界面新聞記者 ｜ 戴晶晶

“先進的小型模塊化反應堆、第四代核能系統(tǒng)以及熱核聚變堆，已經成為全球先進核能技術研發(fā)焦點。”

4月26-28日，中國核能可持續(xù)發(fā)展論壇2023年春季國際高峰會議在京召開。4月27日，中國核能協(xié)會專家委主任、中國工程院院士葉奇蓁在會上發(fā)布的《先進核能技術發(fā)展報告》（下稱《報告》）提及上述結論。

根據(jù)第四代核能系統(tǒng)國際論壇（GIF）的推薦，六種四代（先進）堆型分別為鈉冷快堆、超高溫氣冷堆、鉛冷快堆、熔鹽堆、超臨界水冷堆和氣冷快堆。作為GIF的成員國，中國主要參與了氣冷快堆外的另五種堆型的合作研發(fā)。

第四代核能系統(tǒng)的目標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，以及擁有防擴散和外部侵犯的能力，是核能下一步發(fā)展的方向。

4月26日，中國核能行業(yè)協(xié)會核能智庫工作委員會主任黃峰在峰會上表示，隨著技術、經濟條件的成熟以及天然鈾資源因素的制約，2035年前后，鈉冷快堆等先進核能系統(tǒng)將有望迎來重要的商業(yè)化發(fā)展機遇。

鈉冷快堆是以液態(tài)金屬鈉為冷卻劑，由快中子引起核裂變并維持鏈式反應的反應堆，可將天然鈾資源利用率從目前的約1%提高至60%以上。

鈉冷快堆也是目前運行經驗最豐富的先進核能系統(tǒng)，全球范圍內運行時間累計達到400堆年。

《報告》指出，俄羅斯在鈉冷快堆技術和建設上處于全球領先地位，中國、印度、法國、日本、美國和韓國等國也在鈉冷快堆方面制定了建設計劃。

“俄羅斯別洛亞爾斯克核電站4號機組（BN-800快堆）最新?lián)Q料后，已成為世界首座全堆芯裝載MOX燃料的快堆?！薄秷蟾妗凤@示，該機組也是世界范圍內功率最大的快堆。

去年12月，中國小型鈉冷快堆核電源研發(fā)工作取得重要突破，在國際上首次實現(xiàn)耦合斯特林發(fā)電系統(tǒng)的小型鈉冷快堆核電源非核集成測試裝置“一鍵啟停堆”驗證試驗。

此外，根據(jù)國家批復的總體目標，中核霞浦核電600 MW示范快堆工程（CFR600）1號機組計劃在2023年建成投產。《報告》表示，該機組的安裝調試工作順利開展。

由于高溫和超高溫氣冷堆在核能制氫等綜合利用領域的獨特優(yōu)勢，也成為全球各國積極布局的堆型。

中國的石島灣高溫氣冷堆核電站示范工程項目，是全球首座具有第四代核電技術主要特征的球床模塊式高溫氣冷堆核電站。

該核電站已于2021年底實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電，并于2022年首次實現(xiàn)雙堆初始滿功率運行。

在鉛冷快堆方面，中國、俄羅斯、歐盟、美國、日本、韓國等國正在大力推動關鍵技術研究和型號設計工程，俄羅斯在工程化推進中處于領先地位。

“鉛冷快堆具備優(yōu)良的中子學性能、熱工安全性能、低化學活性特性和緊湊的反應堆布置，在解決鉛冷卻劑中氧含量控制后，可作為大型商用電站、加速器驅動的嬗變系統(tǒng)，以及微小型核動力的優(yōu)選技術路線之一?！薄秷蟾妗贩Q。

釷基熔鹽堆技術屬于熱中子增殖堆，能將釷轉化為可裂變的鈾-233。中國的釷基熔鹽堆研究進展近年來處于前列，2 MW實驗堆進入臨界調試階段。

目前，歐盟、加拿大、中國、俄羅斯、日本等國的超臨界水堆還處于概念設計階段。

黃峰也在講話中提出，自主三代壓水堆核電技術仍將是2035年前后中國核電發(fā)展的主力堆型，機型以具有自主知識產權的“華龍”、“國和一號”三代大型壓水堆為主。

華龍一號是中國具有完全自主知識產權的三代核電技術，由中國兩大核電企業(yè)中核集團和中廣核聯(lián)合研發(fā)。

據(jù)“華龍一號”總設計師邢繼4月27日在會上介紹，中核集團已建成四臺“華龍一號”機組，在建四臺，已核準四臺，國內另有十臺以上機組處于開工準備階段。

今年3月27日，中廣核“華龍一號”首堆正式投產。

2020年9月，國家電力投資集團（下稱國家電投）在上海發(fā)布“國和一號”，即CAP1400壓水堆技術。這指的是在消化、吸收、全面掌握引進的第三代先進核電AP1000非能動技術的基礎上，通過再創(chuàng)新開發(fā)出的具有中國自主知識產權、功率更大的非能動大型先進壓水堆核電機組。

國家電投核電運行總工程師郝宏生在會上透露，當前“國和一號”示范工程在山東威海的建設正在按計劃推進中，有望在今年年底并網(wǎng)發(fā)電。

“先進三代核電技術經濟性上更具有競爭力，同時設置完整的嚴重事故預防與緩解能力，消除了大規(guī)模放射性釋放的可能性。”“國和一號”總設計師鄭明光分析稱，從短期來看三代先進壓水堆仍然是今后幾十年的發(fā)電的主力機型，不可替代。