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从安全到环保,高温气冷堆被世界关注
世界各国曾经对是否发展高温气冷堆技术有过争议和讨论,但是最近几年,越来越多的国家愿意加入高温气冷堆的发展。
高温气冷堆属于第四代范畴的核反应堆技术。相比现有的其他核电技术,它具有安全性极高、温度高、效率好等明显的优势。当然,它功率密度低、后期成本偏高等缺点也让外界对高温气冷堆有颇多质疑。历史上,世界各国曾经对是否发展高温气冷堆技术有过争议和讨论,但是最近几年,越来越多的国家愿意加入高温气冷堆的发展。
“美国一直在计划建示范项目,日本、法国等国家都在发展,我最近几次到国外开会,同行们都特别关注我们的发展,他们都特别看好高温气冷堆在节能减排和环境友好上将产生的重大作用。”张作义介绍说。
究其原因,一方面是几次重大核电事故之后,核电安全被放到最重要的位置,而高温气冷堆不会发生堆芯熔毁(指反应堆温度上升过高,造成燃料棒熔化并发生破损事故)等事故,安全性达到了极致。另一方面,气候变化、能源危机、空气污染已经成为人们最关注的热点,正因为如此,高温气冷堆因其在清洁空气方面特有的作用成为大家寄予厚望的项目。
核反应堆及核电工程专家叶奇蓁院士在接受科技日报记者采访时强调,高温气冷堆未来将有很大的发展前景,他说:“相比第三代核电技术,高温气冷堆的发电成本目前来说还是偏高,作为我国核电规模化发展,主要是压水堆核电站,但在边远地区、缺水地区,以及需要核能综合利用的场合(如制氢、发电、高温供热等),作为压水堆核电站的补充,高温气冷堆具有独特的优势。首先就是它的固有安全性,在核电领域,它的安全性是非常让人放心的,更重要的是它能制氢,氢能是公认的清洁能源,作为低碳和零碳能源未来将有重要作用。”
也就是说,如果高温气冷堆能在未来的使用和验证中,在继续发扬其安全性优势的基础上,不断降低成本,并真正实现制氢,它的优势将是显而易见的。
叶奇蓁院士表示,在人口密集地区、缺水地区,高温气冷堆项目有很大的发展前景。他透露,最近,印尼、沙特等国先后与中国签订合作备忘录,高温气冷堆“走出去”有了一个好的开始。
从研发到制造,实现多项世界首创
在国家科技重大专项的引领带动下,随着高温气冷堆示范项目的推进,我国自主创新在先进核能核心装备技术上取得了重大突破。
示范项目即将建成,实验室里制氢已经实现,乏燃料处理这块“硬骨头”也取得了突破性进展,这些业内人士总结为成功的一小步,按照国家科技重大专项高温气冷堆专家组的计划,下一步他们将尽快实现石岛湾核电站并网发电,并且组建产业联盟,把整个产业链连起来,推动我国制造业的创新发展。
张作义表示,在高温气冷堆示范项目的落实过程中,他和同事们遇到的最大困难是设备的研发和制造难度很大。“改革开放后我们很多厂家习惯了引进消化吸收,自主创新能力反而荒废了,但是高温气冷堆很多设备都是首台首套,对制造业的挑战很大。这些年,在国家科技重大专项的引领带动下,随着高温气冷堆示范项目的推进,我国自主创新在先进核能核心装备技术上取得了重大突破。”
根据国家科技重大专项年度报告,目前我国已突破高温气冷堆的全部核心技术,并有多个世界首创,如世界最大商业化规模的陶瓷包覆颗粒球形燃料元件生产厂、首个电磁轴承主氦风机等。反应堆压力容器、蒸汽发生器等主设备也已完全国产化。
专家组们期望,随着石岛湾核电站发电,整个项目深入推进,能带动整个制造业转型升级。
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