突破核电技术发展瓶颈

2021-12-31 09:11:38 来源:中华工商时报

打印 放大 缩小

近日,国家科技重大专项——华能石岛湾高温气冷堆核电站示范工程首次并网成功,发出第一度电,标志着全球首座具有第四代先进核能系统特征的球床模块式高温气冷堆,实现了从“实验室”到“工程应用”质的飞跃,标志着我国成为世界少数几个掌握第四代核能技术的国家之一,意味着在该领域我国成为世界核电技术的领跑者。

高温气冷堆的建成,有望开创核能应用的一条新路线,成为人类能源进步史上的一个里程碑。随着全球经济发展对能源需求持续增加,人们逐渐认识到,核能能量密度大,核电运行稳定、可靠、换料周期长,生产过程中几乎不产生碳排放,在技术上可作为大规模替代化石能源的基荷电源。

尽管优势明显,但核电有一大“命门”——安全。历史上,1979年美国三里岛、1986年苏联切尔诺贝利、2011年日本福岛等严重的核电站事故,都曾引发较大社会恐慌,给核电发展蒙上阴影。人们意识到,任何时候都必须保证核反应堆堆芯能够充分冷却,否则将会造成严重事故。为此,核电站增设了多种注水、补水系统,这些系统包括大量水泵、阀门等能动部件,需要确保其动力源的可靠性,这导致系统愈加复杂、庞大,大幅推升核电建设成本和周期。世界核电发展也陷入瓶颈期。

核能发电的原理其实和火电厂没太大区别,都是利用热能“烧开水”,只是后者用燃煤、燃气等产生热量,前者用核反应堆产生热量。因此,发展具有固有安全,即不依靠人为干预,仅仅利用自然规律,使反应堆自动冷却的反应堆技术,成为了各个堆型一直追求的发展目标。据国际标准,第四代先进核能系统有两大核心指标:一是,无论核电站发生什么事故,都不会对站外公众造成损害;二是,在经济上能够和其他电力生产方式相竞争。

高温气冷堆的准商业化是突破核电发展瓶颈的关键一步。高温气冷堆,顾名思义是指具有高温特征、使用气体进行堆芯冷却的核反应堆技术,固有安全性为其核心特征。相比其他反应堆,高温气冷堆产生的余热少,仅靠自然散热就能够把堆芯的热量带走,其燃料构成也很特别,能够经受大约1600℃的熔点高温。即使在丧失所有冷却能力、面临严重事故的情况下,不采取任何外界干预,反应堆仍能保持安全状态,不会出现堆芯熔毁事故,被称为“傻瓜堆”。

在解决安全问题的同时,高温气冷堆发电效率也得到大幅提升。核反应堆冷却剂的出口温度对发电效率有决定性影响。高温气冷堆氦气出口平均温度可达750℃,并具备提高至950℃以上的潜力,采用氦气循环方式,热效率可达50%。与压水堆相比,高温气冷堆的发电能力相当于一座同等热功率压水堆发电能力的1.5倍。

高温气冷堆采取小型模块化的“乐高式”拼接设计,使得核电利用更加便利。我们能像搭积木一样拼接式组建核电站,这种模块化设计和建造的方法,能够大幅缩短核电站的建造周期,同时降低建设成本。基于固有安全特性,高温气冷堆还可大量简化应急措施,厂址适应性更强,具备在人口相对稠密的大中型城市附近建设的条件。

更重要的是,高温气冷堆大幅拓展了核电利用的领域。高温气冷堆产生的高温工作介质可以作为高温工艺热源,用于煤的气化、液化、技术冶炼等工艺,区域供热和海水淡化,并能大大降低高温制氢的成本,形成无污染、无排放的能源链。余热分级利用,还可降低电站运营成本。

推动能源转型,实现“双碳”目标是一个复杂的系统性工程,由于每一种能源方案都有其优缺点,无法仅依靠单一类型能源完成转型任务。鉴于全球变暖和人类发展的规模,在能源供给中,核电仍将占据重要位置。高温气冷堆的出现使得人们可以像乐高一样安全高效地建设利用核电,其安全性和经济性优势一旦在商业化中证实,将产生重大影响。面对全球核能系统即将更新换代的形势,应充分利用我国在高温气冷堆技术上相对领先的优势,借助示范工程,继续推动高温气冷堆有关技术攻关,探索高温气冷堆商业应用和商业优势,抢占世界核电技术制高点,让先进核电技术更好地保障能源安全,服务碳中和。

责任编辑:ERM523

精彩推送

突破核电技术发展瓶颈 张庭夫妇公司被查 该怎样精准鉴别网络传销?
云佛山滑雪场回应证明你女友是你女友:误认为是黑教练,已责令整改 “平替热”是消费观念上的进步
中国高铁运营里程突破4万公里 饿了么内测“智能头盔”,外卖小哥送餐能更安全吗?
扛不住了,宜家宣布将全球平均提价9%! 韩生物制药技术出口额创新高
东北农大固废全成分资源化利用 提供高效农业“负碳”新方案 传统行业搭上数字化快车,施工现场变“智造工厂”
划定营销红线 新一轮稳外贸举措出台 努力实现2022年“开门稳”
先进产能促水泥业“回暖” 华晨雷诺止步2021 股东双方曾合力挽救
奇信股份2万股东有点慌!国资入主上市公司1年多,突曝原董事长抽身前转走上亿巨款 今年赚翻了,这家公司年终奖发40倍月薪,员工直呼:从没看过这么多钱!
昨晚,金鸡奖颁奖礼上,张艺谋一番话感动无数人 贪玩游戏裁员引发热议,年终奖和双薪都确定不予发放
欧派家居经销商因虚假广告被处罚 悦诗风吟门店收缩 韩妆陷入“冷思考”
叮当健康首次赴港上市出师不利 近期大手笔进行资本运作 *ST当代为保壳背水一战
A股公司年内披露1251个终止事项 ST奥马及其原实控人赵国栋被立案调查
《新闻联播》曝光中日航母首次同框画面 本周迎元旦旅游预订高峰,“90后”、“00后”占比超七成,滑雪温泉主题最热门
价格大涨超400%!库存告急,排队都买不上?!企业开启全球“囤矿”模式!什么原材料,这么火? 新能源汽车补贴退坡在即,有新能源汽车展车都被抢购
统计局公布多个产业去年增加值,信息通信技术服务业增长较快 台企长荣海运受益航运翻身大赚:发40个月年终奖,员工嗨翻
中创新航锂电正极材料项目落户四川彭山 太湖隧道通车!打通“沪宁二通道”
涉虚假宣传 喜茶被市场监督管理局罚款45万元 南方电网与海南省政府签署“十四五”深化战略合作协议
成都男子盗窃虐打哈士奇案一审宣判:被判拘役3个月 处罚金3000元 山西孝义西辛庄镇党委书记:“打击黑煤窑阻力很大,面临生命危险”
德媒述评:中国车企正在欧洲做大做强 腾讯捐赠2000万元驰援西安
B站Z100榜单出炉!8大品类85件国货登榜 农业农村部:2021年国家产地水产品兽药残留监测抽检合格率为99.9%
世界规模最大抽水蓄能电站30日投产发电 春运出行要防范好返乡防疫政策层层加码问题
施工昼夜不停!我国首个百万吨级CCUS项目已完工80% 新疆首个省级电力运行“智慧大脑”上线
光明网评:应对新冠肺炎,别忽视自然演化的力量 开启大学生“拍照搜题”模式,搜题软件存在即合理?
小鹏汽车回应合同含霸王条款:消费者如果有异议,可以协商修改 中国出台首个原材料工业发展规划,“新材料”出现超20次
名创优品以“和供应商吃了三顿饭”辞退持股员工,法院:属违法解约,赔74万 视频|北大教授姚洋称自己贬值太厉害了
小鹏汽车霸王条款全国通用?被罚后仅杭州地区整改,车主:我要求重新签合同他们也拒绝 对话周鸿祎:做安全,就像西西弗斯反复推石头上山
新疆油田国家级页岩油示范区页岩油产量突破42万吨 事关年终奖,两种计税方式究竟差多少钱?对比来了
中融信托隐退 郑州名门翠园项目陷入停摆 商务部:多措并举积极推进乡村振兴战略
国家卫健委:优先推进公共场所自动体外除颤器配置 首个实时互动赛道报告出炉:预计2025年RTE行业市场规模达千亿
京张高铁开通两周年 创新服务保障冬奥 促进区域发展 国家发改委:春运出行要防范好返乡防疫政策层层加码问题
我国海外仓总面积超1600万平方米 微小养老机构为何不受小区欢迎
中国灵活用工蓝皮书(2022):制造业企业近7成在使用灵活用工 我国首个专业货运机场建成校飞
违规销售两盒感冒药被罚一万元 国有科技型企业坚持“双轮驱动” 助推经济社会高质量发展
2021年全国碳市场稳健运行 为低碳转型注入活力 王毅:美国违背承诺纵容“台独”势力,将面临不可承受的代价
对等反制!中方决定对美前商务部长罗斯等5名美方人员实施制裁 前11月我国规模以上电子信息制造业实现营收同比增14.7%
恒大汽车第一款量产车型恒驰5首车已于12月30日提前下线 外交部:立陶宛外交政策最终损害的是立陶宛国家和人民的利益
2021年咖啡品牌众生相:星巴克腹背受敌,新势力拿钱拿到手软 商务部:将尽快增设一批跨境电子商务综合试验区
盘点2021年食品安全十大典型案例 为食品安全敲警钟 多个品牌被点名 一口价金饰品标识仍需完善
国家卫健委发文,公共场所鼓励配置救命神器AED 北京欢乐谷取消跨年迎新主题活动,原定于12月31日举办
远看“中国石油”,近看“中围石油”!男子:都加两万块油了,就挺生气的! 全国成年人体重超标35%?还有更扎心的!
商务部:将立足商务工作“三个重要”定位,积极推进乡村振兴战略 新版外资准入负面清单有何新变化和亮点?商务部回应
雄安新区一商业化综合开发项目封顶 将服务央企疏解工作 今年超900家首店入驻北京 是去年近5倍
广州:拟培育1-2家独角兽汽车企业 商务部:2021年我国外贸规模有望达到6万亿美元
一波三折之后,克劳斯业绩补偿承诺终于履行完毕 重庆发出首列直达老挝的中欧班列
江西药品医用耗材集中带量采购每年节约资金超50亿元 中国实现“村村通宽带”,农村互联网普及率近六成
山东规模以上新能源新材料产业首次突破万亿 外媒:脸书“抹黑”泄密前员工,在国会“搅浑水”逃避监管
苏州发布春节稳岗惠企政策:外地职工留苏工作积分加15分 今年水泥价格创新高,明年走势如何?
3D看懂卫星接近空间站有多危险:若造成损失,谁担责? 五问美国星链卫星接近中国空间站:有多危险?谁担责?
补税风暴下的直播:主播面临洗牌,行业生态即将巨变 重庆发出首列直达老挝的中欧班列
世卫组织:奥密克戎和德尔塔毒株可能导致全球新冠病例“海啸”般激增 被实名举报!张信哲翻车?关晓彤也……