领跑全球,“不会融毁”的四代核电站来了!

经济观察网 20231212

  • 清洁能源
  • 核电技术

福岛核污染水仍在冒天下之大不韪继续排海,一次又一次将人们拉回到2011年3月11日那场巨大的灾难,而核电原本作为清洁新能源中的重要大类,自此蒙上了一层阴霾。

而实际上,从上世纪开始,各国就不断地寻求更加安全的核电技术,在第三代和第四代核电站分类标准上不断加强对安全性的追求。

相比于第二代核电站,第三代核电站既强化了安全的改进,同时引入非能动型属性,即不要求安全相关的交流电源;至少72小时内,不需要操作员干预;严重事故条件下,安全壳有足够的设计裕量;不需要厂外应急计划等。

第四代核电站则更加“遥遥领先”,依托新型堆自身特质,发挥固有安全性,它能保证反应堆在任何事故下不发生堆芯熔化和放射性大量释放。

经历了福岛核事故之后,核电始终“不受待见”,其核心原因也是对安全性的充分考量。而如今改变这个局面的重磅消息终于传来!

12月6日,国家重大科技专项标志性成果、全球首座第四代核电站——华能石岛湾高温气冷堆核电站示范工程正式投入商业运行,标志着我国在第四代核电技术研发和应用领域达到世界领先水平。

第四代核电站,有何不同?

据新华社报道,6日从国家能源局和中国华能获悉,华能石岛湾高温气冷堆核电站在投入商业运行前已完成168小时连续运行考验。

其核心,高温气冷堆,包括“高温”、“气冷”两个关键词。“高温”是指反应堆堆芯采用石墨等耐高温材料,使得堆芯出口温度可以达到其他堆型难以企及的高度,让它不仅能高效发电,还能利用高温实现核能综合利用、一举多得;“气冷”则是指反应堆采用惰性气体氦气进行堆芯冷却和热传导,而非传统压水堆核电站的“水冷”方式,氦气在高温下不容易与反应堆其他物质发生反应,因此叫做“高温气冷堆”。

因其特殊的设计,使其被称为“不会融毁”的反应堆。

此示范工程位于山东荣成,于2012年12月正式开工,由中国华能联合清华大学、中核集团共同建设,具有完全自主知识产权,2021年12月首次实现并网发电,此次是在稳定电功率水平上正式投产转入商业运行。

据悉,此示范工程集聚了设计研发、工程建设、设备制造、生产运营等产业链上下游500余家单位,先后攻克了多项世界级关键技术,设备国产化率达到93.4%,首台套设备2200多台(套),创新型设备600多台(套)。示范工程的投产,对促进我国核电安全发展、提升核电科技创新能力水平等具有重要意义。

核电站的商运投产,对促进我国核电安全发展、提升我国核电科技创新能力等具有重要意义和积极影响。

依托这一工程,我国系统掌握了高温气冷堆设计、制造、建设、调试、运维技术,中国华能和清华大学共同研发了高温气冷堆特有的调试运行六大关键核心技术,培养了一批具备高温气冷堆建设和运维管理经验的专业人才队伍,形成一套可复制、可推广的标准化管理体系,并建立起以专利、技术标准、软件著作权为核心的自主知识产权体系。

高温气冷堆核电站重大专项总设计师、清华大学核能与新能源技术研究院院长张作义说,高温气冷堆是国际公认的第四代核电技术先进堆型,是核电发展的重要方向,具有“固有安全性”。

此次的重大突破,能否给核电带来新的期待呢?

核电发电量能否实现大幅提升?

中核集团针对此事也发布消息称,这标志着中国“真正打开了第四代核能系统技术从实验堆迈向商用市场的大门”。

高温气冷堆是国际公认的第四代先进核电技术,最突出的优势是具有固有安全性,在发电、热电冷联产及高温供热等领域商业化应用前景广阔。

中国核能行业协会专家委员会特邀顾问、国家电投原董事长王炳华最近介绍,“江苏、广东、贵州等多个省份也在规划和布局高温气冷堆、小堆开展综合利用。”

据第一财经,在高温气冷堆的后续推广中,可建设20万、40万、60万、80万、100万千瓦等系列装机容量的核电机组以适应不同地区用户的需求,高温气冷堆技术将开启千亿级产业。

值得关注的是,按照“十四五”规划,中国核电装机容量要在2025年达到7000万千瓦。

在“双碳”目标的大背景下,业内普遍预测到2030年在运核电装机规模1亿千瓦,2035年在运和在建核电装机容量合计达到2亿千瓦。

据澎湃新闻报道,中国核能行业协会核能公众沟通委员会主任王炳华表示,到2035年,中国核电发电量占比将有望达到10%左右。这一比例将创下历史新高,去年核电发电量占全国总发电量的4.7%。如果将时间线拉长,到2060年,为实现碳中和目标,王炳华预计中国核电装机规模可达到约4亿千瓦,发电量占比18%左右,接近目前全球发达国家平均水平。

国内“十四五”以来已核准建设21台核电机组,核电建设稳步推进。目前,我国大陆地区在运核电机组55台,装机容量约5700万千瓦;在建核电机组24台,装机容量约2780万千瓦;在运在建核电机组合计79台,位居世界第二。今年截至8月,我国已经核准建设山东石岛湾、福建宁德、辽宁徐大堡项目共计6台核电机组,并有望在未来一段时间保持每年6-8台的建设节奏。

在核电装备制造能力方面,国内已形成每年10台/套左右的百万千瓦级压水堆主设备制造能力,自主三代核电综合国产化率达到90%以上,具备同时建造40余台核电机组的工程施工能力,能够匹配预期产能所需的供给。

尾声

第四代核电站的商业投产,振奋了核电产业以及产业人员的信心。

从当前来看,无论是需求端实现碳中和目标,或是设备制造及技术水平都达到了能够稳步推进核电发电量占比提升的条件。

然而仍需考虑到核电站从申请建设到商业投产所需的较长周期,核电发电量占比的提升将会是一个长期目标,任重而道远。

来源:财经早餐 作者:观火20年

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