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当下,在能源多元化需求和核电业自身内驱力的推动下,核能发展呈现出了越来越清晰的一条新路径:在大型反应堆的主流核能机型格局之外,小型反应堆的研发并未落后,其可期的作用也日益凸显。作为一种新型核能系统,小型堆在世界范围内已得到多方青睐,为取得市场和科技制高点,占据先发的主动权,很多国家都在努力研发、推广和建设,小型堆因此也被视为“核能工业的转折点”,是“游戏改变者”,“开创了核能多用途的新时代”。小型堆的多重价值,未来将为核能行业增添新的发展空间。这也是核能界的共同期待。
期待一:“心理安全”与“技术安全”的结合
小型堆的安全性是其优势之一,也得到越来越多的认可。如ACP100模块式小型堆在安全性方面达到甚至超过了第三代压水堆的水平,具有更高的安全性和抗事故的能力。ACP100采用了一体化设计,取消了主管道,减少了管道可能破裂导致的泄漏情况。同时,由于ACP100的整个核能系统都布置在地面下,即使在地震条件下,也不会导致冷却水大量流失……
现在核能界始终没有放松的安全,同样存在于小型堆的应用中。而公众“心理安全”的最终支撑,还是技术安全。小型堆的建设推广,要有足够的宣传和科普介入,实现公众对小型堆有“足够的认可和踏实的接受”,避免因信息不对称造成的“反核”情绪。但更为重要的是,如何切实地在技术层面实现小型堆的“安全落地”,是最应着力的一个问题,不应因为追求快速上马而“弱化”了技术的追求。这个技术,不仅仅包括小型堆的“硬技术”,也应包括在小型堆建设和小型堆运行中的管理流程技术等“软技术”。
期待二:小型堆不仅用于发电
数据显示,全球有26座小型堆处于运行中,有4座小型堆处于建造阶段。当前全球小型堆的建设主要目的还是补充电力能源。由于采用诸多革新型技术,相比于大型堆,小型堆的大型锻件减少了,设备的尺寸也明显缩小,系统也进行了简化,并采用模块式建造。这样一来,不仅减少了运输的费用和特殊要求,而且还能缩短建造工期和显著降低建造成本。就经济性而言,小型堆也有优势。小型堆投资小、占地少、建造方便、厂址适应性强,可以应用于大型反应堆机组无法应用的场合,比如建在地下的和浮动式的,包括中国在内的部分国家已开始推进建设。
而小型堆的“好处”并不仅仅只在发电上。
中国工程院院士叶奇蓁对小型堆抱有更多的价值认可:“小型堆不仅仅是发电,还可以综合利用,比如供暖、海水淡化、制冷、工业用热、为海上平台提供能源、为破冰船提供动力等等。”而美国西屋公司对此也持同样的观点和期待:“小型堆能应用的行业,其一包括供电、供热、水处理、热电联产等工业。其二,小型堆能为其它能源的生产提供能源,诸如油砂、页岩气和煤变油的生产。”比如,当前的中海油的采油平台,就有此需求。现在,中海油一直是用伴生油气在发电,价格比较贵,气源又没保障,小型堆就可以在此发挥作用。
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