您当前的位置: 首页 > 汽车

铀利用率提高60倍核电快堆70设备国产化

2018-09-26 11:54:57

铀利用率提高60倍 核电快堆70%设备国产化

相较于其他核电技术,快堆的优势是,追求更安全、经济和可持续:资源的高效利用,放射性废物的最小化以及安全性更高

利用几十年的核能后,中国和其他拥有核电站的国家一样,正在为如何处理这种清洁能源产生的放射性废料而犯愁。另外,中国正在到世界各地去挖掘更多的铀资源,以满足核电的快速增长。

不过,一个还没有走出国内实验室的核电技术(反应堆)或将为此带来转机。这便是快堆,全称为“快中子增殖反应堆”。

“到2028年,我国可以建成6个快堆并投入商用。”被称为“中国快堆之父”的徐銤在7月28日接受《第一财经》采访时说。

2011年7月21日,中国原子能科学研究院研发的实验快堆成功实现并发电。徐銤是快堆设计研究项目负责人。他说,中国有能力在十几年后,让快堆从实验阶段带到商运阶段。

不过,他表示,要达到这个目的,他们还需要解决一个又一个难题。

从1%到70%的飞跃

在各种公开的核能论坛上,核电专家们认为,目前除了核能,要想生产大量的低碳或者无碳电能,很难找到其他更好的途径。

中国核能行业协会在今年五月公布的数据显示:目前中国内地投入商业运行的核电机组为19台,总装机容量1701万千瓦;在建核电机组29台,装机容量3168万千瓦,在建规模继续保持世界第一。

这个规模将继续扩大。中国《核电中长期发展规划(年)》的目标是,在2015年前,在运和在建的核电装机达到5800万千瓦,到2020年,这个规模要达到8800万千瓦。

但有限的铀资源将制约核电的继续发展。按全世界正在运行的400余座核电站目前的燃料使用水平,如果采用目前的核燃料一次性使用方式,地球上的铀储量仅可供使用70年左右。

更严重的是,这400余座核电站所使用的反应堆,对铀资源的利用率不到1%。另外,它们还产生大量的放射性核废料。

核废料是核物质在核反应堆内燃烧后余留下来的核灰烬,具有极强烈的放射性,而且其半衰期长达数千年、数万年甚至几十万年。关于核废料的处理,国际上通常采用海洋和陆地两种方法。一般是先经过冷却、干式储存,然后再将装有核废料的金属罐投入选定海域4000米以下的海底,或深埋于建在地下厚厚岩石层里的核废料处理库中。

“这不是好办法。”徐銤说,这些被处理的放射性核废料,其寿命可长达几十万年,如果地质发生问题(比如地震),人类将受其影响。

过去几十年,美国已经在该问题上进行了长达20年的研究,并耗费了上百亿美元的支出。美国在1987年首次提出了在内华达州山脉中的深层地质结构中存放核废料的计划,但时至今日,该计划的实施仍然没有任何的进展。

这个世界级的科学难题甚至已经催生了一个新的行业。据国际原子能机构测算,停运及核废料管理市场的总价值将达到4160亿美元(约等于26000亿元人民币)

怎么办?徐銤认为快堆能够解决这些问题。他说,快堆在提高核燃料使用率的同时,减少更多的放射性核废料。

根据中国原子能科学研究院院长万钢在今年全国“两会”期间介绍,相较于其他核电技术,快堆的优势是,追求更安全、经济和可持续。他解释说,快堆的优点是:资源的高效利用,放射性废物的最小化以及安全性更高。

相对于其他反应堆对铀的利用,万钢说,快堆能使铀的利用率提高60倍以上,这一特性可以支持核能大规模使用数百年。

中国原子能科学研究院表示,作为国家“863”计划重大项目,中国实验快堆的并发电标志着列入国家中长期科技发展规划前沿技术的快堆技术取得了重大突破。“863”计划是中国在1986年3月提出的,原称“高技术研究发展计划”。

上述“突破”把中国带入继美、英、法等国之后,世界上八个拥有快堆技术的国家的行列。

仍存诸多难题

快堆研究在国际上很早就开始了。上世纪四十年代,美国着名物理学家费米等人提议建造快堆,并于1946年和1951年相继建成了两个实验快堆。

而关于快堆的概念,最早是由苏联科学院院士列蓬斯基在1949年提出的。苏联在1955年和1956年建成两座实验快堆。俄罗斯是如今快堆运行经验最多的国家

铀利用率提高60倍核电快堆70设备国产化

尽管科学家们对快堆的研发很早,但它在国际上依旧处于试验阶段。不过,徐銤对本报表示,俄罗斯一个装机容量为60万千瓦的快堆(试验阶段),实际上已经商运30多年了。

公开资料显示,目前,美国、俄罗斯、法国、英国、日本、德国、印度共建成不少于20座不同规模的快堆。世界总计已积累了约350堆年(一个反应堆运行一年称为一个堆年)的快堆运行经验。中国是从20世纪60年代中期开始对快堆进行研发工作的。

在一些反对者看来,快堆就是核能版的“永动机”,看起来好像能够解决问题,但一出实验室就不怎么管用了。中国核工业第一、第二国际核工程指挥部总工程师胥胜利曾对本报说,相对其他核电反应堆而言,快堆配套系统更加复杂。

快堆是中国核能可持续发展的关键堆型之一。但一些核电专家表示,从实验快堆到商用,快堆还需要一段很长和艰辛的路程要走。

“的确非常复杂。”徐銤说,“我们现在还要把一套套的技术给解决。”他说,目前快堆面临的主要难题是,除了技术难题之外,还需要国家在资金方面的继续投资。

徐銤说,中国未来投入商运的快堆,其功率为60万千瓦。有核电专家估算,中国实验快堆每千瓦投资约是10万元人民币,比火力发电8000元/千瓦造价约高了10倍。

“第一个快堆要投入商运,其造价可能比目前其他成熟的反应堆要高。”徐銤说。

而关于快堆的进展,万钢说,中国目前已掌握绝大多数快堆核心技术,实验快堆已经实现了70%设备的国产化,在国内形成了基本配套的产业链。

(:JD625)




图像分析多功能数显布氏硬度计厂
可倾斜旋转管式炉价格
多功能数显维氏硬度计价格
推荐阅读
图文聚焦