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中國高溫氣冷堆核電站燃料開始運送
2021/01/11 15:33
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中國高溫氣冷堆核電站燃料開始運送

一、全球首次高溫氣冷堆核燃料元件產品司啟運

    依據中國科技網報導,在新的“十四五”五年建設計畫的初始,中國第四代核電廠燃料元件生產順利。1月9日,全球首條工業化規模的高溫氣冷堆核燃料元件生產線首批產品從中國大陸中核集團中核北方核燃料元件有限公司啟運,將為山東榮成石島灣高溫氣冷堆核電站示範工程提供燃料。這是中國核電科技最新重大的創新成果之一,是推進中國第四代核電技術應用邁出的重要一步,標誌著中國具備了可持續向電站提供高質量高溫氣冷堆球形核燃料元件的能力,意味著中國從“核大國”邁向“核強國”。清華大學校務委員會副主任姜勝耀指出,球形燃料元件是高溫氣冷堆固有安全性的最重要基礎,是具自主研發知識產權的關鍵核心技術,此種球形核燃料元件的製造和出廠,在世界屬於首次。目前高溫氣冷堆示範工程成功完成了雙堆冷試,進入雙堆熱試階段。此次發往山東的球形燃料元件有7.8萬個,是首批交付87萬個球形燃料元件的一部分,這些元件預計將於今年4月份正式入堆。

    球形燃料元件製造技術是高溫氣冷堆發展的主要技術挑戰,目前已生產出合格的球形燃料元件73萬餘個,依據中國核工業集團公司發佈新聞,全球首座高溫氣冷堆核電示範工程首堆一迴路冷態功能試驗已成功完成。高溫氣冷堆核電示範工程冷態功能試驗採用壓縮空氣作為試驗介質,為加快高溫氣冷堆產業化推廣,實現全球第四代核電技術引領邁出了關鍵一步。對於第四代核電技術,美國、德國、日本、俄羅斯等國家都開展了大量研究,但只做到了方案研究,中國是世界上第一個用第四代核電技術實際建造了核電廠的國家。2002年9月20日在日本東京召開的第四代反應器國際研討會上公布了6種第四代反應器的設計(1)氣冷式快滋生反應器(2)鉛冷卻快滋生反應器(3)熔鹽式反應器(4)液態金屬鈉冷卻反應器SFR(5)超臨界水冷式反應器SCWR(6)高温氣冷式反應器。中國大陸目前同時發展了高溫氣冷堆及鈉冷卻快堆兩種第四代反應器,位於山東省的華能石島灣高溫氣冷堆示範工程,是全球首座球床模塊式高溫氣冷堆項目,於2012年12月開工建設。中核集團的福建霞浦示範快堆工程是中國首個快堆核電示範項目,於2017年開工,計劃於2023年建成發電。

二、 高溫氣冷堆的技術及願景

    高溫氣冷堆具有本質安全、模塊化設計建造和多用途等特性,被認為是最有前途的第四代反應器。高溫氣冷堆核電站示範工程六大戰略意義。(1)爭取率先掌握四代核電技術,領先世界水平。(2)加快核電設備國產化,掌握先進核電技術商機。(3)奠定核能製氫的技術基礎,配合未來氫經濟時代的到來。700℃-1000℃的高溫工制氫是最有可能實現的大規模經濟制氫的途徑之一。(4)拓展國內外核電市場。由於高溫氣冷堆固有安全性好、市場適應性強的優點,擁有一定的市場前景,還可以逐步向國外市場推廣。(5)建立產學研究與實用結合,推動科學技術產業化。(6)加強國家能源安全。

    在中國“863國家計劃支持下,清華大學10兆瓦高溫氣冷實驗堆(HTR-10)於1995年6月14日正式動工,2000年12月順利建成並達到臨界,2003年1月7日並網發電,成為世界第一座投入運行的模塊式球床高溫氣冷實驗堆。通過高溫氣冷實驗堆(HTR-10)的設計、建造、臨界運行和並網發電,中國掌握了高溫氣冷堆燃料元件製造、燃料元件裝卸系統和數字化控制保護系統等核心技術,同時形成了這種新型反應堆研發、設計、加工、建造的技術集成系統,並累積了許多寶貴經驗。高溫氣冷堆有六大優點(1)讓中國擁有自主先進核電知識產權。(2)具有本質安全性和非能動安全性,即使喪失爐心冷卻系統也能安全停機。(3) 採用球形燃料元件,不用大修停機更換鈾燃料,機組可用率高。(4)系統簡單,發電效率可達40%以上。(5) 堆芯出口氦氣溫度可達700-950攝氏度,除發電,還可廣泛應用於製氫等領域。(6)模塊化設計,節省工期成本的優點。

三、世界首座高溫氣冷堆核即將發電而台灣執迷不悟在廢核

    中國華能集團宣布:擁有自主知識產權的世界首座高溫氣冷堆核電站示範工程——華能石島灣高溫氣冷堆示範工程全面進入調試階段,標誌著示範工程進入最後攻全面驗證階段,即將商業運轉發電。華能石島灣高溫氣冷堆示範工程,是全球首座球床模塊式高溫氣冷堆項目,自2012年開工建設以來也遭遇許多困難延誤了工期,但苦盡甘來即將完工,由於高溫氣冷堆安全性高,功率較小,適合許多開發中國家使用,未來商機很大。日本最近重啟了第10座核電機組女川二號機組,證實福島事故肇事者仍然肯定核電的重要性。另外兩岸關係緊張,東沙島包機受阻是台灣可能被封鎖的前兆,台灣的天然氣及煤炭均靠海上運輸,而天然氣安全存量不到二星期,煤炭存量不過二個月,只有核電能支持一年半,核能是對抗封鎖的最佳能源,台灣廢核最大的問題就是自斷研發科技創新之路,前途黯淡。




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