相(xiang)比三(san)代(dai)核(he)(he)(he)能系統(tong),四代(dai)核(he)(he)(he)能系統(tong)具(ju)有更(geng)高(gao)的安全性(xing)、經濟性(xing)。根據杜祥琬《核(he)(he)(he)能 技(ji)術(shu)方向研究及發展(zhan)路線圖》,美國(guo)于 2000 年發起“第四代(dai)核(he)(he)(he)能系統(tong)國(guo)際論壇 (GIF)”,希望(wang)能更(geng)好地解(jie)決(jue)核(he)(he)(he)能發展(zhan)中(zhong)的可持(chi)續性(xing)(鈾(you)(you)(you)資源(yuan)利用與廢(fei)物(wu)管理)、安 全與可靠(kao)性(xing)、經濟性(xing)、防擴散(san)與實體保護等(deng)問題。第四代(dai)核(he)(he)(he)能系統(tong)最(zui)顯(xian)著的特點(dian)是 強調固(gu)有安全性(xing),是解(jie)決(jue)核(he)(he)(he)能可持(chi)續發展(zhan)問題的關鍵環(huan)節。GIF 提(ti)出六種堆(dui)(dui)型(xing):鈉(na) 冷(leng)(leng)快(kuai)堆(dui)(dui)、鉛(qian)冷(leng)(leng)快(kuai)堆(dui)(dui)、氣(qi)冷(leng)(leng)快(kuai)堆(dui)(dui)、超臨界水堆(dui)(dui)、超高(gao)溫氣(qi)冷(leng)(leng)堆(dui)(dui)和熔鹽堆(dui)(dui),其中(zhong)鈉(na)冷(leng)(leng)快(kuai) 堆(dui)(dui)將(jiang)核(he)(he)(he)燃(ran)料的使(shi)用效率(lv)(lv)提(ti)高(gao)約(yue) 50 倍,是最(zui)接近滿足商業核(he)(he)(he)電(dian)廠需要的堆(dui)(dui)型(xing)(可將(jiang) 天然鈾(you)(you)(you)資源(yuan)利用率(lv)(lv)從目前的約(yue) 1%提(ti)高(gao)至 60%以(yi)上,并實現放(fang)射(she)性(xing)廢(fei)物(wu)最(zui)小化,可 解(jie)決(jue)鈾(you)(you)(you)礦資源(yuan)枯竭、核(he)(he)(he)材(cai)料利用率(lv)(lv)低和核(he)(he)(he)廢(fei)料難以(yi)處(chu)理等(deng)問題)
中(zhong)(zhong)長期(qi)(qi)來看,預計我國(guo)將(jiang)發(fa)(fa)展(zhan)以(yi)鈉(na)冷快堆、超高(gao)溫(wen)氣冷堆等(deng)為主的第四代(dai)核能(neng)系(xi)統。 根據(ju)杜(du)祥(xiang)琬《核能(neng)技(ji)術(shu)方向研(yan)究及發(fa)(fa)展(zhan)路線圖》,我國(guo)核能(neng)發(fa)(fa)展(zhan)近中(zhong)(zhong)期(qi)(qi)目(mu)標是優化(hua)自(zi) 主第三代(dai)核電技(ji)術(shu);中(zhong)(zhong)長期(qi)(qi)目(mu)標是開(kai)發(fa)(fa)以(yi)鈉(na)冷快堆為主的第四代(dai)核能(neng)系(xi)統,積極(ji)開(kai) 發(fa)(fa)模(mo)塊(kuai)化(hua)小堆、開(kai)拓核能(neng)供熱和核動力等(deng)利(li)用領域;長遠目(mu)標則是發(fa)(fa)展(zhan)核聚變(bian)技(ji)術(shu)。
根據(ju)核(he)(he)能技術發(fa)展(zhan)路線圖,在(zai)第四代(dai)核(he)(he)能系統中,鈉冷(leng)(leng)(leng)快(kuai)堆(dui)(dui)(dui)、超高(gao)(gao)溫(wen)氣(qi)冷(leng)(leng)(leng)堆(dui)(dui)(dui)的示(shi)范 推(tui)廣(guang)、商業化(hua)進程(cheng)(cheng)相(xiang)對較快(kuai),有望(wang)在(zai) 2020-2030 年期(qi)間適當推(tui)廣(guang): 1. 高(gao)(gao)溫(wen)氣(qi)冷(leng)(leng)(leng)堆(dui)(dui)(dui)核(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)站示(shi)范工(gong)程(cheng)(cheng):根據(ju)科技部 2021 年 12 月(yue) 23 日(ri)(ri)《我國(guo)高(gao)(gao)溫(wen)氣(qi)冷(leng)(leng)(leng)堆(dui)(dui)(dui) 核(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)站示(shi)范工(gong)程(cheng)(cheng)首(shou)(shou)次并(bing)網發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)成功》,2021 年 12 月(yue) 20 日(ri)(ri),高(gao)(gao)溫(wen)氣(qi)冷(leng)(leng)(leng)堆(dui)(dui)(dui)核(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)站示(shi)范 工(gong)程(cheng)(cheng) 1 號反應堆(dui)(dui)(dui)完成發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)機初始負(fu)荷運行(xing)試驗(yan)評價,首(shou)(shou)次并(bing)網成功,發(fa)出第一度(du)電(dian)(dian)(dian)(dian)。 該核(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)站裝機容(rong)量 20 萬千瓦,設(she)(she)備國(guo)產化(hua)率達到(dao) 93.4%,其(qi)中包括全球(qiu)首(shou)(shou)臺高(gao)(gao)溫(wen) 氣(qi)冷(leng)(leng)(leng)堆(dui)(dui)(dui)螺旋盤(pan)管(guan)式(shi)直流蒸汽(qi)發(fa)生(sheng)器等。 2. 霞浦核(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian) 600MW 示(shi)范快(kuai)堆(dui)(dui)(dui):根據(ju)福建省政府 2021 年 2 月(yue) 2 日(ri)(ri)《霞浦示(shi)范快(kuai)堆(dui)(dui)(dui) 工(gong)程(cheng)(cheng) 2 號機組開(kai)工(gong)建設(she)(she)》,寧德市霞浦核(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian) 600MW 示(shi)范快(kuai)堆(dui)(dui)(dui)工(gong)程(cheng)(cheng) 2 號機組正式(shi)開(kai) 工(gong)建設(she)(she)。
第(di)四代(dai)核(he)(he)能(neng)(neng)系統(tong)(tong)將延(yan)續(xu)(xu)核(he)(he)電用(yong)管(guan)(guan)(guan)(guan)需求,中(zhong)(zhong)(zhong)長(chang)期核(he)(he)電用(yong)管(guan)(guan)(guan)(guan)需求具(ju)備剛性(xing)。根據寶(bao)銀特種鋼(gang)管(guan)(guan)(guan)(guan)有限(xian)公司官網,在第(di)四代(dai)核(he)(he)能(neng)(neng)系統(tong)(tong)中(zhong)(zhong)(zhong),高溫(wen)氣冷堆(dui)、快(kuai)中(zhong)(zhong)(zhong)子反(fan)應堆(dui)將延(yan)續(xu)(xu)特 殊管(guan)(guan)(guan)(guan)材需求,例如螺旋盤管(guan)(guan)(guan)(guan)(高溫(wen)氣冷堆(dui))、六方管(guan)(guan)(guan)(guan)及(ji)包殼管(guan)(guan)(guan)(guan)(快(kuai)中(zhong)(zhong)(zhong)子反(fan)應堆(dui))等。 綜上,以蒸汽發生器傳熱管(guan)(guan)(guan)(guan)為(wei)代(dai)表的(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)材作為(wei)核(he)(he)能(neng)(neng)系統(tong)(tong)關鍵部(bu)件,長(chang)期需求穩健(jian)。 中(zhong)(zhong)(zhong)長(chang)期來看(kan),第(di)三代(dai)、四代(dai)核(he)(he)能(neng)(neng)建設均有望(wang)持續(xu)(xu)帶動核(he)(he)電用(yong)管(guan)(guan)(guan)(guan)需求。