11月5日,中國核能行業(yè)協(xié)會組織22位院士專家,對中核集團(tuán)聯(lián)合加拿大坎杜能源公司研發(fā)的先進(jìn)燃料重水堆進(jìn)行技術(shù)審查。專家組一致認(rèn)為,先進(jìn)燃料重水堆能夠滿足最新安全要求和三代核電技術(shù)要求,技術(shù)可行、具有良好的安全性。在生產(chǎn)鈷等同位素的同時,先進(jìn)燃料重水堆還可作為釷資源核能利用的研發(fā)平臺,具有進(jìn)一步發(fā)展前景。專家建議,適時啟動先進(jìn)燃料重水堆建設(shè),以發(fā)揮其多方面的技術(shù)優(yōu)勢。
當(dāng)天,中國核電重水堆先進(jìn)燃料技術(shù)研發(fā)中心揭牌成立。研發(fā)中心設(shè)在中核集團(tuán)秦山第三核電有限公司,由總體控制、科技研發(fā)、系統(tǒng)設(shè)備、商務(wù)合同等四個部門組成,主要負(fù)責(zé)重水堆發(fā)展戰(zhàn)略研究、先進(jìn)燃料及同位素技術(shù)研發(fā)以及國內(nèi)外重水堆工程項目的技術(shù)支持等工作。
目前我國核電以壓水堆為主,其主要核燃料是濃縮鈾,隨著核電的發(fā)展速度加快,對鈾資源的需求必然要增加,核燃料的供應(yīng)能力直接決定核能發(fā)展的規(guī)模和速度。我國2012年修訂后的《核電中長期發(fā)展規(guī)劃(2011-2020年)》目標(biāo)是到2020年達(dá)到在運行核電裝機容量5800萬千瓦,在建3000萬千瓦。而2011年中國工程院的一個研究中提出的我國核電到2050年的目標(biāo)是4億千瓦。如果燃料循環(huán)采用一次通過,100萬千瓦壓水堆核電站60年運行壽命約需1萬噸天然鈾。按照我國到2050年將建成4億千瓦核電站計算,我國到2050年需要400萬噸天然鈾。但據(jù)國際經(jīng)合組織(OECD)和國際原子能機構(gòu)(IAEA)統(tǒng)計,我國鈾礦查明資源僅占全球的3%,目前國內(nèi)鈾礦產(chǎn)量最多只能滿足核電需求的1/3,全國大陸常規(guī)鈾資源量僅為200萬噸左右。不僅國內(nèi)鈾資源保障不足,隨著世界核電發(fā)展,天然鈾需求增加,我國獲取海外鈾資源的風(fēng)險也必然增大,燃料保障將是影響我國核電發(fā)展的重要因素。
我國雖然鈾資源并不多,但卻擁有豐富的釷資源。先進(jìn)燃料重水堆作為一種滿足三代核電技術(shù)要求的先進(jìn)堆型,不僅能夠確保高度安全和有效防護(hù),其更大的優(yōu)點是強化了燃料的靈活性,既可以規(guī)模利用壓水堆回收鈾,又可作為釷資源的核能利用的突破口。其在運行初期直接用壓水堆回收鈾作為燃料,并為釷燃料開發(fā)提供研究平臺。由此一來,燃料問題則可以得到很大程度的解決。
此外,我國早在上世紀(jì)80年代核電發(fā)展之初就確定了“閉式燃料循環(huán)”的政策。實施核燃料閉式循環(huán),對提高鈾資源利用率,減少最終需要地質(zhì)處置的放射性廢物體積,實現(xiàn)核能發(fā)展與環(huán)境友好具有重要戰(zhàn)略意義。目前我國后處理技術(shù)不成熟,快堆技術(shù)總體上與俄、法等快堆先進(jìn)國家也還有差距,“閉式燃料循環(huán)”還未形成。而先進(jìn)燃料重水堆通過與壓水堆、商用后處理廠、快堆匹配發(fā)展,能夠?qū)崿F(xiàn)回收鈾資源的經(jīng)濟(jì)高效利用,在一定程度上能夠促進(jìn)核燃料閉式循環(huán)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,符合我國核能發(fā)展的整體策略。壓水堆乏燃料處理分離的钚可以供快堆使用,回收鈾則可以通過重水堆加以利用。
目前,國際上共有46座重水堆。秦山三期重水堆是目前世界上先進(jìn)水平的坎杜6型機組,至2014年10月31日兩臺機組累計發(fā)電1308.71億千瓦時,2010年和2013年秦山三期2號機組WANO(世界核電運營者協(xié)會)綜合指標(biāo)兩次位居世界第一。此外,秦山三期還積極推進(jìn)重水堆技術(shù)應(yīng)用,自2009年至今已輻照出3550萬居里鈷60,已制成2700萬居里成品源投放到國內(nèi)市場,打破國外對鈷60放射源的長期壟斷。
時至今日,我國不僅已有了自己的三代壓水堆核電技術(shù),還與加拿大合作開發(fā)了有著特殊功能的三代先進(jìn)燃料重水堆技術(shù)。統(tǒng)一技術(shù)路線對于核電的規(guī)?;l(fā)展固然重要,但是對于我國這樣有著多家核電公司和巨大發(fā)展目標(biāo)的國家來說,擁有多種先進(jìn)核電技術(shù)也許并不是壞事,尤其是像先進(jìn)燃料重水堆這樣的能夠使用回收鈾和釷做燃料的核電技術(shù),對于我國核電事業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展更具重要意義。
在先進(jìn)燃料重水堆通過技術(shù)審查僅三天后的11月8日,北京APEC會議期間,在中國國務(wù)院總理李克強與加拿大總理哈珀的共同見證下,中核集團(tuán)總經(jīng)理錢智民與加拿大坎杜能源公司總裁皮特森?斯沃福在人民大會堂簽署了關(guān)于中核集團(tuán)與加拿大坎杜能源公司組建合資公司的框架協(xié)議,雙方將共同研發(fā)和推廣先進(jìn)燃料重水堆,聯(lián)合開拓國內(nèi)國際核能市場。據(jù)加拿大坎杜能源公司總裁兼首席執(zhí)行官Preston Swafford透露,一旦該核電技術(shù)在中國市場上落地后,接下來英國、印度、土耳其、馬來西亞等國都將極有可能發(fā)展該技術(shù)。
雖然2011年福島核事故讓一些國家放棄或放緩發(fā)展核電,但世界核電復(fù)興的總體趨勢并沒改變。目前我國已經(jīng)擁有自己的三代核電技術(shù),加上與加拿大合作開發(fā)的先進(jìn)燃料重水堆技術(shù),我國核電技術(shù)已位居世界前列。只要讓這些三代核電技術(shù)盡快在國內(nèi)示范應(yīng)用,中國核電技術(shù)“走出去”必然迎來美好的明天。
(審核編輯: 智匯張瑜)