在4月15日第八个全民国家安全教育日到来之际,中核集团组织多位专家就“积极安全有序发展核电”开展研讨。根据相关规划,到2025年,我国核电运行装机容量将达到7000万千瓦。多位专家表示,要牢牢守好安全这一核电的生命线,安全是发展的前提,而发展是提升安全水平的保障。
提升安全水平
中国工程院院士叶奇蓁表示,我国核电采用当前最先进的技术,核电安全总体水平位居国际先进行列。
“核电站是利用可控核裂变反应进行发电。裂变反应一方面会释放出大量能量,另一方面会产生大量放射性裂变产物。核电站的安全措施、防护手段均围绕安全停堆、导出衰变热和放射性物质包容这三大功能而配置。”中国核电工程有限公司副总经理毛亚蔚介绍,安全停堆、导出衰变热是手段,而放射性物质包容是最终目标。以压水堆核电站为例,设置了三道实体屏障来包容放射性物质。而华龙一号创新采用双层安全壳设计。为满足国际最新要求,熔融物滞留或堆芯捕集技术、抗大飞机撞击设计与分析技术、隔震技术等新技术越来越多被采用。
毛亚蔚称,华龙一号已正式步入批量化建设阶段。“每个工程、每台机组均要求确保严格的建设质量。同时,不断优化、改进设计,提升安全性,持续关注并落实国内外核安全法规、标准的最新要求,积极推进先进耐事故燃料、智能化技术以及新材料在华龙后续机型上的应用,不断提升核电站安全水平。”
低碳优势明显
中核战略规划研究总院科技带头人高彬介绍,核电在整个电力系统中扮演双重角色。核电清洁低碳优势明显,度电碳排放量低于光伏发电,与风电相当;同时不产生二氧化硫等其他大气污染物。据测算,全球核电已累计减少二氧化碳排放超过850亿吨。
此外,核电在安全性、高效性和稳定性上具有优势,能够作为全天候稳定提供电力的清洁能源,在极端天气灾害中成为稳定可靠的调度基荷电源。近两年,我国核电在确保安全的前提下实现“度电必争、多发满发”,在保障能源电力安全稳定供应中发挥了重要作用。在全球能源危机背景下,核电的角色从清洁能源向“保供能源”转变。
目前,在我国能源体系中,核电所占比重仍低于全球平均水平。专家认为,从与国家整体发展需求匹配角度看,我国核电未来发展和应用空间非常大。
叶奇蓁表示,核电必须按照国家经济发展和需求进行建设,按计划提供电力。“核电涉及庞大的产业链,包括机械、电子、仪控、冶金、化工、地矿、建筑等行业,需要足够的投入,满足核电建设和运行需求。”
根据相关规划,到2025年,我国核电运行装机容量要达到7000万千瓦。
据中国核能行业协会预测,我国自主三代核电将按照每年8-10台的核准节奏,实现规模化批量化发展。到2035年,我国大陆地区核电装机有望达到2亿千瓦以上,占到全国发电量的10%至15%。
巩固资源储备
对于核电的中长期发展,高彬表示:“可持续发展对铀资源供应保障、乏燃料安全管理等方面提出了新要求,坚持‘热堆—快堆—聚变堆’‘三步走’发展战略,是支撑核能大规模可持续发展的必由之路。”
在先进堆型进展方面,高彬介绍,快堆可将天然铀资源利用率从目前的约1%提高至60%以上,并实现放射性废物最小化。目前,我国快堆已经形成完备的科研技术体系,示范工程有序推进。
在上游铀资源保障方面,中国铀业总工程师苏学斌介绍,天然铀作为核工业的“粮食”,其安全稳定可靠供应,对我国能源安全和核电发展具有重要的战略支撑作用。2022年,我国核电天然铀消耗量为1万吨。根据国际原子能机构等的预测,到2040年,我国核电装机将达到2亿千瓦,届时每年天然铀消耗将达到3.6万吨铀(按照百万千瓦级机组年消耗180吨铀计算)。
苏学斌表示,通过国内开发、海外开发和国际贸易等多种渠道,我国核电发展天然铀需求可以得到保障。
值得一提的是,海水中含有丰富的铀资源。随着海水提铀技术的进步,我国铀资源储备将进一步得到巩固。苏学斌介绍,中核集团建立了海水提铀联盟,正在海南建设海水提铀海试基地,目前已经取得实验室层面的重大进展。“按照‘三步走’战略,第一步海水提铀公斤级技术已经初步实现,第二步力争在2035年左右实现海水提铀吨级技术突破,第三步目标是实现百吨级工业化开发利用。”
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