核能小型堆產(chǎn)業(yè)化卡在哪

應(yīng)對氣候變化挑戰(zhàn)和能源轉(zhuǎn)型趨勢下，核能在全球再迎新發(fā)展機(jī)遇。近年來，小型堆因用途多元、部署靈活等特性備受各核電大國青睞，紛紛加快研發(fā)和布局，其中我國小堆研發(fā)及應(yīng)用走在世界前列。

但據(jù)了解，在技術(shù)路線多元、示范項(xiàng)目已落地的背景下，我國小型堆產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；茝V仍面臨監(jiān)管、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)性等多方面的挑戰(zhàn)。受訪業(yè)內(nèi)專家和企業(yè)人士均建議，應(yīng)積極建立小堆標(biāo)準(zhǔn)體系，推動更多示范項(xiàng)目落地，同時持續(xù)加強(qiáng)科研投入，靈活推進(jìn)其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)滯緩

小型堆具有清潔低碳、建造周期短、部署靈活等特點(diǎn)，有條件成為類似風(fēng)光的分布式能源，且可以在不同類型園區(qū)發(fā)揮發(fā)電、供熱、海水淡化等功能。近年來，小型堆受到多國高度重視，正成為新一輪核能技術(shù)變革和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)方向之一。

目前，美國、俄羅斯、加拿大、日本、韓國均在積極研發(fā)多種技術(shù)路線的小型堆。按照國際原子能機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，全球已推出70多種小型堆設(shè)計(jì)，主要分為輕水型小堆、移動式/可運(yùn)輸小堆和采用第四代核能技術(shù)的小堆。

聚焦我國，目前主要小型堆技術(shù)路線有輕水堆、高溫氣冷堆、液態(tài)金屬反應(yīng)堆和熔鹽堆。2022年12月，我國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的全球首座球床模塊式高溫氣冷堆核電站示范工程已實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電，該堆具有化工、海水淡化、制氫等多種商業(yè)用途；2017年11月，我國低溫供熱堆成功實(shí)現(xiàn)區(qū)域供暖；2021年7月13日，全球首個通過國際原子能機(jī)構(gòu)通用安全審查的小型模塊化壓水反應(yīng)堆“玲龍一號”在海南昌江開建，預(yù)計(jì)于2026年建成投運(yùn)。

研發(fā)應(yīng)用初見成效的同時，業(yè)內(nèi)人士也指出，小型堆距產(chǎn)業(yè)化發(fā)展仍有距離。一位核電企業(yè)人士向《中國能源報(bào)》記者坦言，目前我國位于東北和西南地區(qū)的一些小型供熱、供汽堆推進(jìn)并不順利，有的處于停滯狀態(tài)，有的已經(jīng)換選廠址?！澳壳?，國內(nèi)很多小型堆除少數(shù)進(jìn)入詳細(xì)設(shè)計(jì)階段外，大部分還停留在初步概念階段，產(chǎn)業(yè)化建設(shè)推進(jìn)滯緩。”

多環(huán)節(jié)阻礙待破解

小型堆的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展阻礙具體有哪些？《中國能源報(bào)》記者了解到，缺乏相關(guān)法規(guī)支撐、廠址選擇及經(jīng)濟(jì)性是關(guān)鍵掣肘。

從支撐小型堆發(fā)展的行業(yè)法規(guī)方面看，因小型堆現(xiàn)存設(shè)計(jì)技術(shù)路線眾多、行業(yè)規(guī)范不統(tǒng)一，整個產(chǎn)業(yè)鏈的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及監(jiān)管體系尚不完善，制約了其推廣。某核電行業(yè)人士明確指出，當(dāng)前小型堆安全標(biāo)準(zhǔn)體系中的廠址選擇仍依照沿海大型核電站標(biāo)準(zhǔn)，對小型堆，尤其是內(nèi)陸小型堆更高安全性、更少放射性排放、更好環(huán)境適應(yīng)性的特點(diǎn)考慮并不充分。例如，小型堆應(yīng)急計(jì)劃區(qū)的要求仍遵循法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)難以接近居民區(qū)或者城市區(qū)。“亟待行業(yè)科學(xué)評估現(xiàn)行法規(guī)，使其能更好地反映小型堆特點(diǎn)，積極推動小型堆選址安全標(biāo)準(zhǔn)制定。”

對此，中國核能行業(yè)協(xié)會專家委員會常務(wù)副主任趙成昆解釋：“大型核電反應(yīng)堆規(guī)定的規(guī)劃限制區(qū)為半徑5公里，并不符合小堆實(shí)際情況。小堆本身功率低、體量小、設(shè)計(jì)的安全水平高，從設(shè)計(jì)上已經(jīng)消除了大規(guī)模放射性釋放的可能性，可以大大減緩場外應(yīng)急要求。如果規(guī)劃限制范圍還是那么大，就不合理。這樣一來，可能就沒有哪個單位愿意建小型堆，更談不上市場化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。如何確定小型堆的規(guī)劃限制區(qū)和應(yīng)急邊界，需要針對性地考慮。”

此外，經(jīng)濟(jì)性也是當(dāng)前小型堆發(fā)展的關(guān)鍵制約。業(yè)內(nèi)人士分析，由于小型堆功率大多為幾萬千瓦，最高為20-30萬千瓦，沒有百萬千瓦級大型堆的功率規(guī)模，經(jīng)濟(jì)性可能不如大堆?！爸档米⒁獾氖牵谠O(shè)計(jì)上，小型堆并非簡單地將大堆縮小。未來，隨著技術(shù)研發(fā)不斷進(jìn)步、首批示范項(xiàng)目建成落地，以及標(biāo)準(zhǔn)化和批量化推進(jìn)，小型堆經(jīng)濟(jì)性會逐步提高，不過仍需配套適應(yīng)行業(yè)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和更多的科技創(chuàng)新?！?/SPAN>

推動項(xiàng)目落地是關(guān)鍵

“能否推動研究一套小型堆的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)？例如一個小型供熱堆，按照標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)審查完成后可應(yīng)用于多個小型堆廠址，大大節(jié)約立項(xiàng)和安全審評等環(huán)節(jié)的時間，縮短建造周期，這也有助于提高小堆的經(jīng)濟(jì)性，體現(xiàn)出其部署靈活的先進(jìn)性?！壁w成昆建議。

政府層面的協(xié)調(diào)統(tǒng)籌同樣重要。有行業(yè)研究人士曾提出，國內(nèi)核電企業(yè)、高校和研究機(jī)構(gòu)往往在研發(fā)中扎堆于同一類型，出現(xiàn)差別大不得同質(zhì)化產(chǎn)品，主管部門應(yīng)發(fā)揮協(xié)調(diào)作用，避免行業(yè)中低水平重復(fù)開發(fā)投入，提高小型堆的投資效率和研發(fā)效果。

此外，由于小型堆更加接近用戶，盡管建設(shè)水平高，公眾對安全性仍有擔(dān)心，鄰避效應(yīng)仍然嚴(yán)峻?！叭绾翁岣吖娊邮芏仁莻€長期問題。除了考慮安全因素，公眾還會考慮應(yīng)用于發(fā)電、供暖和工業(yè)供熱時的成本是否負(fù)擔(dān)得起?！壁w成昆指出，要加快推進(jìn)小型堆示范項(xiàng)目落地，在安全高質(zhì)量建成項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，開展有效的公眾溝通，并通過技術(shù)創(chuàng)新，努力降低小堆造價(jià)和運(yùn)行成本，做到安全上用戶不擔(dān)心，價(jià)格上用戶能負(fù)擔(dān)。

上述核電行業(yè)人士指出，將小型堆融入綜合能源供給系統(tǒng)或?qū)⒊蔀槲磥戆l(fā)展的先進(jìn)形式。在這種形式下，儲能系統(tǒng)能更充分地利用自然資源，也能更有效地提供不同形式的能源產(chǎn)品?！皣饨诘暮四芾醚邪l(fā)聚焦方向是將小型堆與風(fēng)能、太陽能及儲能技術(shù)結(jié)合，這樣能夠克服風(fēng)能、太陽能不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，大大提高系統(tǒng)的效率與可靠性，并按用戶需求，生產(chǎn)各類能源產(chǎn)品以滿足市場需求。當(dāng)然，這種情況下，對小型堆的要求會更高，需要其靈活變頻變幅，滿足不同的功率需求，持續(xù)的科研投入因此必不可少?！?/SPAN>