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      歐洲第一座四代核電示范堆擱淺,四代核電還有未來嗎?


      2019-09-06 15:57 1245人瀏覽

      閉式燃料循環、產生的核廢料半衰期僅為數百年、使用貧鈾的核燃料、大幅提高安全性……這是代表革命性改良的第四代核電技術的特點。

      這一技術離商用化還有多遠?答案是很遠。

      8月29日,據法國《世界報》報道,曾經被第四代核能系統國際論壇(GIF)和法國原子能及替代能源委員會(CEA)欽定為歐洲第一座四代核電示范堆的ASTRID項目被正式宣判“死緩”。

      ASTRID(Advanced Sodium Technological Reactor for Industrial Demonstration)正式名稱為先進鈉冷工業示范反應堆,在分類上屬于鈉冷快堆。

      1999年,美國能源部(DOE)首次提出第四代核電站的倡議,并于2000年1月,組織巴西、加拿大、法國、日本等九個國家,就開發第四代核電的國際合作問題進行了討論。六個月后,這九個國家成立了GIF并簽署了協議。

      根據GIF的定義,第四代核能系統必須具有四個重要的特征:核能的可持續利用——通過對核燃料的有效利用,實現核廢物量的最少化;經濟性——發電成本優于其他能源;安全與可靠性——大幅度降低堆芯損傷的概率及程度,并具有快速恢復反應堆運行的能力等;防擴散與實物保護——保證難以用于核武器或被盜竊。

      在目前被公認最具發展潛力的六種四代堆型中,鈉冷快堆及鉛冷快堆因技術相對成熟受到各國青睞。其他的技術堆型還包括氣冷快堆、超臨界水堆、超高溫氣堆和熔巖堆。

      作為世界數一數二的核電強國,法國對四代核電的研究選擇雙管齊下——自2010年起,鈉冷快堆ASTRID和鉛冷快堆ALFRED被提上了議程。

      由于鉛冷快堆目前仍面臨高熔點、高粘稠度以及對結構件的高腐蝕性等技術難題,ALFRED的關注度不如ASTRID。

      自ASTRID項目伊始,法國政府就提供了約6.27億歐元的資助。

      根據原計劃,ASTRID示范堆機組功率為600 MW,將于2022年前后投入使用,由曾經核電巨頭阿?,m的后繼者歐安諾公司負責運營。

      它將作為規模巨大的馬爾庫爾(Marcoule)核電站的七號機組,接替1974年開始運營的六號機組“鳳凰號”(Phénix)。鳳凰號機組是世界上第一批鈉冷快中子原型堆,額定功率為130MW。

      正如大多在建或已建成的新核電站項目一樣,ASTRID同樣沒能逃脫預算嚴重超支的命運。

      2018年初,CEA委員會不得不公開建議,將ASTRID的額定發電功率縮水至200MW,理由是資金告急。當時,ASTRID已經燒掉了7.38億歐元。

      但該提議并未引起法國總統府愛麗舍宮的關注。畢竟馬克龍曾承諾,要將法國核電發電比例由75%下調至50%,加碼新一代核電技術顯然是吃力不討好。況且,委員會估算的最終造價或高達50億-100億歐元。

      自此之后,ASTRID項目徹底消失在公眾視野之外。掩耳盜鈴的尷尬處境終于在上周五被打破。

      “項目早就死了,不會再有資源或資金投入了?!薄妒澜鐖蟆吩鼵EA委員會內部人士如此表述道,“ASTRID項目在中短期內不具備完工可能性,預計本世紀上半葉都不能投入使用?!痹诖酥?,負責該項目的25人委員也已解散。

      當然,CEA委員會仍給ASTRID留了一線生機。據《回聲報》報道,委員會將在年底前向政府提交一份四代核電技術的研究報告,并確保法國能保有快中子堆的研發能力。但預計未來的研究將更多地側重于可行性分析。

      隨著ASTRID的事實“死亡”,曾經轟轟烈烈的四代核電研發高潮在歐洲走入了寒冬。

      2015年,同樣采用鈉冷快堆技術的俄羅斯BN-1200反應堆已被無限期叫停。此前,俄羅斯兩座工業規模的鈉冷快堆BN-600和BN-800已在運行,但這兩座機組更多地屬于原型堆性質。

      據俄羅斯衛星網報道,俄羅斯別洛雅爾斯克核電站內部刊物《快速中子》撰文稱,BN-800快中子反應堆被認為是未來核能發展所必需的、功率更大的商業“快速”機組原型。

      新核反應堆型的開發一般需要經歷四個階段:實驗堆、原型堆、示范堆和商業堆。原型堆(Prototype reactor)指的是基本設計相同的系列中的第一個反應堆,有時用于指主要特點與最終系列相同但規模較小的反應堆。

      采用鉛冷快堆方案的法國ALFRED、歐盟ELSY以及俄羅斯的BREST-300三大項目,目前進度均落后于已經擱淺的ASTRID項目。

      其中,功率最小、預計耗資最少的125MW級別的ALFRED項目,目前也面臨經費無法落實的困境,BREST-300的竣工日期已推遲至2026年。

      反觀中國,對于第四代核能系統的研究和建設也正在進行中。2007年,中國成為GIF的成員國之一,并于2008年10月和2009年3月分別加入超高溫氣冷堆和鈉冷快堆兩個系統安排。

      2014年12月,中國首座鈉冷快中子反應堆——中國實驗快堆首次達到100%功率。但對于示范堆的建設,還未見明顯進展。

      目前,在中國山東榮成市石島灣,正在建設世界首座具有第四代核電特征的高溫氣冷堆電站。該電站裝機容量20萬千瓦,由中國核工業建設集團有限公司和中國華能集團有限公司和清華大學合作開發建設。

      石島灣高溫氣冷堆原計劃2017年投產。據界面新聞記者了解,目前該電站的投產時間預計將拖延至明年上半年,且投資額也已嚴重超出預算。

      自2011年日本福島事故之后,全球核電市場陷入沉寂,至今仍未完全恢復。在歐洲,三代核電壓水堆更是都被環保界視為洪水猛獸。在這種形勢下,四代核電技術想要進入商業化發展,有更長的路要走。

      來源:界面新聞

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