文章來(lai)源：經濟參(can)考(kao)報 發布(bu)時間：2018-10-09
中國(guo)(guo)核(he)電已(yi)成為世(shi)界能源市場(chang)一支不容(rong)忽視的力量。中國(guo)(guo)核(he)學(xue)會理事長、中國(guo)(guo)工程(cheng)(cheng)院院士李冠興日(ri)前表示，核(he)能在中國(guo)(guo)已(yi)進入規(gui)模(mo)化發(fa)(fa)展的新時期，中國(guo)(guo)正(zheng)在成為核(he)電發(fa)(fa)展的中心，并(bing)為全球核(he)能發(fa)(fa)展注入強勁動(dong)力。在建機組規(gui)模(mo)位(wei)居世(shi)界第(di)(di)一，技術路線“百花齊放”，在三代(dai)堆型(xing)中，既有(you)(you)從(cong)國(guo)(guo)外引(yin)進的AP1000、EPR，也(ye)有(you)(you)自(zi)主(zhu)研(yan)發(fa)(fa)的華龍(long)一號、CAP1400。其中，我國(guo)(guo)自(zi)主(zhu)研(yan)發(fa)(fa)建設(she)的全球首座高(gao)溫氣冷堆示范工程(cheng)(cheng)，因具有(you)(you)第(di)(di)四代(dai)核(he)電安全特(te)征受到世(shi)界矚目。
全球首座高溫氣冷堆工程進展順利
華(hua)(hua)能(neng)山東(dong)石島灣核(he)電(dian)有限公司是中(zhong)國華(hua)(hua)能(neng)集(ji)(ji)(ji)團(tuan)公司控(kong)股企(qi)業，由華(hua)(hua)能(neng)集(ji)(ji)(ji)團(tuan)、中(zhong)核(he)建(jian)設(she)集(ji)(ji)(ji)團(tuan)和清(qing)華(hua)(hua)大學(xue)合資(zi)建(jian)設(she)，項目以已(yi)建(jian)成投運的(de)清(qing)華(hua)(hua)大學(xue)10兆瓦(wa)高溫氣冷實驗堆為基礎，規劃建(jian)設(she)一臺(tai)20萬(wan)千(qian)瓦(wa)高溫氣冷堆核(he)電(dian)機(ji)組。
作為國(guo)家科技(ji)重(zhong)大專項之一，高溫(wen)氣冷堆(dui)核電(dian)站示范(fan)工(gong)程項目(mu)于2012年底開(kai)工(gong)建設，目(mu)前仍在建設中。記者在華能山(shan)東石島灣核電(dian)有限公司看到，辦公大樓、職工(gong)食堂、值班宿舍、培(pei)訓(xun)中心、綜合倉庫、應急(ji)道路、碼(ma)頭等(deng)已經投(tou)入(ru)使(shi)用(yong)，40多米高的(de)反應堆(dui)廠房高高矗(chu)立，核電(dian)廠內綠(lv)樹成蔭(yin)。
從20世(shi)紀60年代(dai)開始(shi)，英(ying)國(guo)、美國(guo)和德國(guo)開始(shi)研(yan)發高溫氣冷堆。從70年代(dai)中期起，清(qing)華(hua)大學(xue)核(he)研(yan)院開始(shi)進行(xing)高溫氣冷堆的研(yan)發。2004年9月底(di)，由國(guo)際原子(zi)能機構主持，清(qing)華(hua)大學(xue)核(he)研(yan)院在10兆瓦高溫氣冷堆實驗堆上進行(xing)了固(gu)有安全驗證實驗。
實(shi)驗結(jie)果顯示，在嚴重(zhong)事故下(xia)，包括喪失所有(you)冷卻能力的(de)情況下(xia)，不采取任何人為和(he)機器(qi)的(de)干預，反應堆能保持安(an)全狀(zhuang)態，并將剩余熱(re)量排出。美國核學(xue)會前任主席克達克教(jiao)授(shou)對這一安(an)全實(shi)驗給予了(le)高(gao)(gao)度評價(jia)：“中國這個(ge)高(gao)(gao)溫氣冷實(shi)驗堆的(de)技術及安(an)全水平已經走在了(le)世界前列。”
石島(dao)灣核(he)(he)電(dian)廠兩臺機組的核(he)(he)心部件反(fan)(fan)應堆壓力容(rong)器已于2016年安裝完(wan)成(cheng)。壓力容(rong)器高約25米，重約610噸，由上(shang)海電(dian)氣核(he)(he)電(dian)設備有限公司自主研(yan)發(fa)制造，實現(xian)了超(chao)大型反(fan)(fan)應堆壓力容(rong)器設備的國產化制造。
據華能山東石島(dao)灣核(he)電有限公司黨委書記、總經理毛(mao)巍介(jie)紹，高溫氣冷堆示范工程的壓力容器(qi)、主氦風機和蒸發(fa)器(qi)等設備均實現國產。
石島(dao)灣核電(dian)廠地處東部沿海(hai)的山東半島(dao)最(zui)東端，廠址條件優良，地質結構穩定，無海(hai)嘯歷史記錄，周(zhou)邊人(ren)口密度低(di)，無須(xu)遷移人(ren)口，交通條件、取水(shui)條件良好，電(dian)力出線便(bian)捷，是國內具備開(kai)發(fa)建(jian)設(she)大型(xing)核電(dian)基地的優良濱海(hai)廠址之一。這(zhe)里還(huan)規劃(hua)建(jian)設(she)6臺(tai)百萬千瓦級壓水(shui)堆核電(dian)機(ji)組(zu)，規劃(hua)總容量在800萬千瓦以上(shang)。
高溫氣冷堆受到國際關注
高溫氣冷堆(dui)在(zai)當前(qian)核電堆(dui)型中處于什么位(wei)置，從下面的分類中可以一(yi)窺究竟(jing)。
第(di)一代（GEN－I）核電站是(shi)早(zao)期的(de)原型堆(dui)電站，即1950年至1960年前期開發的(de)輕水堆(dui)核電站，如美國的(de)希平港壓水堆(dui)、德累(lei)斯(si)頓(dun)沸(fei)水堆(dui)以(yi)及(ji)英國的(de)鎂(mei)諾克斯(si)石墨氣(qi)冷(leng)堆(dui)等。
第二(er)代（GEN－Ⅱ）核(he)(he)電站(zhan)是1960年后期到1990年前期在第一(yi)代核(he)(he)電站(zhan)基礎上(shang)(shang)開發建設的大型商用核(he)(he)電站(zhan)，如加拿(na)大坎(kan)杜堆、蘇(su)聯的壓水堆等(deng)。目前世界(jie)上(shang)(shang)的大多(duo)數核(he)(he)電站(zhan)都屬于第二(er)代核(he)(he)電站(zhan)。
第(di)三(san)代（GEN－Ⅲ）是指(zhi)先(xian)進(jin)的輕水堆核電站(zhan)，即1990年后(hou)期到2010年開始運行的核電站(zhan)。第(di)三(san)代核電站(zhan)采用標準化(hua)、最佳(jia)化(hua)設(she)計和(he)安全(quan)性更高的非(fei)能動(dong)安全(quan)系統，如先(xian)進(jin)沸(fei)水堆、系統80＋、AP1000、EPR 等歐洲壓水堆等。
第四代（GEN－Ⅳ）是(shi)待開發(fa)的(de)(de)核電(dian)站(zhan)，其目標是(shi)到(dao)2030年達(da)到(dao)實(shi)用化的(de)(de)程度，主要特征是(shi)經濟性高（與天然氣火(huo)力發(fa)電(dian)站(zhan)相當）、安全(quan)性好(hao)、廢物產生量小，并(bing)能防止核擴(kuo)散。
據介紹，和(he)第(di)三代核(he)(he)電(dian)站(zhan)采用的(de)壓水堆技術不(bu)同(tong)，高(gao)溫氣冷堆核(he)(he)電(dian)站(zhan)具有(you)良好的(de)固有(you)安(an)全性，能保證反(fan)應(ying)(ying)堆在任何事故下(xia)不(bu)發生堆芯熔(rong)化和(he)放(fang)射(she)性大(da)量釋放(fang)，達(da)到第(di)四代核(he)(he)能系統(tong)核(he)(he)安(an)全目標(biao)。系統(tong)采用傳統(tong)的(de)蒸汽循環，發電(dian)效率可以達(da)到40％以上，是目前發電(dian)效率最高(gao)的(de)核(he)(he)反(fan)應(ying)(ying)堆。
目前(qian)世界上的(de)主(zhu)要有核(he)國家都(dou)在(zai)積(ji)極(ji)發(fa)展高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)氣(qi)(qi)冷堆(dui)(dui)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)用(yong)(yong)(yong)于發(fa)電(dian)與制(zhi)氫。2005年美(mei)(mei)國能源(yuan)法案要求能源(yuan)部必須在(zai)2021年前(qian)開(kai)發(fa)并(bing)示范利用(yong)(yong)(yong)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)氣(qi)(qi)冷堆(dui)(dui)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)進行發(fa)電(dian)和(he)（或(huo)）制(zhi)氫的(de)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)和(he)經濟可行性。法國的(de)法馬通公司也在(zai)積(ji)極(ji)開(kai)展高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)氣(qi)(qi)冷堆(dui)(dui)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)研(yan)究(jiu)(jiu)，并(bing)已參加美(mei)(mei)國愛達荷高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)氣(qi)(qi)冷堆(dui)(dui)項目的(de)投標。日本已經建(jian)(jian)成(cheng)了高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)工程試驗(yan)研(yan)究(jiu)(jiu)堆(dui)(dui)HTTR用(yong)(yong)(yong)于研(yan)究(jiu)(jiu)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)氣(qi)(qi)冷堆(dui)(dui)技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)和(he)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)制(zhi)氫技(ji)(ji)(ji)(ji)術(shu)。俄羅斯與美(mei)(mei)國共同開(kai)發(fa)利用(yong)(yong)(yong)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)氣(qi)(qi)冷堆(dui)(dui)燒钚（Pu）的(de)研(yan)究(jiu)(jiu)。南非(fei)已經開(kai)展了建(jian)(jian)設高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)氣(qi)(qi)冷堆(dui)(dui)電(dian)站的(de)前(qian)期工作(zuo)。
或成為世界核能重要補充
在國家能源局的(de)支持下，依(yi)托示范電站建設，華能集團(tuan)已經(jing)開展了高(gao)溫氣(qi)(qi)(qi)冷(leng)(leng)(leng)堆商業(ye)化(hua)推廣前景及經(jing)濟性(xing)研(yan)究。初步研(yan)究結果認為：高(gao)溫氣(qi)(qi)(qi)冷(leng)(leng)(leng)堆具有(you)(you)固(gu)有(you)(you)安(an)全性(xing)、系統(tong)簡單、小(xiao)型(xing)模塊化(hua)、發電效率高(gao)、應用途徑廣和廠址適應性(xing)強等獨特(te)競爭(zheng)(zheng)優勢，且具有(you)(you)潛在經(jing)濟競爭(zheng)(zheng)力。由于堆芯出口溫度高(gao)，高(gao)溫氣(qi)(qi)(qi)冷(leng)(leng)(leng)堆特(te)別適合于大規模制氫(qing)。高(gao)溫氣(qi)(qi)(qi)冷(leng)(leng)(leng)堆還(huan)可以用于多(duo)數的(de)工藝熱(re)應用領域，包括煤的(de)氣(qi)(qi)(qi)化(hua)與液化(hua)、直接還(huan)原(yuan)煉鋼(gang)、稠(chou)油(you)熱(re)采(cai)、油(you)頁巖提煉等。
根(gen)據(ju)推廣路線圖設想，具體可分為近期準備啟動階(jie)(jie)段（“十(shi)三(san)五”期間）、中(zhong)期規模(mo)化發(fa)展(zhan)階(jie)(jie)段（2021年(nian)—2030年(nian)）、遠期跨(kua)越發(fa)展(zhan)階(jie)(jie)段（2031年(nian)以(yi)后）三(san)步走。
毛巍認為，高溫氣冷堆(dui)將為我(wo)國和世界能源(yuan)帶來三方面利好(hao)：
一(yi)是適應國(guo)家積極發展核(he)電(dian)(dian)(dian)的需(xu)求(qiu)。模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)式(shi)高(gao)溫(wen)(wen)氣(qi)冷(leng)堆固有安全性好(hao)，發電(dian)(dian)(dian)效率高(gao)：單一(yi)模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)反應堆功率規模(mo)(mo)較小，通過多個模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)組合(he)可(ke)以形成不(bu)同(tong)規模(mo)(mo)的電(dian)(dian)(dian)站。在(zai)廠址選(xuan)擇及(ji)電(dian)(dian)(dian)網(wang)要(yao)求(qiu)上有靈活性。在(zai)我國(guo)核(he)電(dian)(dian)(dian)市場上，大型(xing)壓水堆核(he)電(dian)(dian)(dian)站將(jiang)起主導作(zuo)用。模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)式(shi)高(gao)溫(wen)(wen)氣(qi)冷(leng)堆核(he)電(dian)(dian)(dian)站可(ke)作(zuo)為(wei)大型(xing)壓水堆核(he)電(dian)(dian)(dian)站的補(bu)充，以滿(man)足國(guo)家積極發展核(he)電(dian)(dian)(dian)的戰略需(xu)求(qiu)。
二是適應國(guo)家未(wei)來(lai)(lai)對(dui)(dui)(dui)核(he)能制氫和高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)工(gong)藝(yi)(yi)熱的(de)(de)需(xu)求(qiu)。隨(sui)著石油需(xu)求(qiu)的(de)(de)進一步(bu)增長和可開采儲量的(de)(de)減少(shao)，預計(ji)國(guo)際油價將進一步(bu)增長，國(guo)際上圍繞石油供應的(de)(de)政(zheng)治經濟斗(dou)爭會進一步(bu)加(jia)劇(ju)。利用高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)氣冷堆出口溫(wen)(wen)度高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)獨(du)特優勢，提供高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)熱源，實現規模化(hua)(hua)制氫，是核(he)能利用的(de)(de)新領域。在稠油熱采、煤(mei)的(de)(de)氣化(hua)(hua)液化(hua)(hua)、煉鋼(gang)及化(hua)(hua)工(gong)過程等方面(mian)也(ye)存在對(dui)(dui)(dui)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)工(gong)藝(yi)(yi)熱的(de)(de)需(xu)求(qiu)。模塊式高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)氣冷堆技術可以成為滿足國(guo)家未(wei)來(lai)(lai)對(dui)(dui)(dui)核(he)能制氫和高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)工(gong)藝(yi)(yi)熱需(xu)求(qiu)的(de)(de)主力技術之一。
三是適應國(guo)家(jia)發展先(xian)進(jin)核(he)(he)電技(ji)術(shu)的(de)需求。國(guo)際(ji)上(shang)針對先(xian)進(jin)核(he)(he)電技(ji)術(shu)研究開(kai)發上(shang)的(de)競爭激烈。在(zai)(zai)模塊式高溫氣冷堆技(ji)術(shu)上(shang)，我國(guo)已經處于世(shi)界前列，如完成從實(shi)驗堆技(ji)術(shu)向商(shang)業堆技(ji)術(shu)的(de)提升，從而在(zai)(zai)先(xian)進(jin)核(he)(he)電技(ji)術(shu)領(ling)域上(shang)實(shi)現自主創(chuang)新。中國(guo)已與(yu)沙(sha)特、阿聯(lian)酋等國(guo)家(jia)和地區簽訂(ding)了高溫氣冷堆項目(mu)合作諒解備忘(wang)錄，并在(zai)(zai)國(guo)內(nei)多個省市開(kai)展了60萬千瓦(wa)高溫氣冷堆項目(mu)前期工作，助(zhu)推(tui)(tui)高溫氣冷堆項目(mu)的(de)商(shang)業化(hua)推(tui)(tui)廣。
“高溫氣冷堆示(shi)范工程(cheng)具有第四代安全特征(zheng)，對于促進(jin)中國(guo)核(he)能技術進(jin)步，實施核(he)電(dian)走出去，使中國(guo)從核(he)電(dian)大國(guo)邁入(ru)核(he)電(dian)強國(guo)具有重大戰略意(yi)義。”毛巍說。