當前,小型堆已經成為了世界核電界的新寵。IAEA近日在中國北京召開關于小型堆的國際會議,吸引了業界人士的廣泛參與。為了解世界小型堆發展的現狀和前景,記者特采訪中核集團模塊式小型堆總設計師宋丹戎,介紹分享此次會議透露出的新進展等。
記者(簡稱“記”):此次會議已經是IAEA在中國召開的第二次小型堆國際會議。此次會議呈現出哪些新特點,透露了哪些新信息、新觀點,取得了哪些重要成果?
宋丹戎(簡稱“宋”) :在2013年,IAEA曾在中國召開過小型堆國際會議,這次是IAEA第二次選擇在中國召開,從某種程度看,這是IAEA對中國小堆研發的肯定和認可。
這次會議主要集中三個議題,分別是模塊化小堆的能源經濟性和基礎設施、小堆設計和技術開發中面臨的問題、小堆安全性和執照問題。圍繞這些議題,與會人員進行了深入討論、交流。學術交流氛圍濃厚,充分體現出各成員國對小堆全球化發展的殷切期盼。
通過這次會議,小堆新興國家獲得了更多的技術知識,有利于回國后更好地發展本國小型堆技術。同時也探討出了各國在小型堆研發中未來所要共同關注、提高的問題,有待于在具體的設計中進行改進和提升。
記:當前世界小型堆發展形勢如何,取得哪些新進展,表現在哪些方面,未來前景如何?
宋:2013年IAEA在中國召開第一次小型堆會議時,中國的ACP100、韓國的SMART小堆還處于研發階段,阿根廷的小堆還處于設計階段。到本次會議召開,短短三年時間里,中國的ACP100已完成研發,韓國的SMART小堆已完成安全分析報告并取得安全當局設計許可證書,阿根廷的小堆更是已開工建設,由此可以說明,世界上小型堆已從紙上談兵階段發展到了實施階段。
另外,除了上述幾個國家外,世界上還有十幾個國家開發了40幾種小型堆,有的處于概念設計階段,有的處于初步設計階段。總的來說,各國都認為小堆是未來核能發展的方向之一。同時無論是發展中的國家,如印尼、巴基斯坦、約旦、肯尼亞,還是發達國家,如英國、加拿大、美國,都有大量的潛在用戶。
記:中核集團研發的ACP100是世界首個通過IAEA通用反應堆安全審查的小型堆技術。與會代表對ACP100評價如何,寄予了哪些期待?
宋:從IAEA發布的官方文件來看,中核集團研發的ACP100被評為中國唯一可近期部署的模塊式小型壓水堆。代表們對于中國盡快開建示范工程抱有很高的期待,認為一旦有了成功示范,將大大鼓勵各國進一步推動小堆發展。
記:ACP100已經完成所有科研攻關,后續的發展方向如何?
宋:依托中核集團50余年小型動力堆技術及30年核電技術基礎,ACP100從2010年開始研發,整個研發活動歷經5年時間完成。共開展了7大專題共69項課題的研究,完成了概念設計,歷經方案設計、標準設計等多個里程碑節點,已完成初步安全分析報告(PSAR),固化了全廠技術方案,申報385項專利技術保護,具備工程實施條件。
在技術方面,ACP100采用了一體化反應堆、模塊化設計建造等新技術,如采用模塊式支撐、集成式堆頂結構、高精度控制棒驅動機構等新技術,采用中核集團自主研發的CF3S燃料組件及深埋核島布置方案,實現2年換料周期。
在試驗方面,ACP100開展了控制棒驅動線性能試驗、非能動堆芯冷卻系統試驗、燃料組件臨界熱流密度試驗等7項驗證試驗。所有驗證試驗已于2015年12月全部完成,并建成多套試驗臺架。
在關鍵設備研制方面,有20余家合作伙伴參與了研制,共開展了直流蒸汽發生器、小型主泵、專用控制棒驅動機構等12項設備的研制。當前,ACP00的主設備制造技術全部攻克,可全部實現國產。
另外,中核集團還邀請中國核與輻射安全中心全程參與了ACP100的設計、試驗監督,并開展了為期3年的的第三方獨立計算及試驗驗證。2016年1月,中國國家核安全局發布了由中核集團參與編寫的《小型壓水堆核動力廠示范工程安全審評原則》,2016年4月22日, IAEA在維也納總部向中核集團提交了ACP100通用反應堆安全審查(GRSR)報告,這是IAEA完成的首個模塊式小型堆GRSR審查。
今后ACP100將通過示范工程的建設積累經驗,進一步提高經濟性和安全性。同時中核集團將根據用戶的需求開發系列化的小堆產品,包括陸基部署的ACP100、海基部署的ACP100S與ACP25S,以及未來部署的ACP100+、鉛鉍快堆、微堆等小型堆。