在國家發(fā)展改革委、國家能源局近日印發(fā)的《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計(jì)劃（2016~2030年）》（以下簡稱《行動計(jì)劃》）中對核能行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新重點(diǎn)界定為“先進(jìn)核能技術(shù)創(chuàng)新”與“乏燃料后處理與高放廢物安全處理處置技術(shù)創(chuàng)新”，兩個重點(diǎn)任務(wù)涉及目前核能行業(yè)的瓶頸與大規(guī)模發(fā)展核電必需功課的難題。
贊成績 在建規(guī)模世界第一自主技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破
近年來，中國核電發(fā)展迅速，僅2015年我國就核準(zhǔn)開建了8臺核電機(jī)組，核電在建規(guī)模保持世界第一。特別是福清、防城港四臺“華龍一號”示范機(jī)組開工建設(shè)，為我國今后自主核電機(jī)組研發(fā)增強(qiáng)了信心。
此次《行動計(jì)劃》也肯定了我國核電的技術(shù)發(fā)展。近年來，我國能源科技創(chuàng)新能力和技術(shù)裝備自主化水平顯著提升，基本掌握了AP1000核島設(shè)計(jì)技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備材料制造技術(shù)，采用“華龍一號”自主三代技術(shù)的首堆示范項(xiàng)目開工建設(shè)，首座高溫氣冷堆技術(shù)商業(yè)化核電站示范工程建設(shè)進(jìn)展順利，核級數(shù)字化儀控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自主化。
隨著三門核電、海陽核電四臺自主化依托效應(yīng)核電機(jī)組的建設(shè)，開啟了非能動核電技術(shù)在中國的實(shí)踐和發(fā)展，在中國，非能動核電技術(shù)率先付諸于工程實(shí)施，按照中美兩國政府企業(yè)簽署的合作協(xié)議，國家核電技術(shù)公司與美國西屋公司牽頭聯(lián)合體進(jìn)行了卓有成效的合作，嚴(yán)格按照三代核電的安全、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和要求，穩(wěn)步推進(jìn)世界首批非能動核電機(jī)組的建設(shè)。國家電力投資集團(tuán)總工程師王俊表示，AP1000首臺示范機(jī)組三門核電1號機(jī)組已做好冷試前準(zhǔn)備工作，并努力在明年六月達(dá)到商運(yùn)條件。海陽核電1號機(jī)組計(jì)劃在今年6月底進(jìn)行冷試，預(yù)計(jì)明年2月并網(wǎng)發(fā)電。
而“華龍一號”是基于成熟技術(shù)的漸進(jìn)型設(shè)計(jì)，采用大量經(jīng)過驗(yàn)證的技術(shù)和設(shè)備，首次采用的先進(jìn)設(shè)計(jì)的特征也經(jīng)過了一系列的試驗(yàn)驗(yàn)證。目前“華龍一號”國內(nèi)外項(xiàng)目進(jìn)展良好，中核集團(tuán)總工程師雷增光預(yù)計(jì)，國內(nèi)“華龍一號”首堆示范工程預(yù)計(jì)于2020年7月投入商運(yùn)。
同時，2012年12月9日開建的山東石島灣高溫堆示范工程不久前完成了反應(yīng)堆壓力容器成功完成吊裝，為后續(xù)主設(shè)備安裝打下基礎(chǔ)。而4月6日，石島灣核電廠高溫氣冷堆示范工程的數(shù)字化儀控系統(tǒng)（DCS）通過出廠驗(yàn)收，即日起將發(fā)往現(xiàn)場。
這也是國內(nèi)首個實(shí)現(xiàn)數(shù)字化儀控系統(tǒng)100%國產(chǎn)化、自主化的商用核電項(xiàng)目。
定目標(biāo) 加大核心技術(shù)研發(fā)力度推進(jìn)先進(jìn)堆型建設(shè)
雖然我國核電發(fā)展形勢一片大好，但是長期以來，我國核電的發(fā)展存在著一些技術(shù)上“卡脖子”的問題，《行動計(jì)劃》中提到“核心技術(shù)缺乏，關(guān)鍵裝備及材料依賴進(jìn)口問題比較突出，三代核電關(guān)鍵技術(shù)長期以引進(jìn)消化吸收為主?！?/p>
《行動計(jì)劃》在核能資源勘探開發(fā)利用、先進(jìn)核燃料元件、反應(yīng)堆技術(shù)方面確定了發(fā)展目標(biāo)。在核能資源勘探開發(fā)利用方面，開展深部及非常規(guī)鈾資源勘探開發(fā)利用技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)深度1000米以內(nèi)的可地浸砂巖開發(fā)利用，開展黑色巖系、鹽湖、海水等低品位鈾資源綜合回收技術(shù)研究。
在先進(jìn)核燃料元件方面，實(shí)現(xiàn)自主先進(jìn)核燃料元件的示范應(yīng)用，推進(jìn)事故容錯燃料元件、環(huán)形燃料元件的輻照考驗(yàn)和商業(yè)運(yùn)行，具備國際領(lǐng)先核燃料研發(fā)設(shè)計(jì)能力。
在反應(yīng)堆技術(shù)方面，在第三代壓水堆技術(shù)全面處于國際領(lǐng)先水平基礎(chǔ)上，推進(jìn)快堆及先進(jìn)模塊化小型堆示范工程建設(shè)，實(shí)現(xiàn)超高溫氣冷堆、熔鹽堆等新一代先進(jìn)堆型關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備材料研發(fā)的重大突破。開展聚變堆芯燃燒等離子體的實(shí)驗(yàn)、控制技術(shù)和聚變示范堆DEMO的設(shè)計(jì)研究。
目前我國基本掌握了AP1000核島設(shè)計(jì)技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備材料制造技術(shù)，截至目前，中國企業(yè)已經(jīng)將AP1000核島設(shè)備部分除主泵和爆破閥之外的設(shè)備全部攻克，下一步將實(shí)現(xiàn)主泵與爆破閥的國產(chǎn)化。加上擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的“華龍一號”，三代壓水堆技術(shù)基本達(dá)到國際領(lǐng)先水平。前不久中核集團(tuán)多用途模塊化小型堆ACP100通過國際安全審查，成為世界首個通過國際原子能機(jī)構(gòu)安全審查的小堆技術(shù)，高溫氣冷堆、熔鹽堆等先進(jìn)核電技術(shù)正在穩(wěn)步推進(jìn)中。
在反應(yīng)堆技術(shù)方面《行動計(jì)劃》還提到在核能領(lǐng)域，要重點(diǎn)發(fā)展三代、四代核電，先進(jìn)核燃料及循環(huán)利用，小型堆等技術(shù)，探索研發(fā)可控核聚變技術(shù)。
根據(jù)我國核能發(fā)展“三步走”戰(zhàn)略，最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)聚變堆。目前在國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆計(jì)劃中，中國占據(jù)重要地位。我國參與的ITER計(jì)劃的目的就是建造一個聚變實(shí)驗(yàn)堆，該裝置不僅反映了國際聚變能研究的最新成果，而且聚合了當(dāng)今世界相關(guān)領(lǐng)域的頂尖技術(shù)。參與計(jì)劃對我國而言，是我國核聚變發(fā)展前所未有的機(jī)遇，更有利于實(shí)現(xiàn)我國的能源戰(zhàn)略。
向前看 推進(jìn)后處理設(shè)施建設(shè)建成一批存儲基地
在我國核電高速發(fā)展的背景下，乏燃料后處理技術(shù)顯得有些滯后，按照至2020年我國在運(yùn)核電機(jī)組5800萬千瓦的規(guī)劃，我國核電運(yùn)行平均每年將產(chǎn)生乏燃料1000噸，乏燃料后處理建設(shè)已經(jīng)迫在眉睫。但無論是自主技術(shù)還是投資，乏燃料后處理的規(guī)模提升難度均超過普通核電站。
乏燃料后處理重點(diǎn)在大型商用水法后處理廠建設(shè)，《行動計(jì)劃》中提出，推進(jìn)大型商用水法后處理廠建設(shè)，加強(qiáng)先進(jìn)燃料循環(huán)的干法后處理研發(fā)與攻關(guān)。后處理廠的設(shè)計(jì)與建設(shè)是一項(xiàng)技術(shù)難度很大的復(fù)雜的系統(tǒng)工程，從設(shè)計(jì)、建造到調(diào)試、運(yùn)行的時間跨度超過10年。加快推進(jìn)后處理廠建設(shè)可謂耽誤之急。所以對干法處理的研發(fā)就顯得異常重要。
除了乏燃料處理外，高放廢物地質(zhì)處置也是急需解決的問題。目前我國已建成的若干存儲基地都已臨近飽和，未來要開展高放廢物處置地下實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、地質(zhì)處置及安全技術(shù)研究，完善高放廢物地質(zhì)處置理論和技術(shù)體系。
此外，在未來十五年里，我國在乏燃料后處理與高放廢物安全處理處置技術(shù)創(chuàng)方面會新圍繞高放廢液、高放石墨、α廢物處理，以及冷坩堝玻璃固化高放廢物處理等方面加強(qiáng)研發(fā)攻關(guān)，爭取實(shí)現(xiàn)放射性廢物處理水平進(jìn)入先進(jìn)國家行列。研究長壽命次錒系核素總量控制等放射性廢物嬗變技術(shù)，掌握次臨界系統(tǒng)設(shè)計(jì)和關(guān)鍵設(shè)備制造技術(shù)，建成外源次臨界系統(tǒng)工程性實(shí)驗(yàn)裝置。
中國對世界承諾，到2030年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降60%~65%，要達(dá)到此目標(biāo)，核能將扮演著重要角色，技術(shù)創(chuàng)新將成為保障核能發(fā)展的重要推手。4月21日，中核集團(tuán)總經(jīng)理錢智民率隊(duì)前往奧地利，協(xié)調(diào)“華龍一號”主設(shè)備生產(chǎn)進(jìn)度，與相關(guān)方討論福清5、6號主泵供貨問題，以確?！叭A龍一號”首堆工程項(xiàng)目主設(shè)備如期交付?！叭A龍一號”能使中國核電在豪強(qiáng)林立的世界市場上站穩(wěn)腳跟，歸根結(jié)底是擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，這一技術(shù)同時也需要其他技術(shù)層的支持，才能使中國核電做大做強(qiáng)。
