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中国核电技术研发向“小而灵”挺进

国际能源网能源资讯频道  来源:中国核工业报  日期:2017-09-26

“模块式小型堆”(简称“小堆”)是指单堆电功率小于30万千瓦,通过模块化设计、制造、运输及现场快速装配等方式建造、采用革新技术的新一代反应堆,是理想安全可靠分布式清洁能源,近年来被认为是核能发展及综合利用的新蓝海。即便是在遭遇日本福岛核事故之后,处于蓬勃发展之势的全球核电猝然踩了急刹车,但小堆前进的步伐并没有止步,由此也可窥见业界对其的厚爱和追捧。

其中,中核集团玲龙一号”(ACP100)的表现极为耀眼,不仅是全球首个通过IAEA安全评审的小堆技术,而且示范工程建设准备就绪,这向世界充分展示了中国在小堆研发的能力与实力。另外,“玲龙一号”与我国百万千瓦级自主三代核电“华龙一号”的完美配合,已经成为中核集团驰骋、抢滩海外市场的双“龙”,引发了多个国家的合作兴趣。

技术研发:权威认可

“玲龙一号”是中核集团实施差异化战略,面向市场“安全、灵活、多用”的需求,而开发出的重要成果。本世纪初,全球核电迎来了发展的春天,中国也沐浴在这徐徐的春风里。小堆因具备热电联供和海水淡化等多种功能,且选址灵活,同时基于对未来市场发展需求的考虑,核电技术研发向“小而灵”挺进成为了中核集团一个重要方向。

2010年6月,中核集团将“玲龙一号”技术研发列为集团重点科技专项,由中核集团主导,中国核动力研究设计院、中国核电工程有限公司主要负责技术研发。

随后,这一项目也得到了国家有关部门的大力支持。2011年,国家国防科工局立项批准了中核集团开展多用途模块式小型压水堆关键技术研究。这些关键技术的研究,已在“十二五”期间顺利攻克。

同在这一年,国家能源局也大力支持中核集团开展“玲龙一号”关键技术及工程示范应用研究,还将小堆列入《国家能源科技“十二五”规划》中的重大研究项目和重大示范项目。这些工程科研课题已经在“十二五”期间顺利完成。另外,国家能源局将小堆研发纳入了《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》和《能源技术革命重点创新行动路线图》。

另外,国家核安全局也积极指导小堆研发,立项支持中核集团开展小型堆非居住区和规划限制区的管理研究、模块式小型堆设计准则修制定共2项课题。2016年1月,该局发布了《小型压水堆核动力厂示范工程安全审评原则》(试行),为开展“玲龙一号”示范工程制定了安全审查依据。

显然,国家层面的支持是“玲龙一号”技术研发取得成功的重要保证。据“玲龙一号”总设计师宋丹戎介绍,截至目前,“玲龙一号”主要关键技术全部解决,设计试验研发工作全部完成。通过试验验证、仿真验证及第三方验证等多种方式完成了设计验证,并完成了12项关键设备研制,反应堆6大主设备制造技术全部攻克,可全部实现国产。“玲龙一号”专用燃料组件完成先导组件制造并已完成燃料组件冷态及热态考验,具有完全自主知识产权。整个研发活动申报380余项专利,形成标准设计文件近3000余份。

2016年4月,“玲龙一号”通过IAEA安全审查,被认为是创新的小型压水堆设计,采用“固有安全加非能动安全”设计,预期能够处理极端环境条件和多重故障,保证早期或大规模放射性释放的实际消除。这年8月,在国家能源局组织的“十三五”小型智能堆示范工程选型技术评估活动中,“玲龙一号”获得第一名。

对于“玲龙一号”后续的工作,宋丹戎表示,作为军民融合深度发展的重大成果之一,下一步将推动其科技示范工程建设,实现成果转化,重点将开展八项工作。一是进行核蒸汽系统工程验证;二是开展核能热/电/水三联产多用途示范;三是驱动中国模块式小堆法规标准完善;四是掌握建造、调试、运行、维护全套技术;五是着眼小批量建设及出口;六是抢占国际国内小堆首发优势;七是2020年左右完成同类首堆工程示范;八是为“一带一路”建设和小堆“走出去”创造条件。

市场开拓:曲折向前

中核集团在积极开展“玲龙一号”技术研发的同时,市场开拓的这条主线也在如火如荼推进。2011年3月底,负责“玲龙一号”市场开拓与推广的中核新能源有限公司成立。

作为实施差异化战略的重要利器,“玲龙一号”被中核集团寄予了厚望与期待。但由于日本福岛核事故的影响,全球核电陷入一片质疑声中,即便凭借着先进的技术和新能源公司十分的热情,市场并不买账。面对如此遭遇,新能源公司意识到,必须有效化解社会、公众以及地方政府的恐核情绪,为“玲龙一号”落地营造良好的舆论氛围。为此,新能源公司先将工作重心转移到小堆的宣传与造势上来。特别是2012年4月,“玲龙一号”在第十二届中国国际核工业展览会上的展示,赢得了社会各界的广泛关注。随后,“玲龙一号”成为各大展览展示平台的常客。

“玲龙一号”多频次亮相,目的还在于提升社会接受度和公众认可度,从而助力其落地。然而,“玲龙一号”的选址工作进展并不是一帆风顺,而是在曲折中前行:从最初的甘肃到后来福建,又重回甘肃,后又将目标转向海南。多地的辗转终于在2016年取得了实质性进展,“玲龙一号”项目初步可行性研究报告并通过中国国际工程咨询公司的评审完成。中核集团和海南省发改委联合将项目建议书上报国家发改委、能源局。

目前,对于小堆首堆建设,中核新能源公司已经做好了各项准备。为了加快推进小堆产业化发展,中核集团专门为ACP100注册了“玲龙一号”商标。中核新能源公司表示,将致力于推动小堆产业化,打造新的经济增长点,全力开展“玲龙一号”示范工程建设。

据了解,中核集团近年来已与福建、浙江、江西、湖南、黑龙江和吉林等地签署了开发协议。另外,“玲龙一号”海外市场开拓也取得了积极进展,已经与多个国家签订了合作意向。然而,国际小堆市场竞争激烈、对手强劲,真诚希望“玲龙一号”示范工程能够尽早开工建造,为中核集团在激烈的国际竞争中赢得先机,获得更多的橄榄枝。

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