科普:模塊化小堆玲龍一號

2021-07-13 13:56  來(lái)源:中國核電  瀏覽:  

一、什么叫小型堆?和華龍一號相比有什么區別?

按照國際原子能機構的定義,小型堆是指電功率30萬(wàn)千瓦以下的反應堆。華龍一號的電功率是100萬(wàn)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(wàn)千瓦,采用的是一體化布置。

二、我們既然已經(jīng)全面掌握了華龍一號這樣的三代大型反應堆的技術(shù),為何還要開(kāi)發(fā)玲龍一號這種小型堆?

與華龍一號這樣的三代大型反應堆主要用于核能發(fā)電不同,玲龍一號主要是核能綜合利用,玲龍一號除了可以發(fā)電以外,還可實(shí)現核能的多用途,比如可以給城市供熱、提供工業(yè)蒸汽、海水淡化、石油開(kāi)采等不同需求,適用于園區、海島、礦區、高耗能企業(yè)自備能源等多種場(chǎng)景應用。

三、小型堆的技術(shù)研發(fā)是否能夠借鑒大型反應堆的技術(shù)?和大型反應堆相比,是否更加簡(jiǎn)單?

小堆大堆都屬于壓水堆技術(shù),采用了相同的冷卻劑和燃料組件形式。但小堆也有其獨特之處,玲龍一號最突出的特征是一體化設計、模塊化建造和完全非能動(dòng)的安全系統。

“反應堆是一個(gè)模塊,整個(gè)反應堆主設備在工廠(chǎng)就裝好了,運到現場(chǎng)直接進(jìn)行安裝和調試。”模塊化的建造安裝,帶來(lái)的一個(gè)優(yōu)勢就是可以縮短現場(chǎng)的施工時(shí)間,縮短建造工期。

四、玲龍一號是從何時(shí)開(kāi)始研發(fā)的?在這期間攻克了哪些難題?它的先進(jìn)技術(shù)、先進(jìn)理念、創(chuàng )新能力體現在哪些方面?

中核集團對小堆的研發(fā)自2010年正式啟動(dòng),將其列入集團公司的重大科研專(zhuān)項。

“因為和傳統的堆差別大,所以創(chuàng )新的程度和技術(shù)跨度大。玲龍一號是完全從頭開(kāi)始的自主創(chuàng )新設計。圍繞這一開(kāi)創(chuàng )性的堆型,中國核動(dòng)力研究設計院開(kāi)展了反應堆熱工水力、安全系統驗證、力學(xué)性能等試驗,研發(fā)了包括主泵、驅動(dòng)機構、直流蒸汽發(fā)生器等多項關(guān)鍵設備,并建設了全亞洲最大的非能動(dòng)安全系統綜合實(shí)驗臺架,使玲龍一號的安全性得到了充分的驗證。在研發(fā)過(guò)程中形成大量實(shí)用新型和發(fā)明專(zhuān)利,正是因為通過(guò)大量的研究,自主的研究,自己的創(chuàng )新研發(fā),這樣才形成了現在的小型堆,全球首個(gè)能夠商用的小型模塊化堆。

五、玲龍一號的安全性如何?在保障安全性上有哪些獨特的設計?

玲龍一號功率小、源項少,應急計劃區可以控制在廠(chǎng)區邊界內,技術(shù)上可實(shí)現不需要場(chǎng)外應急干預,可以靠近城鎮及工業(yè)園區部署。

玲龍一號采用“固有安全加非能動(dòng)安全”的設計理念,通過(guò)設計消除多種潛在事故,具有更高的固有安全性。玲龍一號采用完全非能動(dòng)安全系統,利用自然效應確保反應堆的安全,事故后可以長(cháng)期不需要人為干預。

六、玲龍一號適用于哪些場(chǎng)景?未來(lái)的應用前景如何?如果未來(lái)要把它安裝在船上甚至汽車(chē)上,在技術(shù)上還要進(jìn)行哪些突破?

玲龍一號可用于城市采暖供熱、工業(yè)供汽、核能海水淡化、熱電汽三聯(lián)產(chǎn)等應用場(chǎng)景。

玲龍一號穩定性好,可作為基荷能源,與風(fēng)電、光伏相互補充,聯(lián)合構建分布式清潔能源體系。玲龍一號可用于發(fā)展中國家、小電網(wǎng)、島嶼開(kāi)發(fā)和燃煤熱電機組替代等應用前景,沙特、阿聯(lián)酋、約旦、印尼、泰國等發(fā)展中國家對小堆有濃厚興趣。

七、我國核電整體發(fā)展水平如何?在應對碳達峰、實(shí)現碳中和的目標上,核能將發(fā)揮怎樣的作用和價(jià)值?

截止到今年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(kāi)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(jīng)過(guò)了30多年的發(fā)展,實(shí)現了核電機組的批量化、規?;l(fā)展,隨著(zhù)我國自主研發(fā)的三代核電技術(shù)華龍一號全球首堆福清5號機組實(shí)現商運,我國已成功進(jìn)入世界核電技術(shù)領(lǐng)先行列,實(shí)現了由跟跑到并跑的跨越式發(fā)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(gè)百分點(diǎn),具有較大的發(fā)展空間。

核能發(fā)電是一種低排放、高效率的新型能源,具有安全友好、綠色低碳、經(jīng)濟高效等多重優(yōu)勢。每臺玲龍一號機組每年發(fā)電相當于減少二氧化碳排放88萬(wàn)噸,相當于植樹(shù)造林750萬(wàn)棵。安全積極有序的批量發(fā)展核電,可以連續、穩定的承擔碳達峰碳中和任務(wù),助力我國深入推進(jìn)能源轉型,優(yōu)化能源結構。

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