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        快堆的競爭力正在加強

        2016-01-18 09:15:25余娜
        能源 2015年12期
        關(guān)鍵詞:快中子壓水堆核燃料

        余娜

        上世紀中期到七八十年代,國際上曾興起過一陣快堆建設(shè)高潮,歐美的快堆幾乎都是在那個時代建成的。但在之后長達20年的時間里,快堆建設(shè)陷入低谷,前期建設(shè)的實驗快堆也基本退役。轉(zhuǎn)機出現(xiàn)在2000年之后,隨著第四代核電技術(shù)被提出和受到廣泛重視,當(dāng)前,一股快堆建設(shè)的熱潮正席卷全球。

        第四代核電技術(shù)主要包括6種堆型,分別是鈉冷快堆、鉛冷快堆、氣冷快堆、超臨界水堆、熔鹽堆和超高溫堆。其中,鈉冷快堆尤其被業(yè)界看好,被稱為所有堆型中的“一號種子選手”。據(jù)法國原子能與替代能源委員會預(yù)測,未來幾十年,法國將大力發(fā)展快中子堆,預(yù)計到2020年核電占比將從現(xiàn)在80%的降至50%,屆時快中子堆經(jīng)濟性和競爭力將大幅度提高。未來,快堆占比有望達到法國核電的20%。

        11月4日,在第二屆中法核燃料循環(huán)后端研討會上,《能源》雜志記者專訪了法國原子能與替代能源委員會核能部主管Bernard Boullis。

        Q:鈉冷快堆在法國被寄予厚望,其研發(fā)的主要意義是什么?

        A:開發(fā)鈉冷快堆,其主要目標(biāo)就是推動核電的可持續(xù)發(fā)展。目前反應(yīng)堆中,真正的鈾或者核燃料,利用率僅為1%左右。對于目前富存的钚,其使用還沒有找到一個更好的方法。但是,開發(fā)快堆的話,就可以運用到钚。此外,钚還涉及到核輻射擴散。我們知道,乏燃料中有很多的次錒系元素,其放射性能夠持續(xù)幾萬年、幾十萬年,所以必須找到合適的方法對它們進行處理。

        因此,發(fā)展鈉冷快堆的意義首先在于可以讓核燃料在反應(yīng)堆里面燒的更干凈,使用率更高。第二個方面是可以把富存的钚消耗掉,第三個方面是可以把這些次錒系元素?zé)?,減少毒性。

        此外,發(fā)展鈉冷快堆還可以大量節(jié)約核燃料,尤其是鈾資源,并促使鈾的利用率更高。隨著快堆技術(shù)的不斷成熟,安全性和經(jīng)濟性不斷提高,當(dāng)鈾資源將來缺乏時,法國就可以大量發(fā)展快堆,保證能源可持續(xù)發(fā)展。

        Q:目前快堆技術(shù)在研發(fā)階段遇到的最大困難是什么?

        A:首先是標(biāo)準問題。法國已經(jīng)設(shè)計并運行了一些快堆,現(xiàn)在的問題就是我們在運營的快堆當(dāng)中,如何讓快堆的運行符合目前較高等級的安全標(biāo)準。例如一些快堆在30年甚至40年前已經(jīng)設(shè)計開發(fā)出來了,那這樣的快堆的安全性是否仍符合目前的安全標(biāo)準?因此,如何提高快堆的安全性以符合現(xiàn)在的安全標(biāo)準,是當(dāng)務(wù)之急。

        其次是快堆如何與壓水堆共存發(fā)展的問題。我們要明確一個概念,并不是快堆開發(fā)出來以后就把壓水堆全部替換掉了,這實際上存在一個很長的共存期,需要逐步增加快堆的數(shù)量,減少壓水堆的數(shù)量,一步步來。

        Q:隨著政策的不斷傾斜以及可再生能源占比的不斷增加,核電在法國的占比是否會不斷縮小?

        A:目前,法國擁有現(xiàn)役核電機組共58座,總裝機容量約63吉瓦。核電約占全國電力供應(yīng)的五分之三,75%左右。去年,法國國內(nèi)曾通過一項法案——《能源過度法》。法案規(guī)定,應(yīng)減少溫室氣體二氧化碳的排放,盡量較少使用化石能源。但是,我們也應(yīng)看到未來法國的能源工業(yè)將呈現(xiàn)多樣性發(fā)展趨勢。在裝機方面,法國將盡量優(yōu)先發(fā)展可再生能源,但短期內(nèi),核電仍是基荷能源這一現(xiàn)狀不會改變。

        當(dāng)前,法國政府也在鼓勵做一些研究,目的就是為了保持核電的可持續(xù)發(fā)展。為實現(xiàn)能源多樣性,加速發(fā)展可再生能源,法國政府已經(jīng)把核電總的份額固定下來,就是目前這個水平。隨著經(jīng)濟的發(fā)展,將來能源需求也會不斷增長,這就需要通過可再生能源來補充。因此相比較而言,核電占比份額必然會不斷減少。預(yù)計到2035年,核電將占比整個能源的50%,其他能源共占50%。

        Q:下一階段,中法在快堆的研發(fā)上將采取哪些合作?

        A:其實在快堆領(lǐng)域,中法之間有過合作,也十分愉快。因為我們的目標(biāo)都是相同或相似的,所以有一定的成果可以共享。如法國的超鳳凰堆(世界上第一座商業(yè)規(guī)模的快中子增殖堆)與中國的實驗快堆在研發(fā)進程中就進行了很多交流與合作。

        以鈉冷快堆為例,主要合作領(lǐng)域?qū)⑸婕翱於讯研疚锢硌芯俊⒖於演椪占夹g(shù)研究、快堆堆芯地震分析技術(shù)研究、CEFR調(diào)試和啟動有關(guān)的鈉技術(shù)和運行技術(shù)培訓(xùn)、快堆運行和維修技術(shù)研究、鈉技術(shù)及其安全研究等。

        下一步,中法雙方合作前景和空間都比較廣闊。如燃料循環(huán),以及ASTRID反應(yīng)堆和CFR600項目的合作,我們都將拭目以待。endprint

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