
在國家發展改(gǎi)革委、國家能源局近日印發的《能源技術革命(mìng)創新行動計劃(2016~2030年(nián))》(以(yǐ)下簡稱(chēng)《行動(dòng)計劃》)中對核能行業技(jì)術創新重點界定為“先進核能技術創新”與“乏燃料後處理與高放廢物安全處理處置技術創新(xīn)”,兩個重點任(rèn)務涉及目前核能行業(yè)的瓶頸與大(dà)規模發展核(hé)電必需功課的難(nán)題。
近年來,中國核電發展迅速,僅2015年我國就核(hé)準開建了8台核電機組,核電(diàn)在建規模保持世界*。特別是福清、防城港四台“華龍一號”示範機組(zǔ)開工建設,為我國(guó)今後自主核電機(jī)組研發增強了信心。此次《行動計劃(huá)》也肯定了我國核電的技術發展。近年來,我國能源科技創新能力和技術裝備自主化水(shuǐ)平顯著提升,基本掌握了AP1000核島設(shè)計技術和關鍵設備(bèi)材料製造(zào)技(jì)術,采用“華龍(lóng)一號”自主三代技術的首堆示範項目開工建設,首座高溫氣冷(lěng)堆技術商業化核電站示(shì)範工程建設進展順利(lì),核級數字化儀控係(xì)統實現自主化。
隨著三門核電、海陽核電四(sì)台自主化依托效應核電機組的建設,開啟了非能動核(hé)電技術在中國的實踐和發展,在中國(guó),非(fēi)能動核電技術付諸於工程實施,按照中(zhōng)美兩國*企業(yè)簽署的(de)合作協議,國(guó)家核電技術公(gōng)司與美國西屋公司牽頭聯(lián)合體進行(háng)了卓有成效的合(hé)作,嚴格按照三代核電的安全、質(zhì)量標準(zhǔn)和要求,穩步推進世界*非能(néng)動核電機組(zǔ)的建設。國家電力投資集團總工程師王俊表示,AP1000*示範機組三(sān)門核電1號機組已(yǐ)做好冷試前(qián)準備(bèi)工作,並努力在明年六月達到商運條(tiáo)件。
海陽核(hé)電1號機組計劃在今年6月底進行冷試,預計明年2月並網發電。而“華龍一號”是基於成熟技術的漸(jiàn)進型設計,采用大量經過(guò)驗證的技(jì)術和(hé)設備,采用的先(xiān)進設計的特征也(yě)經過了一係列的試驗驗證。目前“華龍一號”國內外項目進展(zhǎn)良(liáng)好,中核集團總工程師雷增光預計,國內“華龍一號(hào)”首堆示範工程預計於2020年7月投入商運(yùn)。同時,2012年12月9日開建的(de)山東石島灣高溫堆示範工程不久(jiǔ)前完成了反應堆壓力容器成功完成吊裝,為後續主設備安裝打下基(jī)礎。而4月6日,石(shí)島灣核電廠(chǎng)高溫氣冷堆示範工程的數字化儀控係統(DCS)通過出廠驗收(shōu),即日起將發往現場(chǎng)。這也是國內*實現數字化儀控係統100%國產化、自主化的商用核電項目。雖然我國核電發展形勢一片大好,但是長期以來(lái),我國核電的發展存在著一些(xiē)技術上“卡脖子”的問題,《行動(dòng)計劃》中(zhōng)提到“核心(xīn)技術缺乏,關鍵裝備及材料依賴進口問題比較突出,三代核電關鍵技術長期以引進消化吸收為主。”《行動計劃》在核能資源勘探開發利用、先(xiān)進核燃料元件、反應堆技術方麵確定了發展(zhǎn)目標(biāo)。在核能資源勘探開發利用方麵,開展深部及非常規鈾資源勘探開發利用技術研究,實現深度1000米以內的可地浸砂岩(yán)開發利用,開展黑色岩係、鹽湖、海水(shuǐ)等低品位鈾資源(yuán)綜合回收技術研究。
在先進核燃(rán)料元(yuán)件方麵,實現自主先進核燃料元件(jiàn)的示範應用,推進事故容錯燃料元件、環(huán)形燃(rán)料元件的輻(fú)照考驗(yàn)和商業運行,具備核燃料研發設計能力。在反應(yīng)堆技術方(fāng)麵,在第(dì)三代壓水堆技術(shù)全麵處於水平基(jī)礎上,推進快堆及先進模(mó)塊化小型堆示範工程建設,實現超(chāo)高(gāo)溫氣冷堆、熔鹽堆等新一代(dài)先進堆型關鍵技術設備材料研發的重(chóng)大突破。開展聚變堆芯燃燒等離子體(tǐ)的(de)實驗、控製技術和聚變示範堆DEMO的(de)設計研究。
目前我(wǒ)國基本掌握了AP1000核島設計(jì)技術和關鍵設備材料製造技術,截至目前,中國企(qǐ)業已經(jīng)將AP1000核島(dǎo)設備部分除主泵和爆破(pò)閥之外的設備全部攻克,下一步將實現主(zhǔ)泵與爆破閥(fá)的國產(chǎn)化。加上擁有*自主知識產(chǎn)權的“華(huá)龍(lóng)一號”,三代壓(yā)水堆技術基本達到水平。前不(bú)久中核集團多用途模塊化小型堆(duī)ACP100通過安全審查,成為(wéi)世界*通過原子能機構安全審查的小堆技術,高溫氣冷堆、熔(róng)鹽堆等先進核電技術正(zhèng)在穩步推進中。在反應堆技術方麵《行動計劃》還提到(dào)在核能(néng)領域,要重點發展三代、四(sì)代核電(diàn),先進核燃料及循環利用,小(xiǎo)型堆等技術,探(tàn)索研發可控核聚變技術。
根據我國核能發展(zhǎn)“三(sān)步走(zǒu)”戰略(luè),zui終目標是實現聚變(biàn)堆。目前(qián)在熱核聚變實驗堆計(jì)劃中,中國占據重要地位。我國(guó)參與(yǔ)的ITER計劃的目(mù)的就是建造(zào)一(yī)個聚(jù)變實驗堆,該裝置不僅反映了(le)聚變能研究的成果,而且聚合了當今世界相關領域的(de)*技術(shù)。參(cān)與計劃對我(wǒ)國而言,是(shì)我國核聚變(biàn)發展的(de)機(jī)遇,更有利於實現我國的能源戰略。
在我國核電高速發展的背景下,乏燃料後處理技(jì)術顯得有些滯後,按照至2020年我(wǒ)國在運(yùn)核電機組5800萬千瓦(wǎ)的規劃,我國核電運行平均每年將產生乏燃料1000噸,乏燃料後(hòu)處理建設已經迫在眉睫。但無論是自主技術還是投資,乏燃料(liào)後處理(lǐ)的(de)規模提升難度(dù)均超過普通核電站。乏燃料後處理重點在大型商用水法後處理廠建設,《行動計劃》中提出,推進大型商用(yòng)水法(fǎ)後處理廠建設,加強先(xiān)進燃料循環的幹法後處理研發與攻關。後處理(lǐ)廠的設計與建設(shè)是一項技術難度(dù)很大的複雜的係統工程,從設計、建造到調試、運(yùn)行(háng)的(de)時間跨度超過(guò)10年。加快(kuài)推進後處理廠建設可謂耽誤之急。所以對幹法處(chù)理的研發就顯得異常(cháng)重(chóng)要。
除了乏燃料處(chù)理外,高放廢物地質(zhì)處置(zhì)也(yě)是急(jí)需(xū)解決的問題。目前我(wǒ)國已建成的若幹存儲基地都已臨近飽和,未來要開展高放廢物處置地下實驗室建設、地質處置及安全技術研究,*高放(fàng)廢(fèi)物地質處置理論和技術體(tǐ)係。此外,在未來十五年裏,我國在乏燃(rán)料後處理與高放廢物安全處理處置(zhì)技術創方麵會新圍(wéi)繞高(gāo)放(fàng)廢液、高放石墨、α廢物處理,以及冷坩(gān)堝玻璃固化高放廢物處理等方麵加強研發攻關,爭取實現放射性廢物(wù)處(chù)理(lǐ)水平進入先進國家行列。研究長壽命次錒係核素總量控製等放射性(xìng)廢物嬗變(biàn)技術,掌握次臨界(jiè)係統設計和關鍵(jiàn)設備製造技術,建成外(wài)源次臨界係統工程性實驗裝置。
中國對世界(jiè)承諾,到2030年(nián)單位國(guó)內生產總(zǒng)值二氧化碳排放比2005年下降60%~65%,要達(dá)到此目標,核能將扮演(yǎn)著重要角(jiǎo)色,技術創新(xīn)將成(chéng)為保障核能發展的(de)重要推手(shǒu)。4月21日,中核集團總錢(qián)智民率(lǜ)隊前往奧地利,協調“華龍一號”主設備生(shēng)產進度,與相關方討論福清5、6號主(zhǔ)泵供貨問題,以確保“華龍一號”首堆工程項目主設備如期交付。“華龍一號”能使中國核電在豪強林(lín)立的世界市場上站穩腳(jiǎo)跟,歸根結底是擁有自主知識產權的技術,這一技術同時(shí)也需要其他技術(shù)層的(de)支持,才能使中國核電做大做強。