7月13日,中核集團海南昌江多用途模塊式小型堆科技示范工程(小堆示范項目)在海南昌江核電現場正式開工,至此,該項目成為全球首個開工的陸上商用模塊化小堆,標志著我國在模塊化小型堆技術上走在了世界前列。
小堆示范項目采用中核集團玲龍一號(ACP100)技術,是中核集團通過十余年自主研發并具有自主知識產權的多功能模塊化小型壓水堆堆型,是繼三代核電華龍一號后的又一自主創新重大成果。
按照國際原子能機構的定義,小型堆是指電功率30萬千瓦以下的反應堆。華龍一號的電功率是100萬千瓦遠遠大于小型堆的功率范圍,采用分散布置的反應堆。玲龍一號的電功率是12.5萬千瓦,采用的是一體化布置。
我國既然已經全面掌握了華龍一號這樣的三代大型反應堆的技術,為何還要開發玲龍一號這種小型堆?
相關人士表示,與華龍一號這樣的三代大型反應堆主要用于核能發電不同,玲龍一號主要是核能綜合利用,除了可以發電以外,還可實現核能的多用途,比如可以給城市供熱、提供工業蒸汽、海水淡化、石油開采等不同需求,適用于園區、海島、礦區、高耗能企業自備能源等多種場景應用。
小堆大堆都屬于壓水堆技術,采用了相同的冷卻劑和燃料組件形式。區別于傳統核電技術,模塊式小型堆技術具有小型化、模塊化、一體化、非能動的特點,安全性高,建造周期短,部署靈活,可以作為清潔的分布式能源,供電的同時可滿足海水淡化、區域供暖/冷、工業供熱等多種用途,適用于園區、海島、礦區、高耗能企業自備能源等多種場景應用。應急計劃區可以控制在廠區邊界內,技術上可實現不需要場外應急干預,可以靠近城鎮及工業園區部署。反應堆是一個模塊,整個反應堆主設備在工廠就裝好了,運到現場直接進行安裝和調試。模塊化的建造安裝,帶來的一個優勢就是可以縮短現場的施工時間,縮短建造工期。
中核集團對小堆的研發自2010年正式啟動,并被列入集團公司的重大科研專項。
“因為和傳統的堆差別大,所以創新的程度和技術跨度大。玲龍一號是完全從頭開始的自主創新設計。”相關人士表示,圍繞這一開創性的堆型,中國核動力研究設計院開展了反應堆熱工水力、安全系統驗證、力學性能等試驗,研發了包括主泵、驅動機構、直流蒸汽發生器等多項關鍵設備,并建設了全亞洲最大的非能動安全系統綜合實驗臺架,使玲龍一號的安全性得到了充分的驗證。在研發過程中形成大量實用新型和發明專利,正是因為通過大量的研究,自主的研究,自己的創新研發,這樣才形成了現在的小型堆,全球首個能夠商用的小型模塊化堆。
截至今年6月底,我國共建成核電機組51臺,在建核電機組算上本次開工的小堆項目共計19臺。其中,中核集團建成核電機組24臺,在建核電機組8臺。
我國核電經過了30多年的發展,實現了核電機組的批量化、規模化發展,但在全國電力總裝機容量上較世界平均水平仍低約14個百分點,具有較大的發展空間。(記者 陳瑜)