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院士看2019|叶奇蓁:小堆是核能游戏的改变者

北极星电力网新闻中心  来源:中国核工业  作者:王晨香  2019/1/28 9:10:03  我要投稿  
所属频道: 核电   关键词: 核电站 AP1000 华龙一号

北极星核电网讯:2018年,中国共有7台核电机组投入商运,在运核电机组达44台,运行装机容量4464万千瓦,居世界第三。中国具有四代特征的高温气冷堆示范堆建设顺利推进。中核与俄罗斯就田湾核电7/8号机组、徐大堡核电站、快堆设备供应及采购签署协议。

(来源:微信公众号“中国核工业”  ID:cn_industry  作者:王晨香)

但这一年,核电依然是“零核准”。

在收获、纠结与发展中,中国以及世界核电迎来了更加期待的2019。如何感受这一年来的变化及对未来核能的展望,《中国核工业杂志》专题采访了中国工程院院士叶奇蓁。

叶奇蓁在接受本刊采访时表示:

1、世界核电在福岛核事故后正处在逐渐复苏的阶段。

2、希望2019年我国能够开工6~8台核电机组,我们对中国核电的安全高效发展是有充分信心的。

3、“华龙一号”采用成熟可靠的技术,具有更高的安全标准。在三代核电建设过程中,为世界提供了不少新的创新经验。

4、国际上AP1000、EPR两种机型的首批三代核电机组,虽大量地拖期,但最终在中国都成功投运并运行良好,这对世界核能发展是很大的贡献。

5、相比较而言,四代先进核能系统的6种堆型中,钠冷快堆和高温气冷堆发展基础好一点,是最有前景的反应堆。铅冷快堆可能成为钠冷快堆的补充或替代。

6、低温供热堆对于解决北方清洁供暖问题是一个重要的途径。中核集团的泳池式低温供热堆取得积极进展,中广核、国电投的低温供热堆也在积极推进。

7、小堆是游戏的改变者,能够以高安全水平提供不同的核电联产解决方案。

8、耐事故燃料研发是一个创新方向。深入应用以工业或特种机器人、深度自主学习、人机混合智能等为代表的新一轮智能技术,未来应用空间非常广阔。要开展严重事故的机理研究。

9、核能更好地发展,要解决好3个问题。一个是核废物处理和处置问题,第二是造价问题,第三是公众接受度问题。

原文链接

叶奇蓁:从跟跑向领跑 占领创新制高点

2018:中国核电对世界核能发展做出贡献

2018年核电领域取得的显著成绩。

叶奇蓁(以下简称“叶”):2018年有7台机组投入商运。AP1000全球首批三代核电工程三门核电和海阳核电几经周折终投产运行。全球首堆三门核电1号机组2018年9月21日投入商业运行,随后,海阳核电1号机组、三门核电2号机组相继投运。EPR全球首堆台山核电1号机组也于12月13日满功率发电,投产运行。中俄最大的核能合作项目田湾核电二期工程全面建成,阳江核电5号机组投入商运。

“华龙一号”国内首批示范工程4台机组、出口巴基斯坦的2台机组进展顺利。首堆示范工程福清核电5、6号以及K2、K3主设备安装都已相继完成,进入全面安装阶段。2019年年底前后可以先后进入调试。

中核集团小型模块式反应堆前期工作积极准备,后续可能落地昌江。中核集团的泳池式低温供热堆取得积极进展,中广核、国电投的低温供热堆也在积极推进。低温供热堆对于解决北方清洁供暖问题是一个重要的途径。

2018年四代核能系统新进展。

叶:相比较而言,四代先进核能系统的6种堆型中,钠冷快堆和高温气冷堆发展基础好一点,是最有前景的反应堆。我国具有四代特征的高温气冷堆示范工程已完成了主设备的安装,预计2019年上半年进入调试。业界对于高温气冷堆示范工程的先进性是肯定的,在世界上处于领先的地位,走得也是最快的。美国高温气冷堆示范堆研究采用柱状堆,还在起步阶段。

钠冷快堆俄罗斯走在前列。BN600、BN800都已经运行,正在设计BN1200。法国开始走在前面,现在正在积极开发二回路采用气体的钠冷快堆,主要避免钠水反应带来的事故。我国已建成钠冷快中子反应实验堆,正建设示范工程。

与四代相关的铅铋快堆和熔盐堆也正积极开展,铅冷快堆可能成为钠冷快堆的补充或替代。

对2018年世界核能发展总体形势的看法。

叶:总的来讲,世界核电在福岛核事故后正处在逐渐复苏的阶段。

我国自主的“华龙一号”海内外6台机组按计划顺利推进,打破了国际上首堆拖工期的常态,目前为止,除“华龙一号”外,几乎所有第三代核电示范项目都遭遇了工期延期。国际上AP1000、EPR两种机型的首批三代核电机组,虽大量地拖期,但最终在中国都成功投运并运行良好,这对世界核能发展是很大的贡献。

绕不开的三大挑战

叶:核能更好地发展,要解决好3个问题。一个是核废物处理和处置问题,第二是造价问题,第三是公众接受度问题。

核废物处理是全球性的问题。世界核能界正在共同致力于解决这一问题。核废物处理包括建设后处理厂,提取有用的核资源,将少量的裂变废物玻璃固化,经多层包装后深地层处置。不少国家都在建设废物处置库的地下实验室。总体上说,核废物是受控的,后处理厂建成后,有用的核资源将再度利用,少量的高放废物将通过固化,运到与生物圈隔离的地下深地层处置。通过积极开展国际合作,这一问题是可以解决的,而且是有能力解决的,不会把难题留给后代。

第二个是造价问题。由于对核安全的要求不断提高,导致核电的造价比较贵。首先,应该通过风险评估,合理地处理安全与经济的关系。其次是严格确保质量,控制好工期。

第三是公众认识问题。一是核电信息要公开透明,使大家更好地理解核电,充分了解核电的优势和问题,及被如何解决的。比如,中国不建类似福岛的核电站,不会发生类似福岛那样的核事故。即使这样,我国以及世界各国都充分研究了福岛核事故的原因及经验教训,增加了对地震海啸等极端事件的预防措施,以及极端情况下的应急措施和装备。二是建立公众参与的平台。三是在开始建设核电时要充分考虑如何促进当地经济发展,妥善解决好公众合理需求。

从跟跑向领跑 引领创新方向

如何看待世界核能产业多元化发展的新趋势。

叶:核电站的热电联供是一个方向。在国内,最早是徐大堡核电基地开展了核电站热电联供的研究,做了热电联供的设计方案,并与绥中签定了相关协议。最近,秦山核电针对地方自备电厂和小锅炉有相当大的容量的特点,也在进行热电联供的调研,有利于减煤,保护环境。

小堆、浮动堆的发展是一个方向。浮动堆可以为海上平台提供动力、供热,实现海岛上的海水淡化。小堆是清洁稳定的分布式能源,发展的优势也很明显,可减少化石燃料使用的需求,操作机动灵活,并可解决长期投资项目融资的难题。运用非能动安全概念的可能性、工厂内模块化建造、“即插即用”概念使核电站完全实现在工作内建造等因素也让小堆竞争力和吸引力提升。小堆是游戏的改变者,能够以高安全水平提供不同的核电联产解决方案,但决不能是第三代反应堆的缩小版,需要真正采用创新理念。

未来核能创新方向。

叶:耐事故燃料研发是一个创新方向。美国、法国在2019年都要开始进行耐事故燃料随堆考验,我国也在开展这方面工作。耐事故燃料可以增加反应堆的安全性,避免锆水反应产生氢爆。最终包壳将采用碳化硅,不仅完全消除锆水反应,也不易发生熔化,从源头上提高核电安全性。有利于二代机组提高安全性,并延长运行期限,提高经济性。

第二是核电领域人工智能研究。深入应用以工业或特种机器人、深度自主学习、人机混合智能等为代表的新一轮智能技术。核电人工智能在世界范围内都处于探索阶段。未来应用空间非常广阔。

第三是开展严重事故的机理研究。

在这些领域,我国都处于紧跟或并行阶段。要从跟跑向领跑,就要密切跟踪未来核能创新方向,占领核能发展制高点。

2019:有信心 有能力 希望开工6~8台核电机组

对于2019年我国核电“走出去”的看法。

叶:最主要的就是要把“华龙一号”示范工程建设好。“华龙一号”要建成示范的标杆工程,并进一步优化。“华龙一号”采用成熟可靠的技术,具有更高的安全标准。在三代核电建设过程中,也为世界提供了不少新的创新经验。比如主管道窄间隙自动化焊接、整体穹顶吊装以及巴基斯坦K2、K3的主设备开顶吊装等等。学习俄罗斯核电经验,在工程设计、建设、经济性方面更上一层楼,使“华龙一号”“走出去”更具与国际竞争优势。

对2019年我国核电产业的期待和建议。

叶:到2020年,我国核电规划要实现在运5800万千瓦,在建3000万千瓦的目标。5800万千瓦在运的目标2020年左右一定能实现,但3000万千瓦在建的目标还有很大差距。通过国际的两个堆型AP1000、EPR在中国的成功建设及商运,“华龙一号”6台海内外核电机组的顺利建设且首台预期将在1~2年内投产,对中国建设三代核电的技术水平、能力和安全性应该有足够的信心。希望2019年我国能够开工6~8台核电机组,我们对中国核电的安全高效发展是有充分信心的。

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