60萬千瓦高溫氣冷堆核電站技術(shù)方案21日在清華大學(xué)發(fā)布。該項目標志著我國高溫氣冷堆技術(shù)從“863”時期的“跟跑”位置,到示范工程階段的“領(lǐng)跑”位置,正式跨入商用階段。建成后將成為國際首個商用高溫氣冷堆核電站。
高溫氣冷堆,是指用氣體作冷卻劑,出口溫度高的核反應(yīng)堆,是目前世界最安全的核反應(yīng)堆堆型之一。由清華自主研發(fā)、我國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的高溫氣冷堆是國際公認的第四代先進核能系統(tǒng),具有安全性好、堆芯不會融毀及溫度高、用途多等優(yōu)勢。2012年,在山東榮成開工建設(shè)了全球首座20萬千瓦高溫氣冷堆核電站示范工程。目前,示范工程已進入到設(shè)備安裝調(diào)試階段,力爭2017年底前后并網(wǎng)發(fā)電。此次發(fā)布的60萬千瓦設(shè)計方案,是在山東榮成的示范工程基礎(chǔ)上設(shè)計的,將具有同樣的固有安全性、同樣的主設(shè)備設(shè)計和同樣的運行參數(shù)。
60萬千瓦高溫氣冷堆核電站采用6個反應(yīng)堆模塊連接1臺蒸汽機輪機的設(shè)計方案,與常規(guī)壓水堆核電站核島廠房體積和占地面積相當(dāng)。每個反應(yīng)堆模塊熱功率為250兆瓦,機組的熱功率將達到1500兆瓦,電功率可達655兆瓦,發(fā)電效率43.7%。
國家重大科技專項高溫氣冷堆核電站示范工程總設(shè)計師張作義介紹,設(shè)計研發(fā)60萬千瓦高溫氣冷堆商業(yè)核電站意義重大。
首先,結(jié)構(gòu)更加緊湊和優(yōu)化,建筑面積顯著低于示范工程。根據(jù)設(shè)計,該核電站的建造成本將接近壓水堆核電站?!巴ㄟ^主設(shè)備標準化設(shè)計和擴大核燃料的生產(chǎn)規(guī)模,可以降低核電站的建造和運行成本,從而提高整個核電站的經(jīng)濟性。”張作義說。
“目前我國大部分運行的燃煤電廠是60萬千瓦的規(guī)模,而高溫氣冷堆的蒸汽參數(shù)與燃煤電廠一致,因此高溫氣冷堆核電站的常規(guī)島可以很好地利用我國現(xiàn)有成熟的火電技術(shù)和建造能力。此外,高溫氣冷堆可以替代環(huán)境敏感區(qū)的燃煤及燃氣發(fā)電。”張作義介紹,高溫氣冷堆在燃煤替代、熱電聯(lián)產(chǎn)、核能制氫等方面有更廣闊的前景。同時,它也是我國核電走出去戰(zhàn)略的重要力量。目前我國已與沙特、印尼等國簽署了高溫氣冷堆合作備忘錄。
目前我國已突破高溫氣冷堆的全部核心技術(shù),并有多個世界首創(chuàng),如世界首個規(guī)?;沾砂差w粒球形燃料元件生產(chǎn)廠、首個電磁軸承主氦風(fēng)機等。反應(yīng)堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器等主設(shè)備也已完全國產(chǎn)化。
“在從20萬千瓦到60萬千瓦,從示范工程到商用的產(chǎn)業(yè)化實踐中,通過發(fā)展高溫氣冷堆可以把國內(nèi)多家核電設(shè)備制造商、建造商和運營商整合起來,打造成一個完整的高溫氣冷堆核電產(chǎn)業(yè)鏈。同時,還為后續(xù)建造60萬千瓦高溫氣冷堆超臨界發(fā)電機組奠定基礎(chǔ)。”張作義介紹。
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