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但据记者了解,在技术路线多元化、示范项目落地的背景下,我国小型堆的产业化和大规模推广仍面临监管、技术、经济等挑战。 接受采访的行业专家和企业人士建议,积极建立小型反应堆标准体系,推动更多示范项目实施。 同时,继续加大科研投入,灵活推动其产业发展。
工业化进程缓慢
小型反应堆清洁低碳、建设周期短、部署灵活。 它们有资格成为类似于风能、太阳能的分布式能源,可以在不同类型的园区发挥发电、供热、海水淡化等功能。 近年来,小型反应堆受到许多国家的高度重视,正在成为新一轮核能技术变革和产业发展的重点方向之一。
目前,美国、俄罗斯、加拿大、日本、韩国等都在积极研发各种技术路线的小型反应堆。 据国际原子能机构统计,全球已启动70多个小型反应堆设计,主要分为轻水小型反应堆、移动/可运输小型反应堆和采用第四代核能技术的小型反应堆。
以我国为例,目前主要的小型堆技术路线包括轻水堆、高温气冷堆、液态金属堆和熔盐堆。 2022年12月,我国世界首座具有完全自主知识产权的球床模块化高温气冷堆核电站示范工程已并网发电。 该反应堆具有化学工业、海水淡化、制氢等多种商业用途; 2017年11月 7月,我国低温加热堆成功实现区域供热; 2021年7月13日,全球首座通过国际原子能机构总体安全审查的小型模块化压水堆“玲龙一号”在海南昌江开工建设,预计在海南昌江开工建设。 将于2026年竣工并投入运营。
虽然研发和应用取得了初步成果,但业内人士也指出,小电堆的产业化发展还有很长的路要走。 一位核电公司人士向记者坦言,我国东北、西南地区一些小型供热供汽堆进展并不顺利。 有的处于停滞状态,有的已经更换厂址。 “目前,我国许多小型反应堆,除少数已进入详细设计阶段外,大部分仍处于初步概念阶段,工业化建设缓慢。”
许多障碍需要解决
小型反应堆产业化发展的具体障碍有哪些? 记者了解到,缺乏相关监管支持,工厂选址和经济性是关键制约因素。
从支持小型反应堆发展的行业法规来看,由于现有小型反应堆设计技术路线众多、行业规范不一致,整个产业链的相关标准和监管体系尚不完善,制约了其推广。 一位核电行业人士明确指出,目前小型反应堆安全标准体系中的选址仍遵循大型沿海核电站的标准。 小型反应堆,特别是内陆小型反应堆,安全性较高,放射性排放量较少,环境适应性较好。 没有充分考虑特性。 例如,小型反应堆应急规划区域的要求仍然遵循监管标准,并且无法进入住宅或城市地区。 “业界迫切需要对现行法规进行科学评估,以便更好地体现小型反应堆的特点,积极推动小型反应堆选址安全标准的制定。”
对此,中国核能行业协会专家委员会常务副主任赵成坤解释道:“大型核电反应堆规划限制区域为半径5公里,与实际情况不符。”小型反应堆本身功率低、体积小,设计时安全水平不高,设计上消除了大规模放射性释放的可能性,可以大大缓解场外应急需求,如果规划限制还这么大,那就不合理了,可能没有单位愿意建小反应堆,更谈不上市场化、产业化发展。规划限制区域和应急边界如何确定需要有针对性地考虑小型反应堆的问题。”
此外,经济性也是当前小型反应堆发展的关键制约因素。 业内人士分析,由于小型反应堆的功率大多为数万千瓦,最高可达20万至30万千瓦。 他们不具备百万千瓦大型反应堆的电力规模,经济性也可能不如大型反应堆。 “值得注意的是,从设计上来说,小型反应堆并不是简单的更小的反应堆。未来,随着技术研发的不断推进,第一批示范工程的完成和实施,标准化的推进和批量生产后,小型反应堆的经济性会逐步提高,但仍需要配备适应行业的建设标准和更多的技术创新。”
推动项目落地是关键
“能否推动一套小型反应堆标准设计的研究?比如,一个小型加热反应堆按照标准化设计审核后,可以应用于多个小型反应堆场地,可以大大节省立项时间和安全性。”审查等方面,缩短了建设周期,这也有助于提高小型反应堆的经济性,体现其灵活部署的先进性。” 赵成坤提议道。
政府层面的协调同样重要。 有业内研究人员指出,国内核电企业、高校和研究机构往往注重同一类型的研发,同质化产品差异较大不宜同质化。 主管部门应发挥协调作用,避免行业中低水平重复开发投资,提高小型堆投资效率和研发成效。
此外,由于小型反应堆距离用户较近,尽管建设水平较高,但公众仍存在安全担忧,邻避效应依然严重。 “如何提高公众接受度是一个长期问题,除了考虑安全因素外,公众还会考虑发电、供暖、工业供暖的成本是否能够承受。” 赵成坤指出,要加快实施小型堆示范工程,在建设安全优质工程的基础上,开展有效的公众沟通,努力降低小型堆示范工程的建设和运行成本。反应堆通过技术创新,让用户安全无忧且价格实惠。
上述核电业内人士指出,将小型反应堆纳入综合能源供应系统或将成为未来发展的高级形式。 在这种形式下,储能系统可以更充分地利用自然资源,也可以更高效地提供不同形式的能源产品。 “近期国外核能利用的研发重点是将小型反应堆与风能、太阳能和储能技术相结合。 这样可以克服风能、太阳能不稳定的缺点,大大提高系统的效率和可靠性,并根据用户需求生产各种产品。 能源类产品满足市场需求。 当然,在这种情况下,对小型反应堆的要求会更高,需要在频率和振幅上灵活,以满足不同的功率需求,因此持续的科研投入至关重要。”