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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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3月9日,无锡贝塔医药科技有限公司与西北师范大学在江苏省江阴市共同召开碳-14(C-14)核电池重大技术突破发布会,发布了国内首款C-14核电池原型机“烛龙一号”。这标志着我国在核能技术领域与微型核电池领域取得重大突破。西北师范大学党委副书记王全进出席发布会并致辞,无锡贝塔医药科技有限公司董
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