近年來，我國核電技術(shù)快速發(fā)展，已進(jìn)入世界核電技術(shù)第一方陣。國產(chǎn)“超級充電寶”有多硬核？四代核電技術(shù)各自有何特點(diǎn)？一起來了解一下吧。
我國核電在建機(jī)組數(shù)量、裝機(jī)容量世界第一
不久前，中國核能行業(yè)協(xié)會發(fā)布了《中國核能發(fā)展報告2024》藍(lán)皮書。藍(lán)皮書顯示，截至目前，我國在建核電機(jī)組26臺，總裝機(jī)容量3030萬千瓦，在建數(shù)量和裝機(jī)容量均保持世界第一。以“華龍一號”“國和一號”為代表的自主第三代核電技術(shù)在我國正有序部署，與此同時，中國在第四代核電技術(shù)的多個技術(shù)方向上取得了突破性進(jìn)展。
全球首座投入商業(yè)運(yùn)行的第四代核電站——石島灣高溫氣冷堆示范工程，自去年12月投產(chǎn)以來，發(fā)電量已經(jīng)超過6.5億度，標(biāo)志著我國在第四代核電技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域達(dá)到世界領(lǐng)先水平，這也是我國在核能技術(shù)方面領(lǐng)先世界的創(chuàng)舉。
四代核電高溫氣冷堆，更安全的未來能源
石島灣高溫氣冷堆示范工程位于山東省榮成市，是中國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的國家重大科技專項(xiàng)標(biāo)志性成果，也是全球首座第四代核電站，該工程裝機(jī)容量20萬千瓦，發(fā)電量足以滿足20萬戶家庭的用電需求。
高溫氣冷堆包括高溫、氣冷兩個關(guān)鍵詞。高溫是指反應(yīng)堆堆芯采用石墨、陶瓷等耐高溫材料，使得堆芯溫度可以達(dá)到將近1000攝氏度；氣冷則是指反應(yīng)堆采用惰性氣體氦氣進(jìn)行堆芯冷卻和傳熱，不同于傳統(tǒng)核電站的“水冷”方式。氦氣在高溫環(huán)境下不容易與反應(yīng)堆中的其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，因此叫高溫氣冷堆。
石島灣高溫氣冷堆示范工程，是全世界首次在商業(yè)規(guī)模核電站上實(shí)現(xiàn)了“固有安全”。簡單說就是，即使突發(fā)故障或遭遇嚴(yán)重外部事件，在不靠人為干預(yù)和應(yīng)急冷卻的情況下，反應(yīng)堆堆芯也不會熔化，放射性也不會大量外泄，從根本上解決了核能安全利用的世界級難題。
四代核電分六種堆型各有優(yōu)勢
第四代核能系統(tǒng)的目標(biāo)就是使核電具有更好的經(jīng)濟(jì)競爭性、安全和可靠性，要求燃料利用率高、廢物產(chǎn)生量小，它也是全球核能產(chǎn)業(yè)下一步發(fā)展的方向。
國際上，第四代核能系統(tǒng)一共有六種堆型，包括氣冷快堆、鉛冷快堆、鈉冷快堆、熔鹽堆、超臨界水堆和高溫氣冷堆。那么，這些堆型都有什么特點(diǎn)，各自有哪些優(yōu)勢呢？
高溫氣冷堆具有固有安全性，發(fā)電效率高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、用途廣泛，在核能發(fā)電、熱電冷聯(lián)產(chǎn)等領(lǐng)域商業(yè)化應(yīng)用前景廣闊。此外，鈉冷快堆是目前運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)最豐富的先進(jìn)核能系統(tǒng)，也是我國正在重點(diǎn)發(fā)展的堆型之一，中核集團(tuán)原子能科學(xué)研究院的實(shí)驗(yàn)快堆就是我國第四代鈉冷快堆的研發(fā)平臺，它采用鈉為冷卻劑，因而也被稱為“鈉冷快堆”?？於巡捎昧朔悄軇拥耐６鸭夹g(shù)，在遇到意外事故要停堆的情況下，只需要靠溫度變化或者重力就能實(shí)現(xiàn)主動停堆，而不需要人為干預(yù)。除了更安全，快堆的主要優(yōu)勢是可以充分利用鈾資源。鈾資源利用率可以比三代堆提高60倍以上。
我國還進(jìn)行了哪些研究？
除了快堆、高溫氣冷堆，在第四代核能系統(tǒng)的六種反應(yīng)堆中我國還進(jìn)行了哪些研究？進(jìn)展如何？
山東石島灣高溫氣冷堆示范電站投入商業(yè)運(yùn)行后，新的商業(yè)化高溫氣冷堆項(xiàng)目已在我國若干省份啟動。此外，中科院研發(fā)的甘肅武威釷基熔鹽堆即將建成小型實(shí)驗(yàn)堆，我國鉛冷快堆和超臨界水堆都正在研發(fā)中，與此同時，我國正在加快一體化快堆的工程研制。我國的一體化快堆在2040年前后有望開始規(guī)?；l(fā)展，成為新開工的核電機(jī)型主力，解決我國核能可持續(xù)發(fā)展、核燃料長期安全有效供應(yīng)的問題。
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（責(zé)任編輯：梁艷）
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