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百亿元投入推动我国向核电强国迈进

作者:惠梦 来源:中国财经报 发布时间:2017-09-07

  日前,记者从科技部、国家能源局举办的大型先进压水堆和高温气冷堆国家科技重大专项(以下简称核电专项)新闻发布会上了解到,自2008年核电专项启动以来,我国核电研发设计和管理水平得到全面提升,核电安全和技术取得突破性进展,为我国实现核电强国目标奠定了坚实基础。

  中央预算投入超百亿元  

  核能利用是20世纪人类最伟大的发现之一。经过50多年的发展,核电已经成为全球能源的重要组成部分,在应对全球气候变化、实现能源多元化保障等方面发挥着重要作用。中国的核电发展已经走过30年的历程,从依托国外技术到拥有自主技术,在研发设计、工程建设、装备制造、运行维护等方面实现大幅提升,已跻身世界核电大国行列。

  为进一步推动我国由核电大国向核电强国迈进,核电重大专项作为《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》确定的16个国家科技重大专项之一,在2008年正式启动。核电重大专项包括大型先进压水堆核电站、高温气冷堆核电站两个分项,是我国面向世界先进核电领域、实现核电技术跨越式发展的重要战略部署。

  据核电专项实施管理办公室提供的数据显示,自2008年启动以来,核电专项已立项课题179项,核定中央预算113.99亿元。国家能源局核电司副司长、专项实施管理办公室负责人秦志军介绍说,在核电专项实施过程中,通过政府主导、项目驱动,建立了企业牵头,国内科研院所、装备制造企业等200多家单位、23000多名科研人员共同参与的“政产学研用”协同创新体系,涵盖了研发设计、设备制造、工程建设、生产运营等各个环节。

  数据显示,核电专项实施期间,在科技部、国家发改委、财政部的指导下,通过有关部门、企事业单位、科研院所的共同努力,目前已形成新产品、新材料、新工艺、新装置等980项,申请知识产权3000余项,编制行业及企业标准849项,培养了41个创新团队和各类科技人才、青年学术和技术带头人800余人,涌现出一批创新领军人物,我国核电自主创新能力得到显著提升。

  核电装备制造能力实现从二代向三代制造跨越  

  目前,世界范围内,在运核电站普遍采用的是第二代核电机组。各国除了对正在运行的第二代核电机组进行延寿与补充兴建一些“二代+”的机组外,新建核电设施普遍采用更安全、更先进的第三代核电机组。

  第三代核电机组包括采用不同技术指标的多种核电站类型。我国先后引入了美国非能动AP1000核电站和法国EPR核电站等核电技术。核电专项中的“大型先进压水堆核电站”分项,就是在引进消化吸收世界领先的AP1000基础上,自主研发CAP1400核电技术,目前已经取得了丰硕成果。

  “CAP1400的安全指标优于AP100015%以上,综合性能特别是经济性能好于AP1000,是我国具有完全自主知识产权的核电型号。”压水堆分项总师郑明光介绍说,CAP1400的关键设备与材料全部实现自主化设计和国产化制造,设备总体国产化率首堆能够达到80%、批量化后有望超过90%。“这标志着,我国三代核电装备产业链已经形成,装备制造能力实现了从二代向三代制造的跨越。”

  目前,CAP1400技术应用示范工程已经准备就绪,即将全面启动。示范工程的施工设计已基本完成,已通过国家核安全局和国际原子能机构的安全评审。

  CAP1400示范工程是引进消化吸收再创新的标志性工程,也是创新型国家科技成果大集成的标志性工程。“站在核电技术发展之高端,基于重大专项,基于中国装备制造能力的提升,中国的核电工程师和技术专家们有信心、也有能力引领世界核电技术的发展潮流。”郑明光说。

  四代核反应堆建设领先世界  

  高温气冷堆是世界上公认的四代反应堆主要技术类型之一。目前,世界各国都在不同程度上开展第四代核电能系统的基础技术和学科的研发。我国核电专项的“高温气冷堆核电站”,旨在打造具有自主知识产权的四代核反应堆技术。

  高温气冷堆分专项总师张作义介绍说,在山东荣成石岛湾即将建成的20万千瓦高温气冷堆核电站示范工程,是世界上最接近完成、最接近商业化、安全性最高、应用四代核电技术的核反应堆。

  高温气冷堆被认为是目前世界最安全的核反应堆型之一,其主要原因在于,高温气冷堆应用的是“全陶瓷型的高性能核燃料”。张作义介绍说,全陶瓷型的高性能核燃料是高温气冷堆确保固有安全的最核心技术。在极端事故下,这种核燃料温度不会超过高温限值,能够保证反应堆堆芯不会熔毁,放射性物质不会大量外泄。

  在核电专项支持下,我国利用清华大学中试生产线的技术成果,在中国核工业集团包头北方核燃料公司建成了高温气冷堆核燃料元件厂。“这个采用中国自主研发技术、全部装备国产化的燃料元件厂,在技术水平和生产规模上居于世界首位。”张作义说。

  据了解,我国高温气冷堆核电站示范工程不仅仅是世界首台(套),而且是“创新性”技术,需要在试验台上完成一系列运行测试。在重大专项支持下,我国在清华大学核能与新能源技术研究院北京昌平基地内,建成了世界上规模最大的高温高压氦气工程试验台架,模拟反应堆内同样的条件,全尺寸实际测试了高温气冷堆核心关键设备。

  张作义介绍说,高温气冷堆除了安全性突出以外,还具备高效发电、用途广泛等特点,可以提供民用大规模集中供暖等领域的高温供热,还可以大规模高效率生产氢气,为从钢铁工业到汽车交通等领域提供新型能源。

  张作义说,我国核电技术在国际上的影响力显著增强。《福布斯》杂志在2016年11月发表的评论文章说,中国关于高温气冷堆的报告“获得了全场持久的掌声,响起了只有在足球场上才能听到的喝彩声”。

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