10年后核電將占電力比重達到7%左右
中國核工業集團公司近日正式宣布,由中核集團中國原子能科學研究院自主研發的中國一座快中子反應堆——中國實驗快堆(CEFR)7月21日達到**臨界。
“快堆實現實際應用尚待時日,現在只是實驗堆,以后還要經過示范堆、商用堆幾個發展階段才可能投入實際應用。”中國工程院院士杜祥琬接受《科學時報》專訪時介紹。
不過,快堆達到臨界確實表明我國第四代**核能系統技術實現了重大突破,并成為繼美、英、法等國之后,**上第八個擁有快堆技術的國家之一。
“快堆達到臨界,意味著我國核能發展進入‘**部曲’的序幕”。作為“中國能源中長期(2030、2050)發展戰略研究”課題組組長,杜祥琬認為,核能解決中國能源可持續發展的重要的清潔能源,隨著核能技術的發展,核能在中國電力的比重及對中國能源的貢獻率將逐步提升。
杜祥琬透露,到2020年,中國核電裝機容量將達7000萬~8000萬千瓦。到2030年,核電裝機將提高到2億千瓦,2050年則將提高到4億千瓦。
核能發展三部曲
杜祥琬詳解了我國核能三部曲的發展路線圖。
一部曲是以熱中子堆為核心的核電站,這方面中國選擇了壓水堆技術支撐核能快速發展。由于熱中子堆燃燒的是鈾的同位素之一鈾235,而鈾235在天然鈾礦中的含量非常低,僅為0.7%。因此,須進一步發展**部曲。
二部曲是以快堆為代表的堆型,其特征為利用同位素鈾238。鈾238在天然鈾礦中的含量比鈾235多幾十倍,并且快堆對核燃料的利用效率可比壓水堆提高60倍左右。“熱堆可以工作幾十年的話,快堆是可以利用幾百年甚至幾千年的。”杜祥琬說。
三部曲是聚變堆,核聚變的燃料是氘和氚,海水主要含的是氘,氚則是從金屬鋰中制造。第三部曲分為兩步:一是實現氘和氚的聚變,二是實現氘和氘的聚變。“如果能實現氘和氘的聚變,核能就能達到永續。”杜祥琬表示。
現在**各國都在爭取可控核聚變研究的突破,中國也不例外。比較樂觀的說法是核聚變可以在50年后成為實際能源,這50年要走過實驗堆、示范堆、商用堆等幾個階段。即使再保守一點,預計突破可控核聚變技術應該在100年內。
杜祥琬認為,無論是從建立長遠發展的可持續發展的能源體系來說,還是從保護環境發展清潔能源的角度看,核能發展在中國都具有重要的戰略地位。
目前,我國核能發展仍處于起步階段,我國核電在整個電力里的比重僅為1%。不過中國發展核能的思路已十分明確。
到2020年,中國核電裝機容量將達7000萬~8000萬千瓦,屆時,它將在整個電力里的比重達到7%左右;到2030年,核電裝機將提高到2億千瓦;到2050年,提高到4億千瓦,屆時核電裝機容量將是整個電力行業的15%。由于核電每年可以運行七八千小時,遠遠高出風電2000小時/年的運行時速,其發電量的貢獻率將到22%。
“2030年之前,核電的實際貢獻都是依靠壓水堆技術,我們希望到2030年,快堆能開始作實際的發電貢獻。”杜祥琬說。