核电技术国产化重大突破

据悉,由浙富控股主导的600MW第四代商用快堆液态金属核主泵工程样机于2019年11月24日再浙富水电整机试验台上通过运行测试,各项指标符合预期。中国首台600MW第四代商用快堆液态金属核主泵工程样机试运行成功,标志着我国在第四代核电商用快堆核心部件研制取得重大突破。这无疑给解冻不久的中国核电发展又注入了一支强心剂。

影响中国乃至全球核电发展的大事当属福岛核电事故,据世界核协会数据显示,福岛核事故之前,全球核能发电量达到2766TWh,2012年核电全球发电有明显下降至2471TWh。虽然,全球发电量在不断上升,但核能发电量增长一直较慢,核能发电量占全球发电总量比例也连年走低。

2011年日本福岛核事故以来,中国一度暂停了核能项目审批,直到2012年12月才核准了江苏田湾核电二期工程。三年后,2015年又批准了8台项目。又四年,2019年7月25日国家能源局的例行发布会上,国家能源局发展规划司司长李福龙表示,山东荣成、福建漳州和广东太平岭核电项目核准开工。随着中广核电力A股上市和新批三个项目的上马,停滞了3年的中国核电项目建设已经重新启航。

第三代核电技术指满足美国“先进轻水堆型用户要求文件”(URD)和“欧洲用户对轻水堆核电站的要求”(EUR)的压水堆型技术核电机组,是具有更高安全性、更高功率的新一代先进核电站。其堆芯熔化概率和大规模释放放射性物质概率分别为10-7和10-8量级。反应堆寿命约60年。目前轻水堆已有近70年的民用商用技术积累,已经非常成熟。其主力堆型有先进沸水堆(ABWR)、非能动先进压水堆(AP600/AP1000)、欧洲压水堆(EPR)及华龙一号等。

浙富控股早早就涉足了第三代核电技术的关键环节。浙富控股控股子公司华都公司经过十年的发展和积累,已经成为了引领“华龙一号”控制棒驱动机构研制生产的先行者,并形成了年产6座百万千瓦级压水堆所需控制棒驱动机构的综合能力。目前已承接和批量化生产“华龙一号”福建福清5#/6#、出口巴基斯坦K2/K3、福建漳州1#/2#、海南昌江3#/4#机组的CRDM设备合同。同时华都公司还承担了新一代示范快堆、熔盐堆、浮动堆等多种类型反应堆控制棒驱动机构的研制与生产任务,是目前国内研制控制棒驱动机构种类最多的企业。

关于第四代核技术,2000年美国首次提出了第四代核反应堆计划,规划在2030年后投入市场推广建设。目标是满足安全、经济、可持续发展、极少的废物生成、燃料增殖的风险低、防止核扩散等基本要求。

第四代先进核能系统的主力堆型为高温气冷堆和快中子反应堆,具体包括超高温气冷堆、钠冷快堆、超临界水冷堆、气冷快堆、铅冷快堆、熔盐堆等。中国的核能发展战略是“热堆—快堆—聚变堆”,其中的快堆就是指快中子反应堆。快中子堆可以利用“核废料”铀-238作为原料。据计算,如快中子反应堆推广应用,将使铀资源的利用率提高50-60倍,大量铀-238堆积浪费、污染环境问题将能得到解决。

目前我国第四代核电站建设正在有序推进中。采用高温气冷堆型的第四代核电站“华能石岛湾核电厂”目前已经完成基本建设,预计2020小型混凝土泵厂家年投料试运行。采用快中子堆型的福建霞浦示范快堆工程已于2017年开工,预计2023年投入使用。

建造核电站的设备主要分为三类:核岛设备、常规岛设备、辅助系统(BOP)。核电站的核心是核岛设备,而核岛设备的核心是主泵。主泵位于核岛心脏部位,用来将冷水泵入蒸发器转换热能,是核电运转控制水循环的关键,属于核电站的一级设备。

在次之前,浙富控股已经实现了对第四代核电站核反应堆关键部件的供货。浙富控股子公司华都公司也已经开展了600MW示范快堆控制棒驱动机构的研发和制造。同时也完成了对中科院上海应用物理研究所武威熔盐堆项目控制棒驱动系统的供货。

本次公告中,由浙富控股主导的600MW第四代商用快堆液态金属核主泵工程样机研制成功不仅仅意味着我国在第四代核电商用快堆核心部件研制取得重大突破,还意味着浙富控股成为了我国第四代核电站核心部件关键供应商。