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高效能手:快堆
新世纪以来,以美国为首的核能先进国家提出的6种第4代先进核能技术中,有3种是快堆,其中最成熟的就是我国选择的钠冷快堆。
2014年12月18日17时,我国第一座钠冷快中子反应堆——中国实验快堆(CEFR)首次实现满功率稳定运行72小时。截至当时,CEFR累计并网运行438小时,累计发电量超过300万度,累计上网电量超过180万度。2015年上半年,CEFR将完成第一阶段全部试验内容。
最新消息显示,在快堆商用领域,印度很有可能拔得头筹。据报道,印度首个自主设计的500兆瓦原型快堆(PFBR)预计在9月开始发电,满功率运行大约在2016年4月。
实际上,快堆发展从上世纪40年代起步,只比热堆的出现晚4年,而且第一座实现核能发电的就是快堆技术。通过多年来的努力,以及一系列试验堆、示范堆和商用验证堆的建造,目前快堆技术上是目前接近成熟的第四代堆型。业内的预计是,本世纪中期快堆将逐渐在反应堆中占主导地位。“我国有望最快在2028年就能推广5到6座示范快堆,本世纪30年代就能建成如120万千瓦级电功率的高增殖快堆,到时候就能够正式对外推广和商用了。”中国工程院院士徐銤如此表示。
业界之所以认可快堆对核电发展的重要作用,原因还在于其对铀资源充分高效的利用。当下广泛应用的压水堆技术对天然铀资源的利用率只有约1%,而快堆则可达到60%~70%。据业内人士介绍,以目前探明的天然铀储量推测,快堆的使用可以使全球铀资源持续利用3000年以上。中国原子能科学研究院科技委原副主任顾忠茂认为,考虑到几十年后地球上经济可开采的铀资源将趋于短缺,我国必须在做好热堆核电产业技术升级的同时,不失时机地启动快堆核能系统的技术开发,为“明天”的核能产业做好技术准备。
“人造太阳”:核聚变
人类对于原子能的探索始于20世纪初,截至目前,核电已经为全世界提供约16%的电能供应。
可控聚变被认为能为人类带来无限的清洁能源。一个量化的数据就是,一升海水里提取出的氘,在完全聚变反应中可释放相当于燃烧300升汽油的能量。一个形象的比喻就是,可控核聚变反应就好比“人造太阳”。
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