法電推進(jìn)小堆NUWARD商業(yè)化

【本刊2022 年1 月綜合報(bào)道】2021 年12 月初，法國(guó)電力公司（EDF）宣布成立模塊化小堆NUWARD國(guó)際咨詢委員會(huì)，匯聚來(lái)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小堆

NUWARD是由法國(guó)原子能與替代能源委員會(huì)（CEA）、法電、法國(guó)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(wàn)千瓦。在NUWARD研發(fā)過(guò)程中，原委會(huì)負(fù)責(zé)開(kāi)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(shí)；法電提供反應(yīng)堆設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)方面的經(jīng)驗(yàn)；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(shí)；原子能技術(shù)公司提供該公司在過(guò)去數(shù)十年中為法國(guó)設(shè)計(jì)和制造艦船核動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)積累的緊湊型反應(yīng)堆設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。

未來(lái)，法電將建設(shè)和推廣由兩座反應(yīng)堆組成的34萬(wàn)千瓦NUWARD電廠，取代30萬(wàn)～40萬(wàn)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(guó)在過(guò)去數(shù)十年中積累的壓水堆設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，采用了七項(xiàng)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(méi)式控制機(jī)構(gòu)，消除了控制棒彈出風(fēng)險(xiǎn)；四是使用非能動(dòng)冷卻系統(tǒng)，能夠以非能動(dòng)方式管理所有的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)工況；五是不使用可溶硼控制反應(yīng)性，有助于簡(jiǎn)化在正常運(yùn)行或事故工況下的相關(guān)操作，并減少?gòu)U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(méi)在水體中；七是采用半地下式核島廠房，有利于加強(qiáng)對(duì)外部危險(xiǎn)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(wú)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(jì)階段。法國(guó)總統(tǒng)馬克龍?jiān)?021年10月公布的“法國(guó)2030”投資計(jì)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(guó)未來(lái)可能會(huì)成立一家企業(yè)，專門負(fù)責(zé)推進(jìn)NUWARD商業(yè)化。

國(guó)際咨詢委員會(huì)

國(guó)際咨詢委員會(huì)由來(lái)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(guó)電力英國(guó)公司、芬蘭工業(yè)動(dòng)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(guó)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(guó)際咨詢委員會(huì)的職責(zé)是：在NUWARD商業(yè)化推進(jìn)的各個(gè)階段，定期就市場(chǎng)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(wèn)題展開(kāi)研討，并為推進(jìn)小堆商業(yè)化提出咨詢建議。

法國(guó)一直對(duì)以國(guó)際合作方式推進(jìn)小堆商業(yè)化持開(kāi)放態(tài)度，尤其是在促進(jìn)監(jiān)管協(xié)調(diào)、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化和設(shè)計(jì)優(yōu)化方面。在2019 年首次對(duì)外公布NUWARD研發(fā)計(jì)劃時(shí)，原委會(huì)、法電與美國(guó)西屋公司（Westinghouse）簽署合作框架協(xié)議，宣布未來(lái)將在小堆研發(fā)領(lǐng)域開(kāi)展合作。

結(jié)語(yǔ)

小堆技術(shù)是未來(lái)核工業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要技術(shù)制高點(diǎn)，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(jià)值。世界主要核工業(yè)國(guó)家均大力支持本國(guó)企業(yè)開(kāi)展相關(guān)技術(shù)研發(fā)，迄今已推出超過(guò)70種小堆設(shè)計(jì)。組建國(guó)際咨詢委員會(huì)是法國(guó)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(guó)博采眾長(zhǎng)，參與甚至主導(dǎo)國(guó)際小堆標(biāo)準(zhǔn)的制訂，引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展，并針對(duì)未來(lái)的市場(chǎng)需求研發(fā)小堆NUWARD，從而在國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位。