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乏燃料后处理需求空间广阔。我国已有20多年核电运行经验,大亚湾核电站乏燃料水池已经饱和,秦山、田湾核电站乏燃料水池也趋于饱和,急需离堆储存设施。一座百万千瓦的压水堆核电站,每年卸出乏燃料约20-25t。到2020年,我国预计将建成5800万千瓦核反应堆机组。据此估计,每年产生的乏燃料超过1000吨,到2020年乏燃料累计总量超1万吨。而目前国内后处理能力仅为50吨/年,远远无法满足商业核电站的乏燃料处理需求。
国内乏燃料产业处于起步阶段,关键设备国产化水平不足。乏燃料后处理关键设备:乏燃料贮存格架、运输容器、贮存容器以及包含剪切机、澄清槽、离心机的乏燃料处理系统。关键设备直接接触放射性废物,因此需要具有高的耐腐蚀性和耐放射性,制造技术要求高。国内乏燃料处理市场刚刚起步,主要设备还未实现国产化。
图30:乏燃料后处理过程及主要设备
我国将加强乏燃料后处理技术研究,补齐核燃料循环后端短板。《核工业规划》明确指出,“十三五”期间,将实施乏燃料后处理科研专项,同时提升核燃料循环产业效能。通过提升国内天然铀保障能力,加大海外铀资源开发力度,优化核燃料产业布局,补齐核燃料短板,进一步提高核燃料循环产业整体质量和效益。我国在后处理产能方面制定了三步走计划:一是建设每年60吨规模后处理中试厂,目前已完成;二是要完成每年200吨规模后处理示范工厂的建设;三是实现每年800吨的工业规模后处理能力。
中法合作核循环项目已签署相关协议备忘录。中法合作核循环项目计划2020年开工,2030年左右建成,投资规模超千亿人民币。此项目占地3平方公里,具有三方面功能:一是每年处理800吨的国内核电站乏燃料;二是建设乏燃料离堆贮存中心,一期贮存能力为3000吨,对核电站卸出的燃料进行大规模贮存与后期管理;三是将高放废液玻璃固化,实现高放废物长期安全管理。2018年1月9日,中核集团和法国新阿海珐集团在人民大会堂签署了相关协议备忘录。
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