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快堆是世界上第四代先进核能系统的主力堆型,代表了核能的发展方向。它与其它装置组成的核燃料闭式循环系统,可使铀资源利用率由现在1%左右提高到60%以上;还可使长衰变周期核废料产生量得到最大程度的降低,实现放射性废物最小化,造福子孙后代。快堆有这么多明显的优势,为什么问世者寥寥无几?原因有多方面。有大家对快堆优劣势的认识差异,有对其技术难度的评估差异以及其所带来的安全、经济上的考量,关键还有对其迫切性的估量。统观上述问题,对中国来说,现在应该是快堆核电启动的一个大好机会,核能发展计划中应该有快堆发展的一席之地。快堆核电应该有所作为了。
“成熟”的新兵
用“起大早赶晚集”来形容快堆是很贴切的,快堆被公认为四代堆的主力堆型之一,但与其它几个四代堆型很明显不一样的地方是其悠久的历史。早在1946年世界首个快堆就诞生在美国,在这之后世界各国陆续有22个堆投入运行,共积累了300多堆年的运行经验。更值得一提的是这些反应堆不仅仅是实验堆,中间还不乏一些“大块头”。其中1985年投入运行的法国“超凤凰”,1200MWe的容量即使在今天也不算小;而俄罗斯的BN600原型快堆核电站已稳定运行了34年,平均负荷因子超过了70%,积累了丰富的快堆运行经验,为快堆树了一个最好的样板。在此基础上优化和完善的BN800商用示范快堆目前已完成物理启动,预计年底并网发电,俄罗斯在快堆研发方面确实是走在了世界前列。法国、日本在快堆发展过程所碰到的问题,对世界快堆在技术难题的攻克方面也起到了极大的正面意义。有经验支撑,比一些还在概念阶段的四代技术在底气上就足了很多,走上示范或商业推广道路就会简单很多。世界第四代反应堆堆型发展情况如表1所示。
“一席之地”有支撑
1.核燃料经济性开采有时间期限
核燃料在自然界的贮量是有限的。目前,全球已探明铀资源(开采成本低于130美元/kgU)总量为532.72万tU,2010年全球核电装机容量375GW,年度核电铀消耗量6.3875万tU。
随着核电的发展,铀资源越来越紧缺,铀资源稳定供应将是一个可能的制约因素,因此在一定时候增加一些快堆份额,是降低这种风险最佳的选择。
2.快堆及其闭式燃料循环技术
为了解决铀资源利用瓶颈问题,国际原子能机构于2000年发起“创新型反应堆和燃料循环国际计划(INPRO)”,旨在通过研发新型反应堆,建立核燃料循环体系来充分利用核能资源,并实现核废物的最少化,使核能可持续发展。我国为其成员国之一。快堆及其闭式燃料循环技术是指从压水堆中卸出的乏燃料经过后处理厂处理,回收燃料Pu和U,经过MOX燃料厂制成快堆的燃料再循环利用,同时快堆的乏燃料(包括增殖产生的Pu)经过后处理厂处理后,由MOX燃料厂制成压水堆的燃料再循环利用。快堆与压水堆匹配发展,会大大提高铀资源的利用率,无核燃料匮乏之虞。快堆及其闭式燃料循环技术如图1所示。
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2023年美国核电厂使用了3,200万磅进口铀精矿(U3O8),而本国生产的U3O8仅为5万磅。进口铀精矿占2023年美国核燃料生产中U3O8使用量的99%。外国生产商主导了美国核燃料供应链的上游,但美国联邦政府最近实施了一些政策,力图发展美国国内的核燃料供应链。美国能源部(DOE)最近获得了国会拨款的27亿美元
近日,由中核集团中国核动力研究设计院牵头研制的ATF耐事故特征化燃料组件,完成了两个长循环辐照运行考验,在反应堆中运行三年并顺利出堆,至此,我国完成ATF耐事故特征化燃料组件全周期商用堆运行考验。这标志着我国ATF燃料组件自主研发迈出了关键一步,是我国自主化核燃料研发保持与国际核燃料前沿
为准确把握数字经济发展和新型工业化新形势、新要求,围绕企业主责主业,全速推进数字核工业建设,中核集团官微特开设“主要领导谈数字化转型”栏目,交流展示相关部门和单位主要领导围绕企业主责主业对数字化转型的认识、理解、实践和成效,进一步推进核工业数字化智能化转型升级、为打造世界一流核工
6月14日,中核四川环保工程有限责任公司党委书记、董事长常宇一行到访中核北方核燃料元件有限公司,并与中核北方党委书记、董事长邹本慧共同签署了战略合作框架协议。双方后续将围绕各自专业领域优势,深化交流合作,共同打造“整体·协同”新标杆。中核北方副总经理田春雨、纪委书记冯兴利,中核四川
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近日,从国家核安全局获得喜讯,中核建中成功取得核燃料芯块运输容器制造许可证。该核燃料芯块运输容器由中国原子能牵头、中核七院设计、中核建中制作,是国内首个获批的可与规模化燃料生产相匹配的芯块运输容器。作为保障核燃料元件供应链产业链安全稳定的重要关键装备,该芯块运输容器由中核集团团队
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2022年10月27日,美国太平洋电力公司(PacifiCorp)与泰拉能源公司(TerraPower)签署谅解备忘录,研究合作部署五座钠冷快堆。根据两家公司设想,首台机组拟选址怀俄明州一座即将退役的燃煤电厂。泰拉能源力推的钠冷快堆由该公司与美国通用电气日立核能公司(GEHitachiNuclearEnergy)联合开发,并在20
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2022年10月12日,俄罗斯国家原子能公司(Rosatom)基础建设中心负责人GennadySakharov表示,Brest-300铅冷快堆项目建设进度比计划提前7个月。Brest-300铅冷快堆位于西伯利亚化学工厂(SCC)厂址,是实验示范能源综合体(ODEK)计划的一部分。该综合体同时又是“突破”项目的一部分。突破项目旨在实现闭
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世界上有441台在运反应堆机组,52台在建机组。这些数据由国际原子能机构(IAEA)保存在PRIS数据库中。
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1月18日,辽宁核电组织相关方召开徐大堡智慧工地示范应用项目(第一阶段)上线启动会,标志着徐大堡智慧工地示范应用项目已完成第一阶段功能架构建设,具备使用条件。徐大堡核电3、4号机组于2021年被中核集团选定为智慧工地统建试点项目。一年来,中国核电高度重视,积极贯彻落实习近平总书记在中俄核
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11月1日,核能供暖项目厂内、厂外段供热主管在杨核线白洋河桥实现成功对接,标志着核能供暖示范项目即将进入厂内外供热系统联合调试阶段。秦山核电总经理、核能供暖项目领导小组组长邹正宇在现场见证了这一重要节点的圆满完成。
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凡事有章可循,凡事有人监督,凡事有人负责,凡事有据可查。四个“凡事”清晰的贴在车间的墙上,也贴在每一个车间人的心里。“工欲善其事必先利其器”,走进管道预制车间,车间内窗明壁净、地面整洁、光线适度、南北通透保持空气流通,设备摆放有序,干净美观。工作区域划分明确,清晰可见,车间分为五
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