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    國內核新聞
    國產“超級充電寶”有多硬核?四代核電技術揭曉
    時間:2024年05月13日 來源:央視新聞 點擊量: 分享:

    近年來,我國核電技術快速發展,已進入世界核電技術第一方陣。不久前,中國核能行業協會發布了《中國核能發展報告2024》藍皮書,藍皮書顯示,截至目前,我國在建核電機組26臺,總裝機容量3030萬千瓦,在建數量和裝機容量均保持世界第一。

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    以“華龍一號”“國和一號”為代表的自主第三代核電技術在我國正有序部署。與此同時,中國在第四代核電技術的多個技術方向上取得了突破性進展。

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    全球首座投入商業運行的第四代核電站——石島灣高溫氣冷堆示范工程,自去年12月投產以來,發電量已經超過6.5億度,這也標志著我國在第四代核電技術研發和應用領域達到世界領先水平,這也是我國在核能技術方面領先世界的創舉。

    四代核電高溫氣冷堆 更安全的未來能源

    石島灣高溫氣冷堆示范工程位于山東省榮成市,是中國具有完全自主知識產權的國家重大科技專項標志性成果,也是全球首座第四代核電站,該工程裝機容量20萬千瓦,發電量足以滿足20萬戶家庭的用電需求。


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    高溫氣冷堆,包括高溫、氣冷兩個關鍵詞。高溫是指反應堆堆芯采用石墨、陶瓷等耐高溫材料,使得堆芯溫度可以達到將近1000攝氏度;“氣冷”則是指反應堆采用惰性氣體氦氣進行堆芯冷卻和傳熱,不同于傳統核電站的“水冷”方式。氦氣在高溫環境下不容易與反應堆中的其他物質發生反應,因此叫作高溫氣冷堆。

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    石島灣高溫氣冷堆示范工程是全世界首次在商業規模核電站上實現了“固有安全”,簡單說就是,即使突發故障或遭遇嚴重外部事件,在不靠人為干預和應急冷卻的情況下,反應堆堆芯也不會熔化,放射性也不會大量外泄。從根本上解決了核能安全利用的世界級難題。

    四代核電分六種堆型各有優勢

    第四代核能系統的目標,就是使核電具有更好的經濟競爭性、安全和可靠性,要求燃料利用率高、廢物產生量小,它也是全球核能產業下一步發展的方向。在國際上,第四代核能系統一共有六種堆型,包括氣冷快堆、鉛冷快堆、鈉冷快堆、熔鹽堆、超臨界水堆和高溫氣冷堆。這些堆型都有什么特點,各自有哪些優勢?

    高溫氣冷堆具有固有安全性,發電效率高、環境適應性強、用途廣泛,在核能發電、熱電冷聯產等領域商業化應用前景廣闊。

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    此外,鈉冷快堆是目前運行經驗最豐富的先進核能系統,也是我國正在重點發展的堆型之一。中核集團原子能科學研究院的實驗快堆,就是我國第四代鈉冷快堆的研發平臺。它采用鈉為冷卻劑,因而也被稱作“鈉冷快堆”。

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    快堆采用了非能動的停堆技術,也就是在遇到意外事故要停堆的情況下,只需要靠溫度變化或者重力,就能實現主動停堆,而不需要人為干預。除了更安全,快堆的主要優勢是可以充分利用鈾資源,鈾資源利用率可以比三代堆提高60倍以上。

    中國其他第四代核電技術掃描

    除了快堆、高溫氣冷堆,在第四代核能系統的六種反應堆中,我國還進行了哪些研究?進展如何?

    山東石島灣高溫氣冷堆示范電站投入商業運行后,新的商業化高溫氣冷堆項目已在我國若干省份啟動。

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    此外,中科院研發的甘肅武威釷基熔鹽堆,即將建成小型實驗堆。我國鉛冷快堆和超臨界水堆都正在研發中。與此同時,我國正在加快一體化快堆的工程研制。

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    我國的一體化快堆在2040年前后有望開始規?;l展,成為新開工的核電機型主力,解決我國核能可持續發展、核燃料長期安全有效供應的問題。


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