提速!站在“风口”的小堆

2024-09-26 08:39  来源: 中国核工业    小堆

进入21世纪后,技术成熟度较高的小型模块式压水堆开发被广泛重视。


进入21世纪后,技术成熟度较高的小型模块式压水堆开发被广泛重视。目前美国、韩国等国家已开发出多个设计方案,用于取代老旧燃煤、燃油电厂以及发电、居民供热、工业供汽等用途。

经过多年的发展,对于传统的大型压水堆核电厂,目前国际上已经建立了一套比较完整的核安全要求。但是,由于小型压水堆核动力厂存在一些自身的特点,针对传统大型压水堆核电厂所建立的、与堆型和系统设计密切相关的确定论安全要求并不完全适合。国际上已广泛认识到这一点,并正在为建立一套适用于小型核动力厂的安全要求而开展工作。当前,国内尚不具备一套相对完整的适用于模块化小堆发展的法规标准和用户要求。这些法规标准涉及项目核准、安全审评、核应急以及小堆安保等领域,需逐步补充和完善。

小堆发展前景与挑战

目前,对小堆的研究开发普遍被认为是一项革命性的核能技术,通过高程度的模块化、标准化设计和工厂化建造相结合,追求批量生产和较短的建造时间,以最大限度地提高经济性。

现阶段,国内采用小堆技术原址替代小型火电技术基本成熟,小堆对边远地区供电、大中型企业、工业园区热电联供具有优势。高温堆在制氢方面有巨大的优势。海上浮动式核动力平台是实现上述目标能源供应的重要选择,能同时提供电力和高温高压蒸汽,也可用来进行海水淡化;投资规模小,配置灵活,无须场外电源保障,安全,适合孤岛运行。

小堆的经济优势,尤其是与其他清洁新能源相比具有较大的价格竞争优势,提高了投资者的参与积极性。

此外,虽然国内部分小堆的安全设计已接近甚至超过三代大型核电站的标准,但小堆的选址与建造通常与目标用户距离较近,更加受到公众对安全性的关注。因此尽管具有良好的经济效益与固有安全性,但小堆项目仍存在着设计落地难度较大、进度较慢等一系列问题。

为此,应加强对小堆的研究与制订相关政策、规范与标准,加强政府的统筹与引导,强化科研机构与企业之间的协作,提高科研成果的利用效率;强化对用户需要的调研,使得所开发的小堆技术具有更强的针对性和实用性;借鉴国内外大堆宣传经验,结合小堆特色,完善与细化小堆制度构建,提升公众对于包括小堆在内的核能接受程度。

加强小堆相关法治建设的必要性

我国目前的核法律体系主要适用于大型核电站,由于小堆具有其自身的特点,有必要对相关法律规则进行创新性的解释适用,在必要时加以补充完善,使其能够适用于小堆,推动小堆的发展。

一是有助于小堆自身优势的实现。我国既有的涉核法律制度主要以大型反应堆为规范对象。正在发展中的小堆直接套用大型核反应堆的制度体系,无法反映小堆自身的优势,反而制约了小堆的发展。应根据小堆自身的特点设置具有针对性的法律制度,以发挥其自身长处,提高其竞争力。

二是有助于加强涉核公众沟通。目前适用于我国核能建设项目的相关法规在实现信息公开方面还有待加强,尤其是对于主要应用于城市供热等需要靠近人口密集区的小堆建设项目。因此需要通过法律的形式在政府、企业与公众之间建设信息沟通的制度化渠道,促进各个沟通主体之间信息沟通的规范化和常态化。以法律的形式保障公众对核能建设领域方面的知情权、参与权与监督权,改善公众态度,推进项目建设,促进小堆发展。

三是有利于小堆长期发展。我国法律应当结合小堆的特点和应用领域,从安全要求、使用标准、应急要求以及安全监管等角度进行专门化的制度设计,从而形成与小堆发展适配的法律标准以及规范,为小堆的长期发展提供法律上的支撑。在此基础之上,应当以法律制度的形式建立相应的监管体系,从而使其标准与规范能够得到恰当的执行,促进小堆的规范化发展。

四是有利于小堆的推广应用。目前我国小堆的审批程序难以充分适用以大型核电站为基准而设计的法律制度,为小堆的实际推广应用带来了一定困难。从核安全设备的检查、试验内容等方面制定专属于小堆的法律以及审批和检查程序,能够更好地推动小堆的建设与发展。

关于加强小堆相关法规建设的建议

在完善相关法律规范的过程中需要坚持以下原则:一是要积极推动高效力位阶的法律作出调整,要注意到传统的大堆与小堆以及其他核动力厂之间的区别,摆脱传统核电厂的规制思想,将核安全与新的技术保持在应有的平衡之内,将小堆的规范纳入规范体系之中。二是要根据小堆的特点,进行配套法律制度建设,这是完善我国的核能法律框架的应有之义。同时需要根据今后小堆发展情况,从不同小堆类型的具体需要出发,对小堆的规范进行细化。三是在专属规制尚未出台之前,要以大堆规范为基础,对相关规定参照适用,但并不能完全适用,因此需要相应的行业标准甚至部门规章以规制新堆型。具体而言,针对小堆法规建设应重点加强以下几个方面。

科学规范小堆选址。一方面,小堆的设计标准在削弱人口因素对于选址的影响。在选址时,可以逐渐弱化人口因素的影响,具体情况依照当地公众接受度而进行实际上的调整,但必须要考虑到核安全“纵深防御”的层次划分。

另一方面,对于核能的接受度存在区域上的差异。在前期示范阶段,应当突破传统核动力厂规定对于人口密度的限制。由于小堆具有单堆功率小、堆芯中放射性盘存量低等固有安全特征,其发生事故的可能性与后果的影响已然大幅度降低,其释放到环境之中的放射性物质对公众产生的风险也极低,故小堆的选址过程中可以适当弱化人口因素的影响。将小堆布置在与社区相近的地区,能够更好地实现小堆在城市供热等领域的应用,减少其在长距离运输中浪费的热量,提升小堆的经济性与竞争性,更好地促进小堆的发展。

根据小堆功能调整运行许可。要设计多个标准,满足不同小堆的监管要求。小堆的应用并不仅仅只是供暖,还可以对中小型的电网供电,也可以进行海水淡化、内陆苦咸水治理等。其功能的多样化,要求许可制度更加精细化,需要在营运的范围内对各功能进行考量,而不是所有核反应堆都应用一种标准。

加强信息公开与公众沟通。应当使得信息公开与公众参与贯穿于小堆营运的整个过程,尤其是在厂址选择阶段,要进行充足的信息公开从而保证公众参与。由于其特殊性,小堆的选址建造以及运营过程都将与公众保持在更近的距离内,要求政府与营运人既要做好小堆的良好运营示范,还要进行更加有效的小堆的科普工作。

把握技术优势,引领国际标准。为了加速小堆在全球范围内的发展与安全部署,国际原子能机构于2022年3月发起了核能发展协同和标准化倡议(NHSI)。它提供来自整个机构的协调支持和专业知识,涵盖与小堆的开发、早期部署和监督相关的所有方面。我国需要把握契机,基于现有的技术优势与监管经验,引领国际标准的制定,进一步增强在国际规则制定中的话语权。

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