●世界首個釷燃料核反應堆在上個月於甘肅武威試運行。 作者供圖

范 舉

中共中央總書記習近平10月22日下午在位於山東東營市萊州灣的勝利油田萊113區塊考察。石油能源建設對我們國家意義重大,中國作為製造業大國,要發展實體經濟,能源的飯碗必須端在自己手裏。這說明了石油能源開發,對於保證發展製造業大國,是重中之重。

其實,在最近20年之內,化石能源仍然是能源的主力,但是,20年之後,為了減少二氧化碳排放,核能源、風能源、水力能源、太陽能源、潮汐能源等將會接力成為主力能源。

中國的核電科學技術發展,剛踏入二十一世紀,已經走在世界前列,到了本世紀四十年代,科學技術的發展,應該全面領先於世界各國。二十世紀,由於核洩漏事件,美國、歐洲、日本都不再興建核電站,核動力科技也減慢下來。中國恰恰相反,加大力度,加大投資,大力發展核電,興建更多核電廠,而且是逐步升級,率先興建了第四代核電站。

2010年以前,中國主要是發展第三代自主壓水堆,強調安全、高效、規模化發展核能。2010年以後,加快發展第四代核能系統,解決核燃料增殖與高水平放射性核素嬗變,積極發展模塊化小堆,開拓核能應用多元化範圍,並且努力探索聚變能源。預期到2050年快堆和壓水堆匹配發展。

「十三五」期間,我國核電機組保持安全穩定運行,新投入商運核電機組20台,新增裝機容量2,344.7萬千瓦,商運核電機組總數達48台,總裝機容量為4,988萬千瓦,裝機容量位列全球第三,2020年發電量達到世界第二;新開工核電機組11台,裝機容量1,260.4萬千瓦,在建機組數量和裝機容量多年位居全球首位。

「華龍一號」自主三代核電技術完成研發,大型先進壓水堆及高溫氣冷堆核電站重大專項取得重大進展,小型堆、第四代核能技術、聚變堆研發基本與國際水平同步。AP1000、EPR三代核電技術全球首堆相繼在我國建成投產並完成首爐燃料循環運行,自主核電品牌「華龍一號」成功併網,自主三代核電型號「國和一號」的核電運行成果正式發布,集中反映我國三代技術和產業創新之大成的標誌性成果。我國在三代核電技術領域已躋身世界前列。

「國和一號」研發工作從2008年正式啟動,歷時12年科研攻關,477家機構、26,000餘名技術人員參與。中美核能合作協議界定,淨功率超過135萬千瓦才能擁有三代非能動核電自主知識產權。為此,上海核工院以壓水堆重大專項總設計師鄭明光為代表的技術團隊,對「國和一號」頂層設計方案進行了全局性的創新,實現型號總體性能和效率的全面提升。2016年4月,通過國際原子能機構通用安全審評,獲得國際認可。目前,「國和一號」示範工程施工設計已完成99.2%。中國天然鈾和核燃料的生產保障體系不斷完善,我國已建立起較為完整、自主的核燃料循環產業鏈,能夠支撐核電中長期發展。到了第14個5年計劃,預計到2025年,我國核電在運裝機7,000萬千瓦左右,在建約5,000萬千瓦;到2030年,核電在運裝機容量達到1.2億千瓦,核電發電量約佔全國發電量的8%。

長遠來說,從沿海的廣東、浙江、福建到內陸的湖北、湖南、江西,將建設數十座核電站。由於內陸城市經濟崛起,電量需求劇增,因此亦需要加快發展內陸核電站,並通過與國際合作,引進及掌握第三代百萬千瓦壓水堆核電站工程的設計和設備製造技術。這種機組的反應堆廠房設有四道安全屏障和多重安全保護系統,安全性極高,適合內陸核電站使用。

今年9月12日,國家科技重大專項--華能石島灣高溫氣冷堆核電站示範工程1號反應堆首次達到臨界狀態,機組正式開啟帶核功率運行。這一我國具有完全自主知識產權、世界首座具有第四代先進核能系統特徵的球床模塊式高溫氣冷堆,繼今年完成雙堆冷試、雙堆熱試、首次裝料之後成功臨界,向着年底之前併網發電再近一步。這一個示範工程設備國產化率達到93.4%,也是世界首座球床模塊式高溫氣冷堆,創包括全球首台高溫氣冷堆螺旋盤管式直流蒸汽發生器,首台大功率、高溫熱態電磁軸承結構主氦風機,世界最大、重量最重的反應堆壓力容器等,對推動我國在第四代先進核能技術領域搶佔全球領先優勢具有重要意義。

除此之外,世界首個釷燃料核反應堆在上個月於甘肅武威試運行,生產更安全、廉價的核能。中國是第一個嘗試將廉價的釷燃料商業化的國家。中國採用第四代核電技術,走在了世界前列。第一,降低了設備成本和燃料成本;第二,解決了核安全問題,內部循環的是熔融鹽,一旦注入了水分,立即核反應停止。第三,解決了缺水的內陸省份、沙漠地區、南海島嶼的核電建設和安全問題。