第14届第四代核能系统国际论坛(GIF)和国际原子能机构(IAEA)不久前联合呼吁有关国家加大及早部署创新型核反应堆系统的支持力度,以应对气候变化,并就创新型核反应堆系统研究、设计和开发进展进行了讨论。国际能源署今年6月发布的最新版《全球核能发展报告》指出,全球新型核反应堆市场正在积极部署。
记者注意到,与国际机构呼吁和预测相一致,各核电大国目前正加快布局新一代核能技术,尤其是第四代技术和小型堆技术(SMR)。
7月初,英国商业、能源和产业战略部发布声明称,该部已拨付4000万英镑用于开发下一代核技术,包括微堆、聚变堆和使用熔融铅作为冷却剂的反应堆设计。
去年9月,法国核能主管部门、电力公司等也曾在IAEA大会上透露,将研发设计两台轻水堆SMR。
在核电“劲旅”俄罗斯,采用BN-800快堆技术的别洛亚尔斯克核电站4号机组已于2016年11月投运。世界核新闻网今年6月发布的消息显示,别洛亚尔斯克核电站4号机组将在2022年完全使用铀钚混合氧化物(MOX)燃料,届时将意味着俄罗斯向核能系统的闭式核燃料循环迈出重要一步。
北美两大核电大国也在摩拳擦掌。
今年4月,美国能源部发布《重塑美国核能竞争优势》报告,明确提出利用技术创新和研发投资巩固技术进步,同时加强美国在下一代核能技术中的领导地位。今年5月,美国能源部宣布启动“先进反应堆示范计划”(ARDP),将加速示范进程,并开展新概念反应堆研发。
《全球核能发展报告》显示,加拿大于2018年12月发布了SMR发展路线图,加拿大核安全委员会目前正在审查10项SMR设计申请。同时,加拿大核安全委员会与美国核管会于2019年8月签署合作备忘录,将共同研发和评估先进反应堆和SMR设计所需的基础设施。
第四代反应堆是在堆型设计和燃料循环方面有重大创新的下一代反应堆,具备突出的固有安全性、高燃料利用率,以及废物产生量小、经济性更好等特征。早在2002年,GIF便将未来国际合作研究的重点确定为气冷快堆、铅冷快堆、熔盐堆、钠冷快堆、超临界水冷堆、超高温气冷堆六种堆型。
作为GIF成员国,我国在十几年前启动第四代核能反应堆技术的研究与开发,并在快堆、高温气冷堆领域取得积极进展。同时,我国首个自主研发的多功能小型堆示范项目已启动。
公开信息显示,中国实验快堆2010年首次实现临界,2014年实现满功率运行72小时,目前已完成首循环试运行。2017年12月,示范快堆工程土建开工,计划于2023年建成投产。此外,我国具有自主知识产权的世界首座高温气冷堆核电站示范工程已于7月25日全面进入调试阶段,标志着工程进入投产“倒计时”。
中国核能行业协会专家建议,我国要实现从核电大国向核电强国的转变,必须进一步提升核电水平,在继续做好三代核电技术科研攻关、工程建设与安全运行的同时,超前部署第四代核能技术研发,推动技术创新,形成包括研发设计、先进核燃料与新材料制造、关键设备制造技术等在内的自主知识产权,为核能可持续发展奠定技术基础。
对于第四代核能技术的前景,世界核能协会中国区负责人傅默然在接受记者采访时表示,虽然第三代技术未来可能受制于核燃料供应,但十分成熟,运行效果显著,短期内第四代核能技术暂时无法替代第三代技术。第四代核能技术的开发需要大量的人力与资金支持,最终成效还有待观察。