【本刊2022 年1 月綜合報道】2021 年12 月初,法國電力公司(EDF)宣布成立模塊化小堆NUWARD國際咨詢委員會,匯聚來自全球核工業(yè)企業(yè)和學(xué)術(shù)研究機(jī)構(gòu)的資深專家,為推進(jìn)NUWARD的商業(yè)化出謀劃策。
NUWARD是由法國原子能與替代能源委員會(CEA)、法電、法國海軍集團(tuán)公司(Naval Group)和原子能技術(shù)公司(TechnicAtome)合作打造的一款模塊化小型壓水堆,單堆裝機(jī)容量17萬千瓦。在NUWARD研發(fā)過程中,原委會負(fù)責(zé)開展反應(yīng)堆堆芯研究并提供新技術(shù)認(rèn)證方面的專業(yè)知識;法電提供反應(yīng)堆設(shè)計、建設(shè)和運營方面的經(jīng)驗;海軍集團(tuán)提供有關(guān)模塊化及小型核設(shè)施方面的專業(yè)知識;原子能技術(shù)公司提供該公司在過去數(shù)十年中為法國設(shè)計和制造艦船核動力推進(jìn)系統(tǒng)積累的緊湊型反應(yīng)堆設(shè)計經(jīng)驗。
未來,法電將建設(shè)和推廣由兩座反應(yīng)堆組成的34萬千瓦NUWARD電廠,取代30萬~40萬千瓦的化石燃料電廠,為偏遠(yuǎn)城市、能源密集型產(chǎn)業(yè)和小型電網(wǎng)供電。
NUWARD模塊化小型壓水堆基于法國在過去數(shù)十年中積累的壓水堆設(shè)計、建設(shè)和運行經(jīng)驗,采用了七項重大技術(shù)創(chuàng)新:一是采用一體化架構(gòu),將所有一回路冷卻系統(tǒng)均放置在反應(yīng)堆壓力容器內(nèi)部,降低發(fā)生冷卻劑喪失事故的可能性;二是采用板式蒸汽發(fā)生器,使反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)緊湊,可以在一幢廠房中建設(shè)雙堆;三是采用浸沒式控制機(jī)構(gòu),消除了控制棒彈出風(fēng)險;四是使用非能動冷卻系統(tǒng),能夠以非能動方式管理所有的設(shè)計基準(zhǔn)工況;五是不使用可溶硼控制反應(yīng)性,有助于簡化在正常運行或事故工況下的相關(guān)操作,并減少廢水產(chǎn)生量;六是使用金屬安全殼,加強(qiáng)氣密性,并能夠?qū)ò踩珰ぴ趦?nèi)的反應(yīng)堆整體浸沒在水體中;七是采用半地下式核島廠房,有利于加強(qiáng)對外部危險的防護(hù)。由于采用了上述創(chuàng)新,NUWARD能夠滿足全球最嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn),并且即使發(fā)生事故,也能夠在無人為干預(yù)情況下進(jìn)行至少三天的應(yīng)急余熱排出。
目前,NUWARD尚處于概念設(shè)計階段。法國總統(tǒng)馬克龍在2021年10月公布的“法國2030”投資計劃中明確指出,政府將向核能領(lǐng)域投資約10億美元,目標(biāo)是到2030 年建成NUWARD 首堆。法國未來可能會成立一家企業(yè),專門負(fù)責(zé)推進(jìn)NUWARD商業(yè)化。
國際咨詢委員會由來自全球核工業(yè)企業(yè)和學(xué)術(shù)研究機(jī)構(gòu)的專家組成,主要包括法國電力英國公司、芬蘭工業(yè)動力公司(TVO)和富騰公司(Fortum)、加拿大安大略電力公司(OPG)以及捷克能源集團(tuán)(CEZ)等核工業(yè)企業(yè),以及印度巴巴原子能研究中心(BARC)、美國麻省理工學(xué)院和意大利米蘭理工大學(xué)等學(xué)術(shù)研究機(jī)構(gòu)。
國際咨詢委員會的職責(zé)是:在NUWARD商業(yè)化推進(jìn)的各個階段,定期就市場預(yù)期、潛在應(yīng)用和相關(guān)商業(yè)模式、經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)特性、取證和監(jiān)管框架以及公眾接受度等與小堆部署密切相關(guān)的問題展開研討,并為推進(jìn)小堆商業(yè)化提出咨詢建議。
法國一直對以國際合作方式推進(jìn)小堆商業(yè)化持開放態(tài)度,尤其是在促進(jìn)監(jiān)管協(xié)調(diào)、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化和設(shè)計優(yōu)化方面。在2019 年首次對外公布NUWARD研發(fā)計劃時,原委會、法電與美國西屋公司(Westinghouse)簽署合作框架協(xié)議,宣布未來將在小堆研發(fā)領(lǐng)域開展合作。
小堆技術(shù)是未來核工業(yè)發(fā)展的一個重要技術(shù)制高點,在軍事和民用領(lǐng)域均有廣闊的發(fā)展前景和巨大的應(yīng)用價值。世界主要核工業(yè)國家均大力支持本國企業(yè)開展相關(guān)技術(shù)研發(fā),迄今已推出超過70種小堆設(shè)計。組建國際咨詢委員會是法國在小堆商業(yè)化進(jìn)程中采用的一種創(chuàng)新模式,有助于法國博采眾長,參與甚至主導(dǎo)國際小堆標(biāo)準(zhǔn)的制訂,引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展,并針對未來的市場需求研發(fā)小堆NUWARD,從而在國際市場競爭中占據(jù)優(yōu)勢地位。