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雾霾再次来袭 高温气冷堆核电站能否改变污染现状?

2017-01-05 14:26来源:中国核电信息网关键词:核电站核电技术核能收藏点赞

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除了在发电效率上性能卓越,中国高温气冷堆还具有非常好的固有安全性。

共有四道放射性实体屏障:包覆燃料颗粒、石墨燃料元件、一回路压力边界和反应堆建筑物包容体。其核岛厂房不同于压水堆的安全壳,无密封和承压要求。

高温气冷堆的燃料元件采用包覆燃料颗粒构成的全陶瓷型球形燃料元件,在1620摄氏度以下基本可以包容所有裂变产物,完全包容气体裂变产物,同时还有比较完善的衰变热非能动载出系统。由于不会产生燃料大范围损坏、堆芯熔化的严重事故情况,所以HTR不专门设置三代轻水堆都有的严重事故管理规程,甚至可以取消厂外应急措施。

除了上述优点,由于高温气冷堆的蒸汽参数与燃煤电厂一致,高温气冷堆核电站的常规岛可以很好地利用我国现有成熟的火电技术和建造能力,具有较好的经济性,并对改变中国以火力发电为主的现状有积极作用。不久前,雾霾再度席卷神州大好河山,如果能以核电替代火电,那么将对降低大气污染,减少雾霾起到一定促进作用。此外,高温气冷堆还能为核能制氢、冶金、化工等领域提供大量的高温工艺热。

存在的不足

不过,高温气冷堆也并非什么都好。从安全性上讲,由于轻水堆经过几十年来的使用,积累了上万堆年的机组运行经验,而高温气冷堆才刚刚开始商用,除固有安全性外,实际运行过程中的可靠性和安全性还需要长期验证。核电是个为了安全极端保守的行业,不确定性就是最大的缺点。

从经济性上讲,由于高温气冷堆堆芯功率密度低,单堆占地面积大,而提升功率与堆芯功率密度低与固有安全性存在矛盾。且高温气冷堆的燃料制造、回收和各种设备的制造与传统核电产业没有传承要新建一套体系,因此与传统核电机组比经济性优势并不明显。一旦出现燃料小球卡住或内部局部热点等必须降功率甚至停堆的事件,经济性更会大打折扣。从长远看,因陶瓷燃料球不如压水堆燃料棒好处理而导致高温气冷堆如何除役也是个比较棘手的问题。

因此,在现阶段,高温气冷堆还是不宜与沸水堆、压水堆等成熟核电堆型开展直接的商业竞争的。

高温气冷堆和超高温气冷堆目前最好的发展方向之一是与核电反应堆实现差异化竞争,进军需要高温工艺热源的工业领域。

在军用动力方面,由于压水堆在结构上非常紧凑,最初就是作为军用动力而开发,然后才转为民用发电的(美国第一座核电厂Shippingport的堆芯就来自一个取消建造计划的核动力航母,因此采用的是U-235达93%的高富集度燃料)。而这也是中国有了自己的高温气冷堆后,依旧要持续发展压水堆的重要原因之一。因此,高温气冷堆在很长一段时间无法与压水堆在军用动力领域竞争。不过,如果更换了石墨慢化剂并实现氦气直接循环,那在未来还是有希望上艇上舰的,相关工作就不便透露了。

总而言之,如果高温气冷堆能在将来的使用和验证中,将理论上的安全性转变为实践中的安全性,在经济上就能和传统成熟堆型竞争,毕竟省去厂外应急是一大笔钱。

而在核电领域,安全性和经济性往往是矛盾的,高温气冷堆能够很好的平衡两者,这就弥足珍贵了。

原标题:雾霾再次来袭,高温气冷堆核电站能否改变污染现状?
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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