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四代堆纷刷存在感 四代堆纷刷存在感沉香如今世界核能发展多元化趋势已越来越明显。 二代、三代、四代堆建设、运行、研发并存,大堆、小堆推进并行,除核能发电外,核能的多用途正在受到越来越广泛的重视和应用。 即便还将面临多种挑战,四代堆正以更快的速度来到我们的身边,并有望在2030年左右达到发展的高峰。 四代商业堆离我们已越来越近。 中国实验快堆、正在建设的全球首座20万千瓦高温气冷堆核电站示范工程让我们已然深切地感受到四代堆的现实存在。 不仅如此,作为大型快堆核电站首堆的示范快堆、60万千瓦高温气冷堆示范堆也在积极推进,技术产业化步伐正在加快。 四代堆齐跑近期,澳大利亚正式加入第四代核能国际论坛(GIF),成员国已从原来的11个国家和组织达到了14个。 世界各国对于四代堆的热情由此可见一斑。 xx年1月,美国能源部倡议成立GIF,瞄准研究开发具有更好安全性与可靠性、可持续性、抗扩散性和经济竞争力的第四代核能技术,xx年6个第四代核电站堆型被国际公认最有潜力,即钠冷快堆、铅冷快堆、气冷快堆、超临界水冷堆、超高温气冷堆和熔盐堆。 在先进核能系统研发上,中国始终紧跟世界核能发展的步伐。 xx年中国即加入GIF。 在其中,我国高温气冷堆的研发从跟跑到领跑,已走到了世界前列。 而其他四代堆,超临界水冷堆、铅基堆、熔盐堆也纷刷存在感,在各方面不断取得重大成果,并纷纷制定了研发及商业化路线图。 行波堆作为四代堆快堆的一种,近日行波堆中美合资公司成立开启了行波堆加速研发的新征程。 其实,人们对于四代先进核能系统取得的突破进展并不陌生。 曾经在中核集团微博上的“太过先进,无法展示”这样的高科技即源于四代先进核能系统我国首座铅基核反应堆零功率装置“启明星号”首次实现临界的重大成果。 xx年中科院启动战略性先导科技专项“未来先进核裂变能-ADS嬗变系统”,这是原子能院和近代物理所在ADS先导专项研究的又一个重大阶段进展,也是我国在铅基重金属冷却快中子反应堆的创新研发方面取得的关键技术突破,为最终建造我国ADANES工业示范装置及商业化推广奠定技术基础。 与此同时,以中科院核能安全技术所为依托发展了我国铅基系列反应堆(CLEAR),拟通过三个阶段实施把我国核废料嬗变技术推向商用化,分别建成中国铅基研究堆CLEAR-(热功率10MW)、中国铅基实验堆CLEAR-(热功率100MW)和中国铅基示范堆CLEAR-(热功率1000MW)。 熔盐实验堆俯视图下载原图进入21世纪,中科院重启了对熔盐堆的研究,xx年“未来先进核裂变能钍基熔盐堆核能系统”战略性先导科技专项启动实施。 由上海应用物理研究所牵头的我国钍基熔盐堆研发已有清晰的近中远期战略目标:即到2020年前建成固态燃料钍基熔盐实验堆(10MW)和液态燃料钍基熔盐实验堆(2MW);到2025年建成固态燃料钍基熔盐示范堆(100MW)和液态燃料钍基熔盐实验堆(10MW),在国际上率先实现固态燃料熔盐堆应用;到2030年建成液态燃料钍基熔盐示范堆(100MW),在国际上率先实现钍铀燃料循环利用。 超临界水冷堆是第四代反应堆中唯一的水堆。 中国核动力研究设计院早在xx年就开始超临界水冷堆技术跟踪研究,xx年研发工作全面启动,xx年以中国核动力院作为牵头单位,我国正式成为GIF超临界水冷堆国际合作研发系统成员,此前,我国已加入了超高温气冷堆和钠冷快堆两个子系统。 按照既定的计划,到xx年超临界水冷堆技术跟踪研究将完成第二阶段技术研发,到2021年进行工程技术研发,到2023年进行工程实验堆设计建造,到2025年进行百万千瓦级超临界水冷堆标准设计研究。 铅铋回路试验装置下载原图下一个四代商业堆相较于其他国家的四代技术研发,除高温堆领先外,中国大部分四代研发还处于并跑阶段。 如在钠冷快堆、铅基堆工程化上,俄罗斯都已走在前面,是世界上唯一实现快堆商业运行的国家,核潜艇装备的铅基堆已有近100堆年的成功运行经验,正积极推动铅基堆工程化应用,计划2021年实现商业示范。 如今世界核能发展多元化趋势已越来越明显。 二代、三代、四代堆建设、运行、研发并存,大堆、小堆推进并行,除核能发电外,核能的多用途正在受到越来越广泛的重视和应用。 而仅就商业化用途来说,四代堆普遍具有热转换效率高的特点,除发电外,在小型模块化堆、制氢、供热供暖、海水淡化、提供高温蒸汽等方面也有广泛的应用前景,在核废料处理以及核燃料资源供给方面也有不可小觑的优势。 四代堆巨大的商业潜力值得期待