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小堆产业化面临多重掣肘

发布时间:2019-4-17 18:25 原作者:赵紫原   来自: 中国能源报

小堆潜在的经济效益来源于后期的规模化应用。低温供热堆目前创新的方式,是在其限制区以外,科学规划需要用汽或用热的工业项目,保证全年高效利用。

  记者日前在中国核能行业协会主办的“中国核能可持续发展论坛”上了解到,在国内外核能综合利用快速发展的背景下,小型堆成为现阶段各国核能发展的“蓝海”。但小型堆发展也面临着经济性、安全监管、标准缺失和“邻避效应”等问题。

  安全灵活受热捧

  本世纪初,国际原子能机构(IAEA)发出鼓励研发小型堆的倡议。IAEA统计显示,全球目前有近50多种小型堆概念设计,其中小型压水堆最成熟。国际研究机构预测,2035年全球小型堆市场空间为5000多亿美元。

  “小型堆可以满足多种能源需求,包括中小型电网,比如偏远山区、岛屿、工业园区供电,也可满足城市区域供热、工业供汽、制氢。同时,小型堆在海水淡化、海洋石油平台和核动力船舶供电等领域也有‘用武之地’。” 中国核能行业协会专家委员会常务副主任赵成昆表示。

  国家电投科技与创新部副主任赵伟明也告诉记者:“小型堆功率小、源项小,能保障用户的放射性隔离,而且设计限值高于运行值,满足国家核安全局‘零堆熔、零排放、易退役’的要求。”

  随着全球大型核电站建设放缓、能源转型步伐加快、分布式能源方兴未艾,我国也将小型堆纳入发展规划。《能源发展“十三五”规划》等多份文件明确,重点发展小型堆和低温供热堆示范工程。在区域供热方面,我国已有多个省份与核电企业合作开发小堆项目,目前主流的技术方案包括:中核集团燕龙池式供热堆和“玲珑一号”模块式小堆、国家电投研发的和美一号和HAPPY微压供热堆,以及中广核与清华大学共同研发的NHR200-II壳式供热堆等。

  经济性面临挑战

  面朝“蓝海”的小型堆发展前景看似广阔,但目前企业面临的风险与机遇不甚清晰,核电行业对其发电、供热的商业化仍抱有疑虑。

  记者在采访中了解到,经济性是小型堆目前的最大短板。英国政府的一项研究显示,到2031年,小型堆的电力成本将比传统大型反应堆高出近1/3。

  对此,赵成昆告诉记者:“小型堆并未规模化发展,缺少经济效应,前期投入巨资研发成本。尤其低温供热堆在非供热季将面临经营困难。此外,安全保障、维护等投入也造成小型堆造价高企。”

  此外,小型堆在标准设置方面亦有障碍。据了解,我国大型商用核电已具备完整的、与国际接轨的工业和安全标准,但小型堆与大堆技术路线不同,现有核电厂标准并不适用小型堆,小型堆本身并无成熟可用的独立法规。

  根据我国现有法规条例,以反应堆为中心,核电厂划定的规划限制区半径不得小于5公里。对此,赵成昆表示:“如果小型堆规划限制区的半径也划定为5公里,光地价就吃不消,还容易引发土地使用与地方经济发展的矛盾。此外,小型堆的安全要求比大堆更严格,技术上需做到取消场外应急干预。理论上讲,目前10万千瓦左右的小型供热堆,规划限制区半径不得小于1公里。”

  对于需要靠近城市负荷中心的小型供热堆而言,如果缩小规划限制区范围,公众能否接受?

  2015年,中科院核能安全技术研究所进行的一次调查显示,60%的受众表示未被告知核电的安全性,受访人群中支持核电发展的人并不希望核电站建在自己家门口。“邻避效应”依然是核能开发的门槛。

  降成本定标准是关键

  面临多重掣肘的小型堆,该何去何从?

  有专家表示,小型模块化反应堆在分布式电网和智能微网中发挥重要作用。中国核电发展中心副主任荣健认为,目前小型堆研发尚未走出“大堆小型化”的局限,先进核能技术系统研发要精心谋划、提早部署。“具有固有安全、高度智能、极度简化、工厂预制、模块配置等特征的小型堆装置或可作为分布式能源,实现模块化应用,国内企业应集中资源、突出重点,分层次开展研发示范工作。”

  也有业内专家认为,现阶段小型堆宜重点在工业供汽和海水淡化领域布局。在一些特殊需求上,比如为海岛供电,柴油发电机等电价高昂的领域,小堆具备竞争力。

  赵成昆认为“治本”之策,在于提高小型堆的竞争力。“小堆潜在的经济效益来源于后期的规模化应用。低温供热堆目前创新的方式,是在其限制区以外,科学规划需要用汽或用热的工业项目,保证全年高效利用。”

  赵伟明认为,加快制定具有针对性的规范、标准以及审批和监管程序也是小型堆发展的当务之急。“简化环节,如不必列入国家规划的项目,则减少备选厂址要求;简化审批流程和运行要求,在保证安全的前提下,减少运行人员。”

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