文(wen)章來源：經濟(ji)參考報 發布(bu)時間：2018-10-09
中(zhong)國核電已成為(wei)世界能源(yuan)市(shi)場一(yi)(yi)支不(bu)容忽視的(de)力量(liang)。中(zhong)國核學會理事長、中(zhong)國工(gong)程(cheng)院(yuan)院(yuan)士李冠興(xing)日前表示(shi)，核能在(zai)中(zhong)國已進(jin)入規模(mo)化發(fa)展的(de)新(xin)時(shi)期(qi)，中(zhong)國正在(zai)成為(wei)核電發(fa)展的(de)中(zhong)心(xin)，并為(wei)全(quan)(quan)球核能發(fa)展注入強勁(jing)動力。在(zai)建(jian)機(ji)組(zu)規模(mo)位(wei)居世界第(di)一(yi)(yi)，技術路(lu)線(xian)“百花齊(qi)放”，在(zai)三代(dai)堆型中(zhong)，既有從(cong)國外引(yin)進(jin)的(de)AP1000、EPR，也(ye)有自主研發(fa)的(de)華(hua)龍一(yi)(yi)號、CAP1400。其中(zhong)，我國自主研發(fa)建(jian)設(she)的(de)全(quan)(quan)球首(shou)座高溫氣冷堆示(shi)范工(gong)程(cheng)，因具有第(di)四代(dai)核電安(an)全(quan)(quan)特(te)征(zheng)受到世界矚目(mu)。
全球首座高溫氣冷堆工程進展順利
華(hua)能(neng)山東石島(dao)灣核電(dian)有限(xian)公(gong)司是中(zhong)國華(hua)能(neng)集團(tuan)公(gong)司控股(gu)企業，由華(hua)能(neng)集團(tuan)、中(zhong)核建設集團(tuan)和清華(hua)大(da)學合資建設，項目以已(yi)建成投運的清華(hua)大(da)學10兆瓦(wa)高(gao)溫氣冷實驗堆為基礎(chu)，規劃建設一臺20萬千(qian)瓦(wa)高(gao)溫氣冷堆核電(dian)機組。
作為國(guo)家科技重大(da)專項(xiang)之一(yi)，高(gao)溫(wen)氣(qi)冷(leng)堆核電站(zhan)示范(fan)工程(cheng)項(xiang)目(mu)于2012年(nian)底開工建設，目(mu)前(qian)仍在建設中。記(ji)者(zhe)在華能山東(dong)石島灣核電有限公(gong)司看(kan)到(dao)，辦公(gong)大(da)樓、職工食(shi)堂、值班宿(su)舍、培(pei)訓中心、綜(zong)合倉(cang)庫、應急道路(lu)、碼頭等已經投(tou)入使用(yong)，40多米高(gao)的反應堆廠房高(gao)高(gao)矗立(li)，核電廠內綠樹成(cheng)蔭。
從20世紀60年代(dai)開(kai)始，英國(guo)、美國(guo)和德國(guo)開(kai)始研(yan)發高(gao)溫(wen)氣冷堆。從70年代(dai)中期起，清華大學核(he)研(yan)院(yuan)開(kai)始進(jin)行(xing)高(gao)溫(wen)氣冷堆的研(yan)發。2004年9月底，由國(guo)際原子能機(ji)構主持(chi)，清華大學核(he)研(yan)院(yuan)在10兆瓦高(gao)溫(wen)氣冷堆實驗堆上進(jin)行(xing)了固有安(an)全驗證實驗。
實驗結果顯示，在嚴重事故下，包括(kuo)喪失所有冷卻能力(li)的情況下，不采取任(ren)何人為和(he)機器(qi)的干預，反應堆能保持安(an)全(quan)狀態，并(bing)將剩余熱量排出。美(mei)國核學會前任(ren)主席(xi)克(ke)達克(ke)教授(shou)對這(zhe)(zhe)一(yi)安(an)全(quan)實驗給予了(le)高(gao)度評價：“中(zhong)國這(zhe)(zhe)個高(gao)溫氣冷實驗堆的技術及安(an)全(quan)水平(ping)已(yi)經走在了(le)世界(jie)前列。”
石(shi)島灣核電廠兩臺(tai)機(ji)組的(de)核心(xin)部件反(fan)應堆壓(ya)力容(rong)器(qi)已于2016年安裝完(wan)成。壓(ya)力容(rong)器(qi)高約25米，重約610噸，由(you)上海(hai)電氣核電設備有限(xian)公司自主(zhu)研發制造(zao)，實現(xian)了超大型(xing)反(fan)應堆壓(ya)力容(rong)器(qi)設備的(de)國(guo)產化制造(zao)。
據華能山東石島灣(wan)核電有限公司(si)黨委書(shu)記、總經理毛巍(wei)介紹，高溫氣冷堆示范工程的(de)壓力容器、主氦風(feng)機和(he)蒸發器等設(she)備均(jun)實現國產。
石(shi)島(dao)灣核(he)電(dian)(dian)廠(chang)地處東(dong)(dong)部(bu)沿(yan)海(hai)的(de)山(shan)東(dong)(dong)半島(dao)最東(dong)(dong)端，廠(chang)址條(tiao)件優(you)良，地質結構穩定，無海(hai)嘯(xiao)歷史記錄，周邊人(ren)口密(mi)度低，無須遷(qian)移人(ren)口，交通(tong)條(tiao)件、取水(shui)(shui)條(tiao)件良好(hao)，電(dian)(dian)力(li)出線(xian)便(bian)捷，是國內具備開發建設大型(xing)核(he)電(dian)(dian)基地的(de)優(you)良濱海(hai)廠(chang)址之一(yi)。這里(li)還規(gui)劃建設6臺百萬千瓦級(ji)壓水(shui)(shui)堆核(he)電(dian)(dian)機組，規(gui)劃總容量在800萬千瓦以上(shang)。
高溫氣冷堆受到國際關注
高溫氣冷堆在當前核電堆型中處于什么(me)位置，從下面(mian)的(de)分類中可以一窺究竟。
第一代（GEN－I）核電站是早期的(de)原型(xing)堆電站，即1950年(nian)至1960年(nian)前期開發的(de)輕水(shui)堆核電站，如美國(guo)的(de)希平(ping)港壓水(shui)堆、德累斯頓沸水(shui)堆以及英國(guo)的(de)鎂(mei)諾(nuo)克斯石墨氣冷堆等。
第(di)二代(dai)（GEN－Ⅱ）核(he)電(dian)站(zhan)(zhan)是1960年后(hou)期(qi)到1990年前(qian)期(qi)在第(di)一代(dai)核(he)電(dian)站(zhan)(zhan)基(ji)礎(chu)上(shang)開發(fa)建設(she)的大型(xing)商用(yong)核(he)電(dian)站(zhan)(zhan)，如加拿大坎杜堆、蘇(su)聯(lian)的壓水堆等。目(mu)前(qian)世界上(shang)的大多數核(he)電(dian)站(zhan)(zhan)都(dou)屬(shu)于(yu)第(di)二代(dai)核(he)電(dian)站(zhan)(zhan)。
第三代（GEN－Ⅲ）是(shi)指先進(jin)的(de)輕水(shui)堆(dui)(dui)(dui)核電站，即1990年后期到2010年開始運行(xing)的(de)核電站。第三代核電站采用標準化、最佳化設(she)計和(he)安全(quan)性更(geng)高的(de)非能動安全(quan)系統，如先進(jin)沸(fei)水(shui)堆(dui)(dui)(dui)、系統80＋、AP1000、EPR 等歐洲壓(ya)水(shui)堆(dui)(dui)(dui)等。
第四(si)代（GEN－Ⅳ）是(shi)待開發的(de)(de)核電站，其目(mu)標是(shi)到2030年達到實用化的(de)(de)程度(du)，主要特(te)征是(shi)經(jing)濟性高(gao)（與(yu)天然氣火(huo)力發電站相當）、安(an)全性好、廢物產生量(liang)小，并能防止核擴散。
據(ju)介紹，和(he)(he)第三代(dai)核(he)電(dian)站采用的壓水(shui)堆技(ji)術不同，高(gao)溫(wen)氣冷堆核(he)電(dian)站具有(you)(you)良好的固有(you)(you)安(an)(an)全性，能保證反應(ying)堆在任何事故下不發生堆芯(xin)熔(rong)化(hua)和(he)(he)放(fang)(fang)射性大量(liang)釋放(fang)(fang)，達到(dao)第四(si)代(dai)核(he)能系統(tong)(tong)核(he)安(an)(an)全目(mu)標(biao)。系統(tong)(tong)采用傳統(tong)(tong)的蒸汽循環(huan)，發電(dian)效(xiao)率可以達到(dao)40％以上，是目(mu)前發電(dian)效(xiao)率最(zui)高(gao)的核(he)反應(ying)堆。
目前世界上的主要有核(he)國(guo)(guo)家都在積極(ji)發展高(gao)(gao)溫(wen)氣(qi)(qi)(qi)冷(leng)(leng)堆(dui)(dui)技(ji)(ji)(ji)術(shu)用(yong)(yong)于(yu)(yu)發電與制氫。2005年(nian)美(mei)國(guo)(guo)能源法(fa)案要求(qiu)能源部必須(xu)在2021年(nian)前開發并示(shi)范利用(yong)(yong)高(gao)(gao)溫(wen)氣(qi)(qi)(qi)冷(leng)(leng)堆(dui)(dui)技(ji)(ji)(ji)術(shu)進(jin)行發電和(he)（或）制氫的技(ji)(ji)(ji)術(shu)和(he)經濟可行性。法(fa)國(guo)(guo)的法(fa)馬通(tong)公司(si)也在積極(ji)開展高(gao)(gao)溫(wen)氣(qi)(qi)(qi)冷(leng)(leng)堆(dui)(dui)技(ji)(ji)(ji)術(shu)研(yan)究，并已(yi)(yi)參(can)加(jia)美(mei)國(guo)(guo)愛達荷(he)高(gao)(gao)溫(wen)氣(qi)(qi)(qi)冷(leng)(leng)堆(dui)(dui)項目的投標(biao)。日本已(yi)(yi)經建成了高(gao)(gao)溫(wen)工程試驗(yan)研(yan)究堆(dui)(dui)HTTR用(yong)(yong)于(yu)(yu)研(yan)究高(gao)(gao)溫(wen)氣(qi)(qi)(qi)冷(leng)(leng)堆(dui)(dui)技(ji)(ji)(ji)術(shu)和(he)高(gao)(gao)溫(wen)制氫技(ji)(ji)(ji)術(shu)。俄羅斯與美(mei)國(guo)(guo)共同開發利用(yong)(yong)高(gao)(gao)溫(wen)氣(qi)(qi)(qi)冷(leng)(leng)堆(dui)(dui)燒钚(bu)（Pu）的研(yan)究。南非(fei)已(yi)(yi)經開展了建設(she)高(gao)(gao)溫(wen)氣(qi)(qi)(qi)冷(leng)(leng)堆(dui)(dui)電站的前期工作。
或成為世界核能重要補充
在(zai)國家能源局的(de)支持下，依托(tuo)示范電站建設，華(hua)能集團已(yi)經開(kai)展了高溫氣(qi)冷堆(dui)商業(ye)化(hua)推廣前景及(ji)經濟(ji)性研究。初步研究結(jie)果認為：高溫氣(qi)冷堆(dui)具有固有安全性、系(xi)統簡單、小型模塊化(hua)、發電效(xiao)率高、應用(yong)途徑廣和廠址適(shi)應性強等(deng)(deng)獨(du)特競爭優勢，且具有潛在(zai)經濟(ji)競爭力(li)。由于(yu)堆(dui)芯出口溫度高，高溫氣(qi)冷堆(dui)特別適(shi)合(he)于(yu)大(da)規(gui)模制氫。高溫氣(qi)冷堆(dui)還(huan)(huan)可(ke)以用(yong)于(yu)多數的(de)工藝熱(re)應用(yong)領(ling)域(yu)，包括煤的(de)氣(qi)化(hua)與液化(hua)、直接(jie)還(huan)(huan)原煉鋼(gang)、稠油(you)熱(re)采、油(you)頁巖提(ti)煉等(deng)(deng)。
根據推廣路線(xian)圖(tu)設想，具體可分為近期準備啟(qi)動階(jie)段(duan)(duan)（“十三五”期間）、中期規模(mo)化發展階(jie)段(duan)(duan)（2021年—2030年）、遠期跨越發展階(jie)段(duan)(duan)（2031年以后）三步(bu)走。
毛巍(wei)認為，高溫氣冷堆將為我(wo)國和世界能源帶(dai)來三方面利(li)好：
一是適應國家積(ji)極發(fa)(fa)展核(he)(he)(he)電(dian)(dian)的(de)需求。模(mo)塊(kuai)(kuai)式(shi)高溫(wen)氣(qi)冷堆(dui)固有(you)安(an)全性好，發(fa)(fa)電(dian)(dian)效率(lv)高：單一模(mo)塊(kuai)(kuai)反應堆(dui)功率(lv)規模(mo)較小，通過多個(ge)模(mo)塊(kuai)(kuai)組合可以(yi)形成不(bu)同規模(mo)的(de)電(dian)(dian)站。在(zai)廠(chang)址(zhi)選擇及電(dian)(dian)網(wang)要求上有(you)靈活性。在(zai)我(wo)國核(he)(he)(he)電(dian)(dian)市場上，大型(xing)壓(ya)水堆(dui)核(he)(he)(he)電(dian)(dian)站將(jiang)起主導作(zuo)用。模(mo)塊(kuai)(kuai)式(shi)高溫(wen)氣(qi)冷堆(dui)核(he)(he)(he)電(dian)(dian)站可作(zuo)為大型(xing)壓(ya)水堆(dui)核(he)(he)(he)電(dian)(dian)站的(de)補充，以(yi)滿足(zu)國家積(ji)極發(fa)(fa)展核(he)(he)(he)電(dian)(dian)的(de)戰略需求。
二是(shi)適應(ying)國(guo)(guo)(guo)家未(wei)(wei)來對(dui)核(he)能制氫和高(gao)(gao)溫(wen)工藝(yi)熱的需求(qiu)(qiu)。隨著石(shi)(shi)油需求(qiu)(qiu)的進一(yi)(yi)步增(zeng)長(chang)(chang)和可開(kai)采儲量的減少，預(yu)計國(guo)(guo)(guo)際(ji)油價將進一(yi)(yi)步增(zeng)長(chang)(chang)，國(guo)(guo)(guo)際(ji)上圍(wei)繞石(shi)(shi)油供(gong)應(ying)的政(zheng)治經(jing)濟斗(dou)爭會(hui)進一(yi)(yi)步加劇。利用(yong)(yong)高(gao)(gao)溫(wen)氣冷(leng)堆出口溫(wen)度(du)高(gao)(gao)的獨特優(you)勢，提供(gong)高(gao)(gao)溫(wen)熱源，實現規模(mo)化(hua)制氫，是(shi)核(he)能利用(yong)(yong)的新(xin)領域。在(zai)稠油熱采、煤的氣化(hua)液化(hua)、煉鋼及化(hua)工過程等方(fang)面也存在(zai)對(dui)高(gao)(gao)溫(wen)工藝(yi)熱的需求(qiu)(qiu)。模(mo)塊式高(gao)(gao)溫(wen)氣冷(leng)堆技術可以成為滿足國(guo)(guo)(guo)家未(wei)(wei)來對(dui)核(he)能制氫和高(gao)(gao)溫(wen)工藝(yi)熱需求(qiu)(qiu)的主力技術之一(yi)(yi)。
三是適應(ying)國(guo)(guo)家發展先(xian)(xian)進(jin)核電(dian)技術(shu)(shu)的(de)(de)需求。國(guo)(guo)際上針對先(xian)(xian)進(jin)核電(dian)技術(shu)(shu)研究開發上的(de)(de)競爭激(ji)烈。在(zai)模塊(kuai)式高溫(wen)(wen)(wen)氣(qi)(qi)(qi)冷堆(dui)技術(shu)(shu)上，我國(guo)(guo)已經處于世界前(qian)(qian)列，如(ru)完成從實(shi)(shi)驗堆(dui)技術(shu)(shu)向商業堆(dui)技術(shu)(shu)的(de)(de)提升，從而在(zai)先(xian)(xian)進(jin)核電(dian)技術(shu)(shu)領域上實(shi)(shi)現自(zi)主(zhu)創(chuang)新。中國(guo)(guo)已與沙特(te)、阿聯酋等國(guo)(guo)家和地區(qu)簽訂(ding)了高溫(wen)(wen)(wen)氣(qi)(qi)(qi)冷堆(dui)項目(mu)合作(zuo)諒解備忘錄，并在(zai)國(guo)(guo)內多個省(sheng)市(shi)開展了60萬千(qian)瓦高溫(wen)(wen)(wen)氣(qi)(qi)(qi)冷堆(dui)項目(mu)前(qian)(qian)期工(gong)作(zuo)，助推高溫(wen)(wen)(wen)氣(qi)(qi)(qi)冷堆(dui)項目(mu)的(de)(de)商業化推廣。
“高溫氣冷堆示范工程(cheng)具有(you)第(di)四代安全特(te)征，對于促進(jin)(jin)中(zhong)國核(he)(he)能技術(shu)進(jin)(jin)步(bu)，實施核(he)(he)電(dian)走出去(qu)，使(shi)中(zhong)國從(cong)核(he)(he)電(dian)大(da)國邁(mai)入核(he)(he)電(dian)強國具有(you)重大(da)戰略意義。”毛巍說。