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30万千瓦行波示范堆2025年左右建成

导读: 到2030年左右,完成60万千瓦行波堆(TWR-600C)开发与建设,实施商业化市场推广;到本世纪30年代中期,完成120万千瓦行波堆(TWR-1200C)开发与建设,实施商业化市场推广。

记者日前从中核集团与美国泰拉能源公司(TerraPower)合资成立的环球创新核能技术有限公司(以下简称“环球核能公司”)了解到,该公司将在本世纪20年代中期完成行波堆30万千瓦示范堆(TWR-300)设计与建设,并开发金属燃料本地化生产线,实施商业化市场推广,示范堆将选址于中国河北省。而且,到2030年左右,完成60万千瓦行波堆(TWR-600C)开发与建设,实施商业化市场推广;到本世纪30年代中期,完成120万千瓦行波堆(TWR-1200C)开发与建设,实施商业化市场推广。

行波堆概念最早于1958年提出,2006年微软创始人比尔·盖茨等提出将行波堆技术概念工程化以为人类提供可持续的、可扩展的低碳能源,并于2008年出资创立了美国泰拉能源公司,开展行波堆技术开发。

公开信息显示,行波堆属于钠冷快中子反应堆,其燃烧原理是核燃料的利用从点火开始,增殖和焚烧先后进行,实现一次通过并且深度焚烧,整个闭式燃料循环在同一个堆内实现,由于该循环过程通常有增殖和焚烧的功率峰值移动形成“波动”的物理图像,采用此种反应机理设计的核反应堆被称为“行波堆”。相比压水堆,商用行波堆中铀资源利用率将提高6-8倍,更具可持续性。铀资源利用率的提高,既可以提升能源安全,又有利于减少废物产出。

记者从环球核能公司了解到,行波堆是满足第四代核能系统安全要求的新型金属燃料快堆,具有更高安全性。其双层容器设计,可以避免冷却剂丧失事故;冷却剂运行温度远低于沸点,一回路钠容量大,可有效提升安全裕度;同时,其非能动事故余热排出设计能够更好地增强安全性。在假想严重事故下,金属燃料的特性可以促使熔融燃料从堆芯排出,减缓事故后果;预期可达到实质性消除大规模放射性释放的目标,实现无厂外应急。此外,行波堆防核扩散能力强化,可进行国际市场推广。

在保障安全性与可持续性的同时,行波堆也具有较强的经济竞争力。

环球核能公司相关人士介绍,行波堆电厂的热效率大于40%,发电量可增加。而且,规模化利用贫铀,仅需少量铀浓缩,可不后处理乏燃料,废物产出更少,相关成本下降。据测算,行波堆商业化后,每度电成本预计比压水堆和常规钠冷快堆低20%-25%。

2009年,中美两国开始进行行波堆技术交流。2011年2月起,中核集团受国家能源局委托与美国泰拉能源公司开展商务和技术交流合作。2017年9月30日,中美双方成立行波堆合资公司,环球核能公司在天津注册。

据了解,环球核能公司作为面向全球的行波堆核电站技术协同创新和产品推广平台,与泰拉能源公司、中核集团相关单位及国内其他单位联合开发行波堆核电站技术,并从事TWR-300示范电厂及后续核电厂的研究、设计和金属核燃料元件和行波堆核燃料元件的开发等工作,同时为工程的采购、建造、设备和燃料制造、电站的调试和运行等提供技术咨询和服务。

来源:《中国能源报》

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