?
发展核循环是实现核能可持续发展的关键途径
文章来源:系统管理员 日期:2015年10月13日

本文地址:http://www.ypjby.com.cn/cnnc/300555/300565/jjhxh/dhys/342892/index.html
文章摘要:,还钱等级制三件事,忙中有失悦目娱心寓于。

  去年,我国加快了核电重启的步伐,政府最新发布的“能源发展战略行动计划”再一次明确了核电中长期发展目标,预计在不久的将来,我国核电装机容量将成为世界第一;今年,核电“走出去”势头强劲,自我国自主三代核电品牌“华龙一号”落地福清5号机组后,获得多个国家关注,与多国签订了合作协议……

  然而,无论是国内的核电建设还是该产业走出国门的步伐都不可避免地受到两大问题的制约——铀资源的供应保障与乏燃料的长期安全管理。可以说,正是当前核电产业的蓬勃发展将这个突出问题从“幕后”推到了“台前”。

  中国的铀资源对于支持如此大的压水堆核电发展计划来说压力很大,只通过市场采购恐怕难以满足需求。同时,随着我国核电装机容量的不断增加,核电站乏燃料迅速产生,需要离堆外运贮存的乏燃料量也不断增长。据预测,到2030年,中国压水堆核电站乏燃料累计约23500吨,而离堆贮存的需求将达到15000吨。同时,就核电技术出口而言,国际上关于“核电技术由哪国提供,其乏燃料处置、退役等问题也由哪国解决”的呼声愈来愈强烈。由此来看,我国核电产业乏燃料的安全管理问题面临着巨大的挑战。

  这一难题究竟该如何破解?近日,记者采访了中国科学院院士、我国后处理技术专家王方定,中国工程院院士、中核集团科技委主任潘自强,中国工程院院士、中核集团快堆技术首席专家徐銤,与他们共同探讨我国核能可持续发展的关键途径——核循环产业。

  发展核循环是我国核能发展的战略选择

  记者(以下简称“记”):近年来,随着核电产业的大发展,大家对于核电产业越来越熟悉了,但是与其相关的核循环产业却知之甚少。发展核循环产业有哪些好处?它的意义究竟体现在哪里?

  潘自强(以下简称“潘”):核循环产业可以将从乏燃料中提取的核材料重新制成核燃料返回到压水堆、快堆或重水堆中使用发电,从而大大提高铀资源的利用率,节约铀资源;可使用玻璃固化技术,将后处理工艺产生的高放废液固化,大大降低乏燃料管理难度,提高固有安全。既能得到新的燃料,又能减少废物,从技术角度讲,这当然是一件好事情。

  另外,从人类核能利用技术进步的角度出发,后处理还是第四代核能系统的关键技术之一,是连接热堆与快堆的必由之路。“后处理+快堆”的多次循环系统,即为核能发展三步走的第二步目标。

  对核电站的乏燃料进行后处理是核科技不断发展与核能利用的综合体现,也是人类能源利用技术和领域不断进步的重要内容。因此,从现实与长远来看,后处理都将是保证核电可持续发展的关键环节和有效手段。

  记:潘自强院士谈到后处理是第四代核能系统的关键技术之一,是连接热堆与快堆的必由之路。作为快堆专家,徐銤院士您能详细解释一下后处理技术与第四代核能系统的关系吗?

  徐銤(以下简称徐):首先,我想谈谈发展快堆的意义。中国原子能科学研究院早在1965年开始钠冷快堆的基础科研时,很快就意识到快堆能增殖裂变燃料,也就是核裂变燃料越烧越多。何谓越烧越多?快堆的裂变燃料可以是铀235或钚。天然铀中的铀235只有0.7%左右,铀238却占约99.3%。100兆瓦热功率的快堆就能增殖钚,也就是用多余的中子打在铀238上就能生产多于消耗掉的铀235或钚。所以,在快堆中铀235能用,铀238也能用,发展快堆技术可使天然铀的利用率达到70%以上。因为利用率高,更贫的铀矿也值得开采,则世界上可采的铀资源将提高千倍。

  到上世纪80年代,从国外的研究认识到快堆能焚烧和嬗变反应堆运行后产生的长寿命高放射性废物。一座1000兆瓦电功率的快堆能焚烧和嬗变掉5~10座同等功率的压水堆产生的长寿命高放射性废物,剩下一般裂变产物,可以安全地贮存,极大地减少环境被污染的可能。

  进入新世纪,全球都在重视低碳排放的需求。我国碳排放无论是以国家计,还是按每生产一千瓦时电释放的碳当量计都是世界第一。我们知道,核能是最清洁的。单单发展压水堆,容量会受天然铀中铀235含量有限的限制,有了快堆与压水堆相匹配,特别是快堆的增殖和长寿命高放射性废物的焚烧和嬗变,就可以实现我国核能的可持续而且是大规模发展,可以大量替代高碳能源,这是未来的方向。

  前面讲的是未来。现在呢?有两种裂变燃料,一是铀235,二是钚239,相比之下,铀235用于热堆(压水堆)更易裂变,铀235在自然界中存在,理应先发展压水堆。压水堆运行时能将一部分铀238变成钚,快堆能使用钚,因为它增殖能力更强,所以快堆用钚更合理。

  如何从压水堆中拿出钚来给快堆用?就要靠后处理厂对压水堆的乏燃料进行处理,做成燃料给快堆用,快堆使用后的乏燃料,再由后处理厂取出有用的材料提供给快堆用,这样就成为核燃料循环的产业了。

  我国的闭式循环战略正在稳步向前发展

  记:我国很早就提出了中国核能发展“(压水堆—快堆—聚变堆)三步走”战略。刚才提到,从压水堆到快堆的跨越与核循环产业的发展密切相关。那么,南粤风采36选7开奖结果:我国核循环产业目前的发展情况如何?

  王方定(以下简称“王”):发展清洁能源——核能,是保障我们国家今后能源供给,改善能源结构,建设环境友好社会的有效举措。

  早在1983年,国务院科技领导小组召开专家论证会,就提出了中国核能发展“(压水堆—快堆—聚变堆)三步走”,以及“坚持核燃料闭式循环”的战略。

  核电,通过发展乏燃料核循环技术,为快堆提供燃料,并通过核循环实现铀资源充分利用,真正起到能源安全自我循环供给的作用,这正是国际第四代核电技术的主要技术方向。快堆的发展取决于各个国家对能源发展的战略预期。从我国核电发展规划、能源需求与铀资源供应等方面考虑,尽快实现核能“三步走”的第二步,即大力发展快堆,对我国是最具有战略需求,也是最紧迫的。

  因此,国家高度重视核循环产业的发展。2010年7月,财政部、国家发改委和工信部三部委发布《核电站乏燃料处理处置基金征收使用管理暂行办法》,规范了核电站乏燃料处理处置基金的征收、使用和管理办法,使用范围包括核电站乏燃料核循环厂的建设、运行等。

  2012年10月24日,日本福岛核事故后,为保障核电安全持续发展,国务院审议通过了《核电安全规划》《核电中长期发展规划》,确定了核电发展目标,也明确了规划建设核电站乏燃料核循环厂项目。

  这些决策和部署明确了产业发展的方向。但由于后处理技术的敏感、复杂以及投入巨大等多方面原因,这个产业的发展还有很长的路要走。

  潘:目前,全世界每年可后处理乏燃料5000多吨,虽然对这项技术的争议在全球范围内始终存在,但世界核电大国都在按各自的能源战略发展后处理。中国也不例外,在近十几年来,随着核电在中国的高效发展,乏燃料后处理也越来越受到重视,并在政府层面、科技界、核工业界和社会公众等方面得到了不断的认可与理解。

  2010年,中国自行建造的动力堆乏燃料后处理中间试验工厂热调试成功,为中国后处理产业发展奠定了技术基础。去年,中国原子能科学研究院建成的核燃料后处理放化实验设施达到了世界先进水平,将成为我国乏燃料后处理产业的重要科研基础设施。此外,中国的快堆研究也进展顺利,去年年底,中国实验快堆首次达到满功率,并实现稳定运行72小时。这些都预示着闭式循环战略在中国正在取得一个个阶段性的成果,正在稳步地向前发展。

  虽然目前中国后处理产业发展趋势不错,但乏燃料管理形势相对比较紧迫:首先,中国要尽快形成后处理能力,新建乏燃料离堆贮存设施,缓解部分核电站乏燃料离堆外运压力;其次,完善乏燃料运输体系,提高运输能力,拉动相关配套产业链的发展;最后,健全后处理相应法律法规,加强公众沟通力度等。此外,对于乏燃料管理的经济性,我们也正在进行深入研究。

  立足自力更生,持续、稳定投入

  记:那么,对于该产业的下一步发展,三位能否谈谈您们的看法?能否提几点建议和意见?

  王:首先,一定要立足自力更生,后处理的技术必须自主掌握。其次,就是需要国家持续的、稳定的经费投入。我国开始后处理技术研发是在核工业第一次创业时期,当时原子能院上上下下都在搞后处理,后来,赶上“文革”,这个领域的研发荒废了10年。此后,核能行业发展停滞时期,也就是上个世纪七八十年代,后处理研发也仅仅是科研人员脑子里的事,没有经费,大家只能做相关的基础性工作,完全凭科研人员的自觉来推动。这段经历给我的印象太深刻了。后处理厂的设计与建设是一项技术难度大且设施内容复杂的系统工程,一座后处理厂从设计、建造、调试至开始运行的时间跨度一般为10年左右。因此,要形成核循环产业,经费的投入一定要是持续、稳定的。

  潘:目前,我国的核循环产业已经列入国家重大专项,这表明国家对于这个产业很重视,也有所规划和部署。核循环产业的规划要立足长远,考虑战略性问题;要研究顶层设计与重大核心问题;要梳理出关键路径,聚焦核心技术问题;要发挥统领全局的作用,解决系统推进问题。比如,要将急需任务与长远发展相结合,既要尽快组织离堆贮存水池和自主建设后处理项目,也要统筹解决产业长久发展所需的科研、资金、人才培养等问题;要将自主创新与技术引进相结合,既要以国家重大专项为依托尽快开展自主创新,掌握核心技术,也要考虑国际合作,尽早实现大规模后处理的能力。

  徐:从与快堆发展相匹配的角度来讲,根据目前快堆的发展计划——示范快堆(CFR600)建成后,估计很快进行商用推广,可能是4~6座,还将开展1200兆瓦大型快堆的设计和建造,以获得更高的增殖能力。如此,就需要尽早考虑大容量后处理厂的建设。

  目前我国已掌握水法后处理,也在研究先进水法,同时,也研究干法后处理。对于快堆而言,法国已采用水法后处理250兆瓦的凤凰快堆的MOX燃料;俄罗斯也开展了MOX燃料的干法后处理的研究;美国为EBR-Ⅱ快中子实验堆建成了燃料高温电化学冶金技术的干法处理设施,技术已经成熟,它的特点是与快堆同址,热室、自动化,乏燃料解体、新燃料元件、组件再造一体完成。我建议对于今后大型快堆宜开发这种技术,并将长寿命高放射性废物与钚不分离进行焚烧和嬗变。(杨阿卓)

【打印】 【关闭窗口】

河北快三咋天开奖结果 三地走势图带连线 河南体彩11选5开奖结果 湖南快乐十分开奖结果 河北快三开奖结果着
湖北快三号码统计表 足球赛事直播表2016 香港马会唯一官方网 江苏福彩快三开奖结果 双色球尾数3d
广东快乐十分20选8走势 重庆时时彩开奖直播版 上海时时乐走势图... 河北快三开奖结果推荐 泳坛夺金出号走势图
新疆十一选五97彩票空 2017我被时时彩害死了 四川体彩金七乐走势 安徽体育彩票时时彩 山西11选5前三和值走势图

地址:中国北京西城区三里河南三巷一号 邮编:100822 电话:86-10-68512211

Copyright by 中国核工业集团公司 京ICP备06041231 京公网安备11040102100163号 技术支持:核工业计算机应用研究所

河北快三咋天开奖结果 三地走势图带连线 河南体彩11选5开奖结果 湖南快乐十分开奖结果 河北快三开奖结果着
湖北快三号码统计表 足球赛事直播表2016 香港马会唯一官方网 江苏福彩快三开奖结果 双色球尾数3d
广东快乐十分20选8走势 重庆时时彩开奖直播版 上海时时乐走势图... 河北快三开奖结果推荐 泳坛夺金出号走势图
新疆十一选五97彩票空 2017我被时时彩害死了 四川体彩金七乐走势 安徽体育彩票时时彩 山西11选5前三和值走势图