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国家能源局1月24日公布《能源工作指导意见》,提出要安全高效发展核电。《意见》明确了今年核电发展思路,提出了一些重要意见,释放了诸多信息,有针对性的提出了我国核电发展面临的问题和如何解决的意见。要加强在运核电站安全管理,确保核电站安全运行。加快完成设计固化、主设备定型,推动AP1000自主化依托工程建设。适时启动重点项目审批,稳步推进沿海地区核电建设,做好内陆地区核电厂址的保护。加快推进国内自主三代的研发和工程验证,重点做好重大科技专项示范工程建设,加快融合技术的论证,避免多种堆型重复建设。制订核燃料技术总体战略规划,保障核电安全高效可持续发展。这些意见,无疑会对我国今后核电的发展产生重大影响。另外,最近媒体还出现了关于我国核能发展和核电“走出去”的一些评论,涉及对核电发展的堆型、机型和技术路线的看法。笔者为贯彻执行好能源局的《意见》,对有关问题作解读、讨论,供有关方面参考。
一、核电的堆型、机型、技术路线
《意见》中提出要加快融合技术论证,避免多种堆型重复建设。讨论这个问题,首先要澄清堆型、机型等的概念。
1、堆型。目前国际上有那些堆型?按国际原子能机构的分类统计,在美国大量的是压水堆PWR和沸水堆BWR。极个别的有快堆FBR、气冷堆GCR、加压重水堆PHWR,都已永久关闭。在上世纪50-60年代早期开发时,曾提出过很多堆型,在实践过程中都已淘汰。在核电产业化发展中出现的西屋电气的压水堆、燃烧工程公司CE的压水堆、B&W公司的压水堆,及其它们各代改进,都是属于压水堆堆型范围内的不同机型。通用电气GE的各代沸水堆,都是属沸水堆堆型范围内的不同机型。2008-2010年美国一些电力公司向美国核管会NRC申请建造许可证的有18亇项目共31台机组,有西屋电气的AP1000、法国Areva的US-EPR、日本三菱的US-APWR、GE-H的ESBW和ABWR、日本东芝的ABWR,五种机型分属压水堆和沸水堆两种堆型。原苏联的核电站,有压水堆和石墨水冷堆LWGR两种堆型,LWGR因发生切尔诺贝利事故后,已停止建设。法国早期的气冷堆GCR都已停机退役,后大量建设的3环路、4环路的各种机型,M310、N4以及达到3代要求的EPR和Atmea1等都是压水堆。加拿大发展的堆型是天然铀加压重水堆PHWR。
堆型是按核电站核反应堆的慢化剂、冷却剂、核燃料、结构型式的不同,划分为不同的堆型。不同堆型核电站产业化发展,对工业体系,基础结构的要求,会有很大差别。例如,采用低浓铀燃料的核电站,就要求有铀浓缩工厂等许多环节组成的核燃料循环工业体系相配套,天然铀作燃料的核电站,则可大为简化,不需要铀浓缩工厂。但加拿大的天然铀加压重水堆,则需要建设以重水生产为核心的工业体系。不同堆型,其核燃料工业体系、核设备材料制造工业体系、核科学研究体系都会有很大的差别,因此,核电产业化发展,堆型不能多了,不能建设多亇体系,大量消耗财力物力。一般都是1亇,最多2亇,这样可集中全国资源,高效的发展。
2、机型。在同一堆型范围内,核电站供应商,为满足不同要求,按不同设计理念,设计出不同的机型。属同一堆型的不同机型,对核电工业体系和基础条件基本一致,增加机型不会增加很多投入,而可得到很多好处。手中多掌握几亇机型,有利于适应市场不同用户的要求,在市场竞争中也可灵活出牌,提高竞争力。按市场经济规律,核电站供应商,可像其他生产商一样,为适应客户多种需求提供多种产品那样,提供多种机型,让客户自由选择。所以堆型不能多,但机型应在力能所及条件下,多一点好,多比少好。例如俄罗斯就建立了同属压水堆的AES机型系列,包括91型、92型、2006型、2010型等。法国在阿联酋投标失败后,萨科齐总统要求,法国不能只有1个EPR,要有亇机型包,包含EPR、Atmea1、SWR等。日本手中也有多亇机型,有135万千瓦ABWR,160万千瓦ABWR、APWR、Atmea1以及AP1000等。
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采用西屋AP1000技术的电站即将投入运行Vogtle3号机组将为佐治亚州提供可靠、经济的无碳电力美国宾夕法尼亚州蔓越莓镇,2022年10月14日-西屋电气公司祝贺佐治亚电力公司、南方核能公司和其他参与Vogtle扩建项目的合作伙伴,开始为Vogtle3号机组AP1000反应堆装料。所使用的先进核燃料由位于美国南卡罗来纳
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