千瓦、60萬千瓦、80萬千瓦、100萬千瓦等系列裝機容量的核電機組，可以靈活適應(yīng)市場，滿足不同電網(wǎng)的需求，適合建設(shè)在靠近負荷中心以及擁有中小電網(wǎng)的國家和地區(qū)，特別是“一帶一路”沿途部分國家和地區(qū)。

     他透露，在國家能源局、國家原子能機構(gòu)、科技部等主管部門的大力支持下，中核建針對阿聯(lián)酋迪拜、沙特、南非等重點國家和地區(qū)，積極推進商用高溫堆技術(shù)推廣。目前，已與迪拜核能委員會簽署了合作諒解備忘錄；正在為沙特科技城提供高溫堆海水淡化概念設(shè)計方案，與沙特能源城就簽訂高溫堆合作諒解備忘錄達成共識。為了向這些國家提供系統(tǒng)的商業(yè)化解決方案，中核建還會同國內(nèi)有關(guān)單位向國際市場提供核燃料供應(yīng)、乏燃料回收、核電站運行、技術(shù)支持、人員培訓(xùn)等配套集成服務(wù)。