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中科院吴宜灿:应加快形成铅基堆创新产业链条

北极星电力网新闻中心  来源:中国能源报  作者:卢彬  2018/3/21 15:50:00  我要投稿  
所属频道: 核电   关键词: 核能安全 铅基堆 聚变核能

北极星核电网讯:3月9日,中科院核能安全技术研究所(以下简称“核安全所”)牵头成立“铅基堆产业创新战略联盟”。据了解,铅基堆使用铅(铅合金)作为冷却剂,整体发展已在四代核能系统中走在前列。铅基堆区别于目前大型商业堆型的特点何在?其产业化发展前景如何?就上述问题,记者采访了中科院核安全所所长吴宜灿。

中国能源报:建立铅基堆产业创新战略联盟是出于何种考虑?

吴宜灿:国务院《“十三五”国家战略性新型产业发展规划》中明确指出,要加快推动铅基堆等新核能系统研发,支持小型和微型核动力堆研发设计和关键设备研制,开展实验堆建设和重点领域示范应用。这一过程涉及完整产业链条,需要集聚全产业的力量。

今年《政府工作报告》中也提出,要加快建设创新型国家,把握世界新一轮科技革命和产业变革大势,深入实施创新驱动发展战略。

我国铅基堆技术经过30余年的积累,在国家和行业主管部门支持下,核安全所倡议成立铅基堆产业创新战略联盟,是希望集中全国的行业优势力量,共同推动我国革新核能发展的重大促进作用,推动铅基堆产业标准、规范的完善,形成铅基堆创新产业链条,更好地为国家能源战略需求和国民经济发展服务。

中国能源报:铅基堆作为先进四代核能系统,有哪些技术特点?

吴宜灿:铅基堆主要具有固有安全、易小型化、可持续性等特点。

福岛事故后,社会对核电安全的重视达到了前所未有的高度。铅基堆可在常压下运行,从原理上具有固有安全性。

铅(铅合金)作为冷却剂的物理和化学性能优异,同时,铅(铅合金)材料传热性能和防辐射能力好,铅基堆系统组成和相关配套设施可以设计得较为简单,布局更加紧凑、高效,易于实现小型模块化制造。这也使得铅基堆成为小型和微型核动力的优选技术路线之一。

此外,铅基堆核燃料利用率高、废料少,使用周期长,可持续性好;冷却剂出口温度高,能量利用率高,经济性好,有助于实现先进核能技术的商业化应用。

中国能源报:您认为铅基堆具体将在哪些方面得到应用?

吴宜灿:通过针对性的设计,铅基堆可以实现不同的功能,在国家能源战略和国民经济中的应用前景很广,在第四代核能和未来聚变核能的应用方面都具有显著优势。

比较典型的代表是,作为小型高功率能源,铅基堆可实现城市供电供暖、海洋与海岛开发、船舶与航空航天动力、偏远地区分布式供电等重要应用。此外,铅基堆在同位素生产、海水淡化等方面也有诸多应用前景。

中国能源报:目前,国际上铅基堆技术发展现状是怎样的?

吴宜灿:总体上看,铅基堆的发展在第四代核能系统中已走在前列,这一点,包括第四代核能系统论坛(GIF)在内的各国际组织都达成了共识。铅基堆在国内外的影响力也在持续增强,目前,主要核大国都制定了铅基堆发展计划,世界范围内有多个示范工程项目正在实施。

俄罗斯已将铅基堆列为重要商用能源堆型,正在开展SVBR(模块式铅铋快堆)和BREST(铅冷快堆)建造;欧盟开发ALFRED(欧洲铅冷示范快堆)计划,已经开始许可证申请相关工作;比利时MYRRHA(高科技应用多功能混合动力研究反应堆)计划正在工程实施;瑞典计划在加拿大建造兆瓦级小型铅基堆;美国西屋公司也已选择铅基堆作为未来战略研发方向。总之,铅基堆发展受到了广泛重视。

中国能源报:我国的铅基堆研究工作具体取得了哪些成果?

吴宜灿:我国铅基堆研究始于上世纪80年代中后期,主要由核安全所开展研发,经过30余年持续基础研究和关键技术攻关,我们在铅基堆研发方面已经实现了重大突破,整体研发工作走在国际前列。

例如,发展了铅基堆设计理论与方法体系,掌握了氧测控、结构材料等一系列铅基堆关键技术,液态铅基实验装置累计运行时间已超过3万小时,系列核心设备工程样机测试达到国际领先水平,形成了具有自主知识产权的铅基堆技术体系。

同时,我们还建成了规模最大、功能与性能参数国际领先的实验装置群,包括铅基堆零功率物理实验装置CLEAR-0、铅基堆工程技术集成实验装置CLEAR-S、铅基数字仿真反应堆CLEAR-V三座“实验反应堆”研究装置。

中国能源报:核安全所在铅基堆“核电宝”研发方面进展情况如何?

吴宜灿:“核电宝”是利用铅基堆易小型化的特性,基于多年铅基堆技术积累,研发的一种超小型高功率能源供应装置。除了安全、经济外,“核电宝”还有使用灵活、续航能力强等特点,为核能安全利用建立了重要技术途径。目前,我们在“核电宝”小型化技术方面已经开展了大量的研发验证工作。

下一步,我们将在国家有关部门的指导和支持下,联合国内各方力量,加快推动不同类型“核电宝”的工程化研制。

原标题:应加快形成铅基堆创新产业链条——访中科院核能安全技术研究所所长吴宜灿

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