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葉奇蓁:小型模塊化反應堆是核能未來的發(fā)展方向

2018-11-07 17:29:36 中國電力新聞網(wǎng) 作者:謝文川  點擊量: 評論 (0)
核電行業(yè)發(fā)展趨于平穩(wěn),一些傳統(tǒng)核電企業(yè)從傳統(tǒng)核能發(fā)電轉(zhuǎn)向核電產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新,以追求核能多元化利用。日前,記者在“2018核電產(chǎn)業(yè)鏈高峰論壇”采訪到中國工程院院士葉奇蓁。

近年來,核電行業(yè)發(fā)展趨于平穩(wěn),一些傳統(tǒng)核電企業(yè)從傳統(tǒng)核能發(fā)電轉(zhuǎn)向核電產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新,以追求核能多元化利用。日前,記者在“2018核電產(chǎn)業(yè)鏈高峰論壇”采訪到中國工程院院士葉奇蓁。葉奇蓁表示,未來,核能在偏遠地區(qū)發(fā)電,供熱等方面有很大的市場空間。三代核電的規(guī)?;ㄔO(shè),模塊化小型反應堆的開發(fā)以及浮動核電站的建設(shè),核供熱的開發(fā)都需要提升的科研創(chuàng)新能力,提升產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平,建立產(chǎn)、學、研深度融合的技術(shù)創(chuàng)新體系,發(fā)展綠色經(jīng)濟、綠色金融,壯大節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)和清潔能源產(chǎn)業(yè)勢在必行。

中國電力報:前不久離此不遠的海陽核電一號機組并網(wǎng)投運,至此我國已經(jīng)有三臺并網(wǎng)的三代核電機組,三代核電技術(shù)在安全性方面有哪些更可靠的保障?

葉奇蓁:我國并網(wǎng)發(fā)電核電機組已達到40臺,核能發(fā)電容量已 超過4000萬千瓦。全球首臺三代核電EPR和AP1000均已在我國投產(chǎn)運行,我國自主設(shè)計建設(shè)的三臺核電“華龍一號”進展順利,完全按計劃進行,目前已進入全面安裝階段,預期六臺機組將在2020年前后陸續(xù)投入商業(yè)運行,為我國三代核電規(guī)?;ㄔO(shè)奠定了堅實的基礎(chǔ)。

正如中國工程院、法國科學院、法國國家技術(shù)院在2017年國際原子能機構(gòu)年會上發(fā)布的“關(guān)于核能未來的聯(lián)合建議”中所說的“第三代核電站是足夠安全的,完全滿足國際上各安全監(jiān)管機構(gòu)對新建反應堆的安全要求。所采取的措施,能保證安全殼的完整性,從而實現(xiàn)了從設(shè)計上實際消除大規(guī)模放射性釋放的安全目標。即使在極端嚴重事故情況下,由于為操作員在事故下干預策略留出了足夠的時間來采取行動,從而使核電站附近大范圍居民無需撤離,也無需擔心食物受到污染,只需短時間的隱蔽,不存在長期的環(huán)境及生態(tài)影響。”

中國電力報:您認為核能利用未來的發(fā)展方向在哪?

葉奇蓁:近年來,大家對小型模塊化反應堆的興趣越來越強烈。小型模塊化反應堆是游戲規(guī)則的改變者,能夠以高安全水平提供不同的核電聯(lián)產(chǎn)解決方案。新設(shè)計的小型反應堆系供電、供汽、供熱、海水淡化等多種用途的集合體,能滿足多種用途需求。一體化反應堆設(shè)計提高了核電站的安全性,并便于運行維護,換料周期4至5年,做到核蒸汽供應系統(tǒng)維修與換料同步,采用“即插即用”概念在制造廠組裝完畢,實現(xiàn)整體運輸,縮短現(xiàn)場施工工期,使建造周期縮短到三年。

中國核工業(yè)集團有限公司開發(fā)的ACP100——發(fā)電功率125兆瓦,采用一體化反應堆、核蒸汽供應系統(tǒng)全部設(shè)置在水池內(nèi)、具有固有安全特性、完全非能動安全系統(tǒng)、核電機組全部設(shè)置在地下等特點,從而極大地提高了小型核反應堆的安全性。ACP100小型核反應堆的開發(fā)為海上浮動核電站建設(shè)創(chuàng)造了有利條件,它是小型核反應堆和船舶的結(jié)合,突破空間限制,使核電站可移動化。海上浮動核電站一般采用小型核反應堆,安全性高。浮動核電站可為海洋平臺提供能源,包括:電力、蒸汽、淡水等,為海洋開發(fā)提供支持。浮動核電站還可為孤立海島、封閉海灣提供電力和能源。我國首座浮動核電站將在山東煙臺建設(shè),用于發(fā)電、供蒸汽、海水淡化。

當然,小型堆的發(fā)展,要切實滿足市場需求,新的小型模塊化反應堆必須真正采用創(chuàng)新理念,絕對不能是目前的第三代反應堆的縮小版。創(chuàng)新的設(shè)計可明顯提升小型模塊化反應堆在經(jīng)濟上的競爭力。與間歇性風電、太陽能發(fā)電、天然氣發(fā)電和用于特定用途的柴油發(fā)電機相比,小型模塊化反應堆是有競爭力的。如果類似于“即插即用”、設(shè)計完全獨立于安裝地點的解決方案得到證實,它們可以成為滿足市場需求、從而為能源轉(zhuǎn)型作出貢獻的最佳選擇。

中國電力報:除小型堆外,核能在清潔供暖方面是否有進一步發(fā)展?

葉奇蓁:核能供熱是又一個重大發(fā)展契機,習總書記提出“推進北方地區(qū)冬季清潔取暖,關(guān)系北方地區(qū)廣大群眾溫暖過冬,關(guān)系霧霾天能不能減少。要按企業(yè)為主、政府推動、居民可承受的方針,宜氣則氣,宜電則電,盡可能利用清潔能源,加快提高清潔供暖比重。”我國供暖面積持續(xù)增加,嚴寒和寒冷地區(qū)、部分夏熱冬冷地區(qū),共有15個省、市、自治區(qū);冬季供暖面積以年均約10%的增速飛速增長, 至2015年已達131億平方米;當年北方城鎮(zhèn)供暖能耗為1.91億噸標煤,約占建筑總能耗1/4。供暖供需關(guān)系極度緊張,供暖需求的飛速增長導致我國北方地區(qū)供暖熱源能力的擴容無法及時跟進。

供熱的能源結(jié)構(gòu)極需調(diào)整,目前城鎮(zhèn)集中供熱的燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)占48% ,燃煤鍋爐占33%, 清潔熱源不過4%。清潔供熱、低碳發(fā)展要求取締散煤燃燒和小鍋爐,壓減大型燃煤鍋爐,已經(jīng)成為能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的大趨勢。供熱系統(tǒng)迫切需要大量的清潔熱源,但天然氣資源稀缺,我國年應用天然氣量很難超過3000億立方米,不超過總能源7.5%,因此天然氣是寶貴資源。 “好鋼用在刀刃上”。天然氣的重要應用領(lǐng)域為化工、工業(yè)窯爐、居民炊事,以及為電力調(diào)峰的天然氣燃氣輪機發(fā)電廠,從而可以大幅度降低污染物排放。因此,供熱渠道的多元化,可在一定程度上降低天然氣供應壓力。

當前設(shè)計的城市供熱專用低溫供熱堆,輸出壓力1-2兆帕,溫度100度左右的熱水,由于參數(shù)低,安全性好,可建設(shè)在城市近郊。另一種模式是將核電站設(shè)計或改造成熱電聯(lián)供的電站,利用核電站二回路的抽汽向熱網(wǎng)供熱,抽汽溫度和壓力可根據(jù)熱網(wǎng)的需求,以及核電站與熱網(wǎng)的距離,即輸熱管線的長短確定。

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責任編輯:仁德財

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