快堆的競爭力正在加強

余娜

上世紀中期到七八十年代，國際上曾興起過一陣快堆建設高潮，歐美的快堆幾乎都是在那個時代建成的。但在之后長達20年的時間里，快堆建設陷入低谷，前期建設的實驗快堆也基本退役。轉機出現(xiàn)在2000年之后，隨著第四代核電技術被提出和受到廣泛重視，當前，一股快堆建設的熱潮正席卷全球。

第四代核電技術主要包括6種堆型，分別是鈉冷快堆、鉛冷快堆、氣冷快堆、超臨界水堆、熔鹽堆和超高溫堆。其中，鈉冷快堆尤其被業(yè)界看好，被稱為所有堆型中的“一號種子選手”。據(jù)法國原子能與替代能源委員會預測，未來幾十年，法國將大力發(fā)展快中子堆，預計到2020年核電占比將從現(xiàn)在80%的降至50%，屆時快中子堆經(jīng)濟性和競爭力將大幅度提高。未來，快堆占比有望達到法國核電的20%。

11月4日，在第二屆中法核燃料循環(huán)后端研討會上，《能源》雜志記者專訪了法國原子能與替代能源委員會核能部主管Bernard Boullis。

Q：鈉冷快堆在法國被寄予厚望，其研發(fā)的主要意義是什么？

A：開發(fā)鈉冷快堆，其主要目標就是推動核電的可持續(xù)發(fā)展。目前反應堆中，真正的鈾或者核燃料，利用率僅為1%左右。對于目前富存的钚，其使用還沒有找到一個更好的方法。但是，開發(fā)快堆的話，就可以運用到钚。此外，钚還涉及到核輻射擴散。我們知道，乏燃料中有很多的次錒系元素，其放射性能夠持續(xù)幾萬年、幾十萬年，所以必須找到合適的方法對它們進行處理。

因此，發(fā)展鈉冷快堆的意義首先在于可以讓核燃料在反應堆里面燒的更干凈，使用率更高。第二個方面是可以把富存的钚消耗掉，第三個方面是可以把這些次錒系元素燒掉，減少毒性。

此外，發(fā)展鈉冷快堆還可以大量節(jié)約核燃料，尤其是鈾資源，并促使鈾的利用率更高。隨著快堆技術的不斷成熟，安全性和經(jīng)濟性不斷提高，當鈾資源將來缺乏時，法國就可以大量發(fā)展快堆，保證能源可持續(xù)發(fā)展。

Q：目前快堆技術在研發(fā)階段遇到的最大困難是什么？

A：首先是標準問題。法國已經(jīng)設計并運行了一些快堆，現(xiàn)在的問題就是我們在運營的快堆當中，如何讓快堆的運行符合目前較高等級的安全標準。例如一些快堆在30年甚至40年前已經(jīng)設計開發(fā)出來了，那這樣的快堆的安全性是否仍符合目前的安全標準？因此，如何提高快堆的安全性以符合現(xiàn)在的安全標準，是當務之急。

其次是快堆如何與壓水堆共存發(fā)展的問題。我們要明確一個概念，并不是快堆開發(fā)出來以后就把壓水堆全部替換掉了，這實際上存在一個很長的共存期，需要逐步增加快堆的數(shù)量，減少壓水堆的數(shù)量，一步步來。

Q：隨著政策的不斷傾斜以及可再生能源占比的不斷增加，核電在法國的占比是否會不斷縮小？

A：目前，法國擁有現(xiàn)役核電機組共58座，總裝機容量約63吉瓦。核電約占全國電力供應的五分之三，75%左右。去年，法國國內曾通過一項法案——《能源過度法》。法案規(guī)定，應減少溫室氣體二氧化碳的排放，盡量較少使用化石能源。但是，我們也應看到未來法國的能源工業(yè)將呈現(xiàn)多樣性發(fā)展趨勢。在裝機方面，法國將盡量優(yōu)先發(fā)展可再生能源，但短期內，核電仍是基荷能源這一現(xiàn)狀不會改變。

當前，法國政府也在鼓勵做一些研究，目的就是為了保持核電的可持續(xù)發(fā)展。為實現(xiàn)能源多樣性，加速發(fā)展可再生能源，法國政府已經(jīng)把核電總的份額固定下來，就是目前這個水平。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，將來能源需求也會不斷增長，這就需要通過可再生能源來補充。因此相比較而言，核電占比份額必然會不斷減少。預計到2035年，核電將占比整個能源的50%，其他能源共占50%。

Q：下一階段，中法在快堆的研發(fā)上將采取哪些合作？

A：其實在快堆領域，中法之間有過合作，也十分愉快。因為我們的目標都是相同或相似的，所以有一定的成果可以共享。如法國的超鳳凰堆（世界上第一座商業(yè)規(guī)模的快中子增殖堆）與中國的實驗快堆在研發(fā)進程中就進行了很多交流與合作。

以鈉冷快堆為例，主要合作領域將涉及快堆堆芯物理研究、快堆輻照技術研究、快堆堆芯地震分析技術研究、CEFR調試和啟動有關的鈉技術和運行技術培訓、快堆運行和維修技術研究、鈉技術及其安全研究等。

下一步，中法雙方合作前景和空間都比較廣闊。如燃料循環(huán)，以及ASTRID反應堆和CFR600項目的合作，我們都將拭目以待。endprint