万钢：权威解读我国快堆发展现状

万钢：权威解读我国快堆发展现状



2014-03-14


国外国防科技文献资料快报按照我国核能发展热堆(压水堆)——快堆——聚变堆三步走战略路线，目前进行商业运行的压水堆可以称为 “今天”的核电技术，而快堆则是“明日核能”，被称为“人造太阳”的聚变堆，则是“后天”核能技术。
在“今日核能”发展落后于核电先行国家，“后天”核能实现突破无期的情况下，对于“明日核能”的研发工作就显得尤为重要。而更为现实的意义在于，发展 “明日核能”——快堆核能系统可以充分利用铀资源，并实现废物最少化，从而确保核裂变能的可持续发展。
这可以很好地解决核能发展带给大众隐忧的两个问题——乏燃料处理和铀资源不足。
在全国两会召开之际，本报邀请全国政协委员、中国原子能科学研究院院长万钢，对我国快堆发展现状进行权威解读。
实验快堆将在年内进行满功率运行
记者：实验快堆在实现并网发电之后有新进展吗?
万钢：2011年实验快堆实现并网发电时并不是满功率运行，我们初步计划在今年六、七月进行满功率运行。
记者：是否会按照863计划设计，完成实验堆临界后进行原型堆研发，原型堆研发进度如何;还是直接进行商业堆研发?
万钢：实验快堆是一个实验设施，是国家863计划安排的，目前已经建成。按照世界快堆发展的经验，第二步应开发30万千瓦左右的原型快堆。由于实验快堆在参数选取上已接近商用快堆，也充分吸收了世界快堆发展的经验特别是与俄罗斯进行了充分合作，我们可以建造功率更大的原型快堆，或跳过原型堆而直接进入示范快堆阶段。根据既定计划安排，在实验快堆建设完成后，要进行60万千瓦工业规模的原型/示范快堆电站CFR600的研发，以进行工业规模的示范，为商用推广积累经验和数据，避免大的经济技术风险。
CFR600示范工程已经列入多个国家相关规划之中。为更好推动项目进展，中核集团公司在“龙腾2020科技创新计划”中专门设立了“龙原工程”，筹集数亿元专项资金进行前期研发，国家有关部门也对快堆的关键技术研发、能力建设等进行了投入。目前，示范快堆已经完成了方案设计，正在进行主工艺设计。
核裂变能可持续发展的战略选择
记者：作为四代堆型的中子快堆相较于三代核电有哪些优势?
万钢：相较于三代核电，第四代核能追求更安全、经济和可持续，快堆(快中子引发裂变的核反应堆)是第四代核能的主要堆型，其优点主要有以下几个方面：一是资源的高效利用。三代核电属于热中子核反应堆，主要是利用天然铀中占0.7%的铀235，而第四代的快堆还可以充分利用天然铀中占99.3%的铀238，使天然铀的利用率能够提高60倍以上，这一特性可以支持核能大规模使用数百年。所以，快堆可实现燃料的增殖，叫增殖堆。在核燃料产业链中，快堆既能将压水堆乏燃料中分离出来的燃料再利用起来，也能将浓缩铀(为压水堆燃料提供)生产剩下的贫铀(铀235更少，铀238更多)再利用起来，实现核燃料的闭式循环，实现循环经济。可以说，快堆和压水堆匹配发展，可实现核能的大规模、可持续发展。
二是放射性废物的最小化。无论什么反应堆，燃料烧过以后都成了不能再直接使用的乏燃料，储存起来是一种办法，但会受储存空间的限制，必须对其进行处理和分离。压水堆的乏燃料中存在一些长寿命的次量锕系元素(MA)，而快堆可以将其烧掉(嬗变)掉，使放射性废物对环境的影响时间缩短100倍，废物量也同时会大大减少。一座快堆可以支持5-10座同功率压水堆MA的嬗变。
三是安全性更高。由于快堆工作压力接近常压、冷却剂热工裕度大，本身的固有安全性高。同时，能够很好地采用非能动事 故余热排出系统等非能动技术，能够将反应堆设计得更安全，确保反应堆安全运行。
记者：我国的中子快堆研究目前在全球处于什么水平，我国的中子快堆优势在哪里?
万钢：作为快堆的后发国家，通过科技部和科工局支持的863计划 “中国实验快堆”项目的实施，并通过国际合作特别是与俄罗斯的紧密合作，我国的快堆技术得到了长足发展，目前已掌握绝大多数快堆核心技术，实验快堆已经实现了70%设备的国产化，在国内形成了基本配套的产业链，成为世界上第8个有能力设计建造快堆的国家。
虽然我国的快堆技术总体上与俄、法等快堆先进国家有差距，但实验快堆还是体现了当今世界的先进水平，在设计上也具有独有的一些特点，如完全的非能动事故余热排出系统、事故情况下冷却剂泄露非能动虹吸破坏装置、钠火消防技术、双层管技术等。今后，将在这个平台上，进一步开展实验研究，进一步加强国际合作，做出世界一流的快堆技术成果。
记者：在铀资源有限的情况下，核燃料生产是否会成为中子快堆的重要战略和商业价值?
万钢：与压水堆电站相比，快堆电站的运行同时生产两类产品：电和核燃料。快堆可以增殖，可以设计成增殖比大于1，如CFR600的增殖比就设计为1.2，使得在消耗1公斤核燃料的同时，可以生产1.2公斤的新的核燃料。快堆的这种核燃料生产能力，一方面可以解除压水堆的燃料后顾之忧，有效保护设计寿命达60年的压水堆的投资安全，一方面使得核燃料的生产是可控和可预测的，避免燃料价格的大幅度波动，有利于整个核能行业的健康发展。来源：中核网





http://www.dsti.net/Information/Viewpoint/64933万钢：权威解读我国快堆发展现状



2014-03-14


国外国防科技文献资料快报按照我国核能发展热堆(压水堆)——快堆——聚变堆三步走战略路线，目前进行商业运行的压水堆可以称为 “今天”的核电技术，而快堆则是“明日核能”，被称为“人造太阳”的聚变堆，则是“后天”核能技术。
在“今日核能”发展落后于核电先行国家，“后天”核能实现突破无期的情况下，对于“明日核能”的研发工作就显得尤为重要。而更为现实的意义在于，发展 “明日核能”——快堆核能系统可以充分利用铀资源，并实现废物最少化，从而确保核裂变能的可持续发展。
这可以很好地解决核能发展带给大众隐忧的两个问题——乏燃料处理和铀资源不足。
在全国两会召开之际，本报邀请全国政协委员、中国原子能科学研究院院长万钢，对我国快堆发展现状进行权威解读。
实验快堆将在年内进行满功率运行
记者：实验快堆在实现并网发电之后有新进展吗?
万钢：2011年实验快堆实现并网发电时并不是满功率运行，我们初步计划在今年六、七月进行满功率运行。
记者：是否会按照863计划设计，完成实验堆临界后进行原型堆研发，原型堆研发进度如何;还是直接进行商业堆研发?
万钢：实验快堆是一个实验设施，是国家863计划安排的，目前已经建成。按照世界快堆发展的经验，第二步应开发30万千瓦左右的原型快堆。由于实验快堆在参数选取上已接近商用快堆，也充分吸收了世界快堆发展的经验特别是与俄罗斯进行了充分合作，我们可以建造功率更大的原型快堆，或跳过原型堆而直接进入示范快堆阶段。根据既定计划安排，在实验快堆建设完成后，要进行60万千瓦工业规模的原型/示范快堆电站CFR600的研发，以进行工业规模的示范，为商用推广积累经验和数据，避免大的经济技术风险。
CFR600示范工程已经列入多个国家相关规划之中。为更好推动项目进展，中核集团公司在“龙腾2020科技创新计划”中专门设立了“龙原工程”，筹集数亿元专项资金进行前期研发，国家有关部门也对快堆的关键技术研发、能力建设等进行了投入。目前，示范快堆已经完成了方案设计，正在进行主工艺设计。
核裂变能可持续发展的战略选择
记者：作为四代堆型的中子快堆相较于三代核电有哪些优势?
万钢：相较于三代核电，第四代核能追求更安全、经济和可持续，快堆(快中子引发裂变的核反应堆)是第四代核能的主要堆型，其优点主要有以下几个方面：一是资源的高效利用。三代核电属于热中子核反应堆，主要是利用天然铀中占0.7%的铀235，而第四代的快堆还可以充分利用天然铀中占99.3%的铀238，使天然铀的利用率能够提高60倍以上，这一特性可以支持核能大规模使用数百年。所以，快堆可实现燃料的增殖，叫增殖堆。在核燃料产业链中，快堆既能将压水堆乏燃料中分离出来的燃料再利用起来，也能将浓缩铀(为压水堆燃料提供)生产剩下的贫铀(铀235更少，铀238更多)再利用起来，实现核燃料的闭式循环，实现循环经济。可以说，快堆和压水堆匹配发展，可实现核能的大规模、可持续发展。
二是放射性废物的最小化。无论什么反应堆，燃料烧过以后都成了不能再直接使用的乏燃料，储存起来是一种办法，但会受储存空间的限制，必须对其进行处理和分离。压水堆的乏燃料中存在一些长寿命的次量锕系元素(MA)，而快堆可以将其烧掉(嬗变)掉，使放射性废物对环境的影响时间缩短100倍，废物量也同时会大大减少。一座快堆可以支持5-10座同功率压水堆MA的嬗变。
三是安全性更高。由于快堆工作压力接近常压、冷却剂热工裕度大，本身的固有安全性高。同时，能够很好地采用非能动事 故余热排出系统等非能动技术，能够将反应堆设计得更安全，确保反应堆安全运行。
记者：我国的中子快堆研究目前在全球处于什么水平，我国的中子快堆优势在哪里?
万钢：作为快堆的后发国家，通过科技部和科工局支持的863计划 “中国实验快堆”项目的实施，并通过国际合作特别是与俄罗斯的紧密合作，我国的快堆技术得到了长足发展，目前已掌握绝大多数快堆核心技术，实验快堆已经实现了70%设备的国产化，在国内形成了基本配套的产业链，成为世界上第8个有能力设计建造快堆的国家。
虽然我国的快堆技术总体上与俄、法等快堆先进国家有差距，但实验快堆还是体现了当今世界的先进水平，在设计上也具有独有的一些特点，如完全的非能动事故余热排出系统、事故情况下冷却剂泄露非能动虹吸破坏装置、钠火消防技术、双层管技术等。今后，将在这个平台上，进一步开展实验研究，进一步加强国际合作，做出世界一流的快堆技术成果。
记者：在铀资源有限的情况下，核燃料生产是否会成为中子快堆的重要战略和商业价值?
万钢：与压水堆电站相比，快堆电站的运行同时生产两类产品：电和核燃料。快堆可以增殖，可以设计成增殖比大于1，如CFR600的增殖比就设计为1.2，使得在消耗1公斤核燃料的同时，可以生产1.2公斤的新的核燃料。快堆的这种核燃料生产能力，一方面可以解除压水堆的燃料后顾之忧，有效保护设计寿命达60年的压水堆的投资安全，一方面使得核燃料的生产是可控和可预测的，避免燃料价格的大幅度波动，有利于整个核能行业的健康发展。来源：中核网





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