(圖)日本核反應爐達1.2億度 2050年前完成核融合

【為提高核反應爐安全性，國際社會正加快推進鉛冷快堆等第四代核電技術的發展】   2019-04-26 14:58  來源：介面新聞 

如何提高核反應爐安全性，一直是國際社會關注的重點。

2018年4月24日，中國核學會、中國核科技資訊與經濟研究院、中國原子能科學研究院在北京聯合舉辦了《2018年國外核工業與技術重大發展動向》(下稱《動向》)發佈會。

截至2018年年底，全球在運機組454台，總裝機容量超過4億千瓦;在建核電機組54台，總裝機容量5501.3萬千瓦。目前，全球17個國家或地區正在建設核電站，其中，白羅斯、阿聯酋、孟加拉、土耳其是新的核電成員國。

《動向》指出，核能作為清潔能源仍具有廣闊的發展前景。為提高核反應爐安全性，國際社會正加快推進鉛冷快堆(LFR)等第四代核電技術的發展，研發鈾鉬合金燃料和耐事故燃料。

2002年，第四代核能系統國際論壇(GIF論壇)選定鈉冷快堆、鉛冷快堆、氣冷快堆、超臨界水堆、超高溫氣冷堆和熔鹽堆六種最具發展潛力的堆型，組成第四代反應堆系統。

其中，鉛冷快堆是指採用液態鉛或鉛鉍合金冷卻的快中子反應堆，通過閉式燃料迴圈方式，具有良好的核廢料嬗變和核燃料增殖能力，及較高的安全性和經濟性。它被GIF評定為有望首個實現工業示範和商業應用的第四代反應堆。

根據《動向》，俄羅斯已批准建造鉛冷快堆核電站，計畫2022年啟動建設，並提前啟動配套核燃料製造廠建設;歐洲計畫在2030年左右完成600MW鉛冷快堆ELSY和125MW鉛冷快堆ALFRED示範堆的建設;美國2018年出版的四代反應堆技術標準，其中規定了鉛冷快堆的設計建造基本技術要求。

中國也有團隊在研究鉛冷快堆技術。2016年，中國科學院核能安全技術研究所FDS團隊鉛冷快堆冷卻劑技術取得突破，建成中國首座純鉛冷卻劑實驗回路。

在四代核電領域，中國還在實施高溫氣冷堆國家科技重大專項。山東石島灣高溫氣冷堆示範工程已進入安裝調試的最後階段，預計於2020年上半年建成投產。

2019年4月16日，哈爾濱電氣集團有限公司宣佈，全球首台四代核電“心臟”裝備——高溫氣冷堆核電站示範工程主氦風機通過驗收。

安全性也成為新一代研究堆燃料的主要研究方向。核反應爐按用途分，大致可分為研究堆、動力堆、生產堆和特殊用途堆等。

中國核科技資訊與經濟研究院首席專家王春芬在會上介紹，目前，高密度鈾鉬合金燃料是美國、俄羅斯、韓國等國正在重點研發的先進金屬核燃料，是新一代研究堆對燃料的主要研究方向，它也是優質的空間堆燃料。

與傳統研究堆使用的二氧化鈾和矽化鈾燃料相比，鈾鉬合金燃料的鈾密度和熱導率遠高於前者。

其主要優勢包括：使用低濃度鈾鉬燃料即可在研究堆上實現高通量;導熱性能好，利於提高反應堆運行安全性，目前還在探索用於核電廠耐事故核燃料;乏燃料易於後處理。

國外鈾鉬合金燃料技術正趨於成熟，有望於不久後投入應用。

目前，韓國、俄羅斯主攻彌散型燃料技術，已完成全尺寸先導燃料元件的輻照試驗，計畫未來幾年投入工程應用。歐洲的輻照試驗工作正在進行之中，並且要持續到2025年才能完成，燃料認證工作計畫2019年啟動。美國開發的單片型鈾鉬合金燃料，已進入關鍵的燃料認證階段，計畫在2025年完成認證後大規模推廣使用。

日本自然科學研究機構的核融合科學研究所表示，為了要成功進行核融合，已經讓電漿達到1億2000萬度，達到了進行核融合的基本門檻，目標在2050年前實現核融合。

研究團隊利用以模擬恆星內部持續不斷的核融合反應而得名的「仿星形」核子反應爐，並成功創造出了1億2000萬度的高溫，比太陽的中心溫度高出7倍。反應爐內的電漿在這個超高溫度下，原子核與電子會四散，藉此進行核融合反應。據研究團隊指出，原子核的溫度已經可達1.2億度，電子約4000度，未來會持續提高反應爐的性能。

大型仿星器計畫的首席研究人員森崎友宏表示；「這對於必須完成的核融合是很大的一步」，研究所也在聲明中指出：「目標在本世紀半前成功實現核融合發電。」  

                  瑞士萊佈施塔特附近的一座核電站。（路透社）

【歐盟打算加大核能推廣力度，爭取在2030年前讓碳排放量減少45%】

                  2019-04-21 12:26  來源：參考消息網 

俄羅斯去年全球核電站新增裝機容量創30年來新高，達到15吉瓦。為了應對全球氣候變化，各國逐步開始減少烴類化合物的消費，加大對核電站建設的投入。
 
據“今日俄羅斯”電視臺網站4月16日報導，俄羅斯總統辦公廳第一副主任謝爾蓋·基裏延科在索契舉行的第十一屆國際核工業展覽會上表示，15吉瓦是近30年來核電站新增裝機容量的最高值。同時，首次運行的核電站裝機容量為10吉瓦，其餘5吉瓦來自日本重新投入使用的核設施。俄羅斯為全球約40%的新增核電站提供了保障。
 
報導稱，國際原子能機構的資料顯示，目前有18個國家正在建設55座新反應堆，其中5座是2018年開始建設的。
 
基裏延科說：“如今已有50多個國家對發展核能表現出興趣，並處於籌備實施核能專案的各個階段。”
 
據報導，國際能源署的資料顯示，2018年核能需求增長約3.3%。相比之下，全球石油消費僅增長1.3%。此外，該機構的報告顯示，核電站發電量創7年來新高，恢復到日本福島事故前的水準。
 
據國際能源署統計，如今，全世界30個國家的約450座核電站總裝機容量達400吉瓦。據該機構預測，這個數字到2040年或將增至518吉瓦。
 
世界核工業聯合會總幹事阿格妮塔·萊辛表示，未來幾年，白俄羅斯、阿聯酋、土耳其和孟加拉等之前從未發展過核能的國家預計將建成9座核反應爐。
 
報導稱，歐盟國家對建設核電站尤為感興趣。歐盟委員會能源副總幹事耶拉西莫斯·湯瑪斯表示，歐盟打算加大核能推廣力度，在2030年前讓碳排放量減少45%，歐洲國家打算為發展核能投入約5000億歐元（1歐元約合7.6元人民幣）。

【中國核電面臨著“降成本”的挑戰，產業鏈“補短板”亟須加快推進】

                     2019-04-03 11:58  來源：經濟參考報 

4月1日開幕、為期三天的第十三屆中國國際核電工業展覽會，現場顯得沒那麼熱鬧。不過好消息是，在同期舉行的中國核能可持續發展論壇2019年春季國際高峰論壇上，官方確認時隔三年後中國核電審批將“再重啟”，這讓福島核事故八年來沉寂的核電板塊迎來估值回升的機會。

但不容忽視的是，在全球化石能源價格下行、新能源成本持續下降、電力過剩的背景下，中國核電還面臨著“降成本”的挑戰，產業鏈“補短板”也亟須加快推進。據透露，中國正積極謀劃在核電相對集中的沿海地區建設核燃料產業園;擬在核電相對集中地區新建五個中低水準放射性固體廢物處置場;重點在放射性診療設備等四大領域擴大核技術應用範圍和規模。

時隔三年多“再重啟”

2011年，日本“3・11”大地震誘發福島核電站發生核洩漏事故，此後國際上關於核電發展路徑的討論從未停止，核電審批也歷經了“叫停”、“放緩”、“重啟”等起伏。

中國2012年12月才核准江蘇田灣核電二期工程，此後兩年多再無新專案獲批。直到2015年底，國務院常務會議核准共包含四台核電機組的廣西防城港紅沙核電二期工程“華龍一號”三代核電技術示範機組，以及江蘇連雲港田灣核電站擴建工程項目，但之後又是三年多的“零審批”狀態。

論壇上最新發佈的《中國核能發展報告2019》顯示，截至2018年底，全球在運機組454台，總裝機容量超過4億千瓦。在建核電機組54台，總裝機容量5501.3萬千瓦。其中，中國大陸在運核電機組45台，裝機容量4590萬千瓦，位列全球第三;在建核電機組11台，裝機容量1218萬千瓦，規模世界第一。

今年3月18日，生態環境部公示當天受理的《福建漳州核電廠1、2號機組環境影響報告書(建造階段)》、《中廣核廣東太平嶺核電廠一期工程環境影響報告書(建造階段)》，兩份環境影響評價檔顯示，漳州核電1號機組和太平嶺核電1號機組計畫於2019年6月開工。

這被外界解讀為核電開閘的明確信號，引起市場廣泛關注。而4月1日，生態環境部副部長、國家核安全局局長劉華確認，中國將在確保安全前提下，繼續發展核電。今年會有核電項目陸續開工建設。

據瞭解，上述太平嶺和漳州兩個專案都將採用自主三代核電技術“華龍一號”，這也將是中核集團和中廣核“華龍一號”技術融合後的首批專案。據中國核能行業協會理事長余劍鋒介紹，我國自主三代核電“華龍一號”正在順利推進，全球首堆福清核電5、6號機組，海外首堆巴基斯坦卡拉奇K2、K3項目，有望按計劃或提前建成投產。在四代核電創新領域，中國加快實施高溫氣冷堆國家科技重大專項，高溫氣冷堆示範工程已經進入安裝調試的最後階段，明年上半年將建成投產。

破“八年之冷”遭遇“降成本”

重啟消息的確認，給核電板塊形成了明顯的提振作用。

4月1日上午上述消息出現後，萬得核電指數在不到10分鐘內直接從2.49%的漲幅調升至超過5%，並最終收漲達4.97%。截至當天收盤，沃爾核材、台海核電、中核科技、蘭石重裝四隻核電股衝擊漲停，中國核建、中廣核技、佳電股份等不少於9只概念股漲幅超過5%。

太平洋證券表示，近年來核電的不確定性已壓低行業估值，隨著形勢的逐漸明朗，板塊估值將逐漸回升。目前我國能源結構面臨低碳化轉型，隨著第三代技術得到驗證，核電新一輪發展週期有望到來。若按照2019年至2020年開工建設10台機組，每台機組平均投資額200億元計算，可帶來直接投資約2000億元。

但也有業內人士指出，環評只是核電審批很小的一步，後續還有一系列的步驟，最重要的是獲得國務院審批的大路條，這一關通過才算進入建造階段。而且核電行業發展與政策環境高度捆綁，之前2015年底重啟審批後，業內對後續發展持樂觀態度，相關部門也規劃了開工目標，但現實是三年多零審批。

《經濟參考報》記者注意到，國家能源局副局長劉寶華在論壇發言時表示，要適度發展核電。他同時指出，當前核電行業面臨的一個挑戰是，隨著核安全要求的提高，核電成本不斷上升。在全球化石能源價格下行、新能源成本持續下降的大環境下，今後核電發展的市場空間將很大程度上取決於核電的經濟競爭力。核電行業要增強成本意識和市場意識，主動適應電力市場化改革要求，降成本、補短板，提高發展品質和效益，在市場競爭中發展壯大。

4月1日，國家發展改革委發佈三代核電首批專案試行上網電價。廣東臺山一期核電專案試行價格按照每千瓦時0.4350元執行;浙江三門一期核電專案試行價格按照每千瓦時0.4203元執行;山東海陽一期核電專案試行價格按照每千瓦時0.4151元執行。試行價格從項目投產之日起至2021年底止。

中國核能行業協會最新發佈的《我國三代核電經濟性及市場競爭力研究》按現行的核電電價條件測算，首批AP1000及EPR專案的上網電價均在0.50元/千瓦時左右。根據對華龍一號、CAP1000批量化建造造價趨勢分析，按現行的核電電價條件測算，近期批量化建設的“華龍一號”、CAP1000三代核電上網電價將在 0.43元/千瓦時左右。而從長遠看，預期規模化建設的三代核電專案上網電價將降至0.40元/千瓦時左右。

該研究顯示，三代核電已成為我國核電建設的主力，但面臨運行環境諸多變化。部分省份核電年利用小時減少，核電消納無保障;由於煤電標杆電價降低，大部分核電機組的上網電價也在不斷下降，三代核電首批項目投產後將面臨更大的經營壓力;核電電價與當地煤電上網標杆電價掛鈎有明顯不合理因素，一些省區核電部分競價上網電量電價與成本倒掛。

在一系列的壓力下，加強成本控制成為核電競爭力的必然要求，也是中國核電參與全球競爭所必須直面的議題。事實上，相關公司從2018年就已經開始做相關的工作。

中國核能行業協會呼籲，充分保障和發揮三代核電的經濟性。首先要確保三代核電機組帶基荷滿發運行。其次，進一步完善三代核電電價形成機制。建議將目前核電標杆電價的定價方式調整為在跨省的區域電網內或全國範圍內統一核電標杆電價，促進核電在更大範圍內跨區域消納。此外，科學把握核電產業發展節奏，提高我國裝備製造業及工程建造的整體水準，有效提升我國三代核電的競爭力，並將促進我國核電產業“走出去”戰略的實施。

產業鏈亟須加快“補短板”

與“降成本”相輔的是，產業鏈亟須加快“補短板”。《中國核能發展報告2019》指出，過去的一年，在核電發展的帶動下，我國核能全產業鏈繼續保持穩步發展。但受國內外市場環境的影響，我國核燃料產業、核電裝備製造、核電工程建設領域都面臨許多挑戰。其中，核燃料迴圈後段、放射性廢物處置能力不足，亟須加快推進。

劉寶華也表示，需要大力發展包括核電在內的清潔能源，研究制定新一輪核電中長期發展規劃，推動核電高品質發展。首先，要持續提升三代核電技術，積極開展小堆、四代堆等新一代核電技術的研發示範。其次，要統籌考慮核電全產業鏈協調平衡，在研發設計、裝備製造、燃料保障、核廢物處理處置等各個環節，形成與核電發展相適應的能力結構和佈局。

國家原子能機構副主任張建華介紹，在鈾資源和核燃料供應方面，要通過實施鈾礦大基地戰略，建設千噸級示範性“綠色礦山”，提升國內鈾資源供應能力。同時，中國正在積極謀劃在核電相對集中的沿海地區，建設核燃料產業園。

在乏燃料後處理方面，我國政府設立了乏燃料後處理科研專項。目前中國乏燃料後處理產能建設正按照“中試規模―示範規模―工業規模”三步走計畫穩步推進。

在放射性廢物管理方面，目前中國國家原子能機構正在組織編制《中低水準放射性固體廢物處置場規劃》，擬在核電相對集中的地區新建5個處置場。同時，為解決高放廢物安全處置問題，我國明確了“選址、地下實驗、處置庫建造”三步走戰略，提出了2050年最終建成高放廢物處置場的目標。目前，我國已完成場址選址工作，首座高放廢物地質處置地下實驗室已經國家原子能機構審議通過。

此外，隨著社會的發展，核技術在工業、農業、醫療等領域發揮著不可替代的作用。據初步統計，目前全球已有近150個國家和地區發展核技術應用的研究與開發，產業化規模近萬億美元。

中國核技術應用近年來年增長率均超過20%，年產值達數千億元。“但現階段，中國核技術應用產值僅占國民經濟生產總值的0.4%左右，遠低於核能發達國家3%的水準，發展潛力巨大。”張建華表示，今後中國將繼續壯大核技術應用產業規模。重點在醫用同位素、放射性診療設備、輻射誘變育種、害蟲防治等領域擴大應用範圍。打造一批應用前景廣闊，國內領先、國際知名的核技術應用產業品牌。