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      核能小型堆產業化卡在哪

      作者: 2023年11月21日 來源: 瀏覽量:
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      應對氣候變化挑戰和能源轉型趨勢下,核能在全球再迎新發展機遇。近年來,小型堆因用途多元、部署靈活等特性備受各核電大國青睞,紛紛加快研發和布局,其中我國小堆研發及應用走在世界前列。但據了解,在技術路線多元

      應對氣候變化挑戰和能源轉型趨勢下,核能在全球再迎新發展機遇。近年來,小型堆因用途多元、部署靈活等特性備受各核電大國青睞,紛紛加快研發和布局,其中我國小堆研發及應用走在世界前列。

      但據了解,在技術路線多元、示范項目已落地的背景下,我國小型堆產業化、規?;茝V仍面臨監管、技術、經濟性等多方面的挑戰。受訪業內專家和企業人士均建議,應積極建立小堆標準體系,推動更多示范項目落地,同時持續加強科研投入,靈活推進其產業化發展。

      產業化推進滯緩

      小型堆具有清潔低碳、建造周期短、部署靈活等特點,有條件成為類似風光的分布式能源,且可以在不同類型園區發揮發電、供熱、海水淡化等功能。近年來,小型堆受到多國高度重視,正成為新一輪核能技術變革和產業發展的重點方向之一。

      目前,美國、俄羅斯、加拿大、日本、韓國均在積極研發多種技術路線的小型堆。按照國際原子能機構統計,全球已推出70多種小型堆設計,主要分為輕水型小堆、移動式/可運輸小堆和采用第四代核能技術的小堆。

      聚焦我國,目前主要小型堆技術路線有輕水堆、高溫氣冷堆、液態金屬反應堆和熔鹽堆。2022年12月,我國具有完全自主知識產權的全球首座球床模塊式高溫氣冷堆核電站示范工程已實現并網發電,該堆具有化工、海水淡化、制氫等多種商業用途;2017年11月,我國低溫供熱堆成功實現區域供暖;2021年7月13日,全球首個通過國際原子能機構通用安全審查的小型模塊化壓水反應堆“玲龍一號”在海南昌江開建,預計于2026年建成投運。

      研發應用初見成效的同時,業內人士也指出,小型堆距產業化發展仍有距離。一位核電企業人士向《中國能源報》記者坦言,目前我國位于東北和西南地區的一些小型供熱、供汽堆推進并不順利,有的處于停滯狀態,有的已經換選廠址?!澳壳?,國內很多小型堆除少數進入詳細設計階段外,大部分還停留在初步概念階段,產業化建設推進滯緩?!?/SPAN>

      多環節阻礙待破解

      小型堆的產業化發展阻礙具體有哪些?《中國能源報》記者了解到,缺乏相關法規支撐、廠址選擇及經濟性是關鍵掣肘。

      從支撐小型堆發展的行業法規方面看,因小型堆現存設計技術路線眾多、行業規范不統一,整個產業鏈的相關標準及監管體系尚不完善,制約了其推廣。某核電行業人士明確指出,當前小型堆安全標準體系中的廠址選擇仍依照沿海大型核電站標準,對小型堆,尤其是內陸小型堆更高安全性、更少放射性排放、更好環境適應性的特點考慮并不充分。例如,小型堆應急計劃區的要求仍遵循法規標準難以接近居民區或者城市區?!柏酱袠I科學評估現行法規,使其能更好地反映小型堆特點,積極推動小型堆選址安全標準制定?!?/SPAN>

      對此,中國核能行業協會專家委員會常務副主任趙成昆解釋:“大型核電反應堆規定的規劃限制區為半徑5公里,并不符合小堆實際情況。小堆本身功率低、體量小、設計的安全水平高,從設計上已經消除了大規模放射性釋放的可能性,可以大大減緩場外應急要求。如果規劃限制范圍還是那么大,就不合理。這樣一來,可能就沒有哪個單位愿意建小型堆,更談不上市場化、產業化發展。如何確定小型堆的規劃限制區和應急邊界,需要針對性地考慮?!?/SPAN>

      此外,經濟性也是當前小型堆發展的關鍵制約。業內人士分析,由于小型堆功率大多為幾萬千瓦,最高為20-30萬千瓦,沒有百萬千瓦級大型堆的功率規模,經濟性可能不如大堆?!爸档米⒁獾氖?,在設計上,小型堆并非簡單地將大堆縮小。未來,隨著技術研發不斷進步、首批示范項目建成落地,以及標準化和批量化推進,小型堆經濟性會逐步提高,不過仍需配套適應行業的建設標準和更多的科技創新?!?/SPAN>

      推動項目落地是關鍵

      “能否推動研究一套小型堆的標準設計?例如一個小型供熱堆,按照標準化設計審查完成后可應用于多個小型堆廠址,大大節約立項和安全審評等環節的時間,縮短建造周期,這也有助于提高小堆的經濟性,體現出其部署靈活的先進性?!壁w成昆建議。

      政府層面的協調統籌同樣重要。有行業研究人士曾提出,國內核電企業、高校和研究機構往往在研發中扎堆于同一類型,出現差別大不得同質化產品,主管部門應發揮協調作用,避免行業中低水平重復開發投入,提高小型堆的投資效率和研發效果。

      此外,由于小型堆更加接近用戶,盡管建設水平高,公眾對安全性仍有擔心,鄰避效應仍然嚴峻?!叭绾翁岣吖娊邮芏仁莻€長期問題。除了考慮安全因素,公眾還會考慮應用于發電、供暖和工業供熱時的成本是否負擔得起?!壁w成昆指出,要加快推進小型堆示范項目落地,在安全高質量建成項目的基礎上,開展有效的公眾溝通,并通過技術創新,努力降低小堆造價和運行成本,做到安全上用戶不擔心,價格上用戶能負擔。

      上述核電行業人士指出,將小型堆融入綜合能源供給系統或將成為未來發展的先進形式。在這種形式下,儲能系統能更充分地利用自然資源,也能更有效地提供不同形式的能源產品?!皣饨诘暮四芾醚邪l聚焦方向是將小型堆與風能、太陽能及儲能技術結合,這樣能夠克服風能、太陽能不穩定的缺點,大大提高系統的效率與可靠性,并按用戶需求,生產各類能源產品以滿足市場需求。當然,這種情況下,對小型堆的要求會更高,需要其靈活變頻變幅,滿足不同的功率需求,持續的科研投入因此必不可少?!?/SPAN>

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