相比三代(dai)核(he)能(neng)(neng)(neng)系統(tong),四代(dai)核(he)能(neng)(neng)(neng)系統(tong)具有更高的(de)安全性(xing)、經濟性(xing)。根據杜祥琬《核(he)能(neng)(neng)(neng) 技術方向研究及發展(zhan)路線圖(tu)》,美國(guo)于(yu) 2000 年發起“第四代(dai)核(he)能(neng)(neng)(neng)系統(tong)國(guo)際論壇 (GIF)”,希望能(neng)(neng)(neng)更好(hao)地解(jie)(jie)決(jue)核(he)能(neng)(neng)(neng)發展(zhan)中的(de)可(ke)持續(xu)性(xing)(鈾資(zi)源(yuan)利(li)用(yong)與廢(fei)(fei)物(wu)管理)、安 全與可(ke)靠性(xing)、經濟性(xing)、防擴散(san)與實(shi)(shi)體保護等問(wen)題。第四代(dai)核(he)能(neng)(neng)(neng)系統(tong)最(zui)顯著的(de)特點是 強調固有安全性(xing),是解(jie)(jie)決(jue)核(he)能(neng)(neng)(neng)可(ke)持續(xu)發展(zhan)問(wen)題的(de)關(guan)鍵(jian)環節。GIF 提出六種堆(dui)(dui)(dui)(dui)型(xing):鈉 冷(leng)(leng)快(kuai)(kuai)堆(dui)(dui)(dui)(dui)、鉛冷(leng)(leng)快(kuai)(kuai)堆(dui)(dui)(dui)(dui)、氣冷(leng)(leng)快(kuai)(kuai)堆(dui)(dui)(dui)(dui)、超臨界(jie)水堆(dui)(dui)(dui)(dui)、超高溫氣冷(leng)(leng)堆(dui)(dui)(dui)(dui)和(he)(he)熔鹽(yan)堆(dui)(dui)(dui)(dui),其中鈉冷(leng)(leng)快(kuai)(kuai) 堆(dui)(dui)(dui)(dui)將核(he)燃料的(de)使用(yong)效率(lv)(lv)提高約 50 倍,是最(zui)接(jie)近滿(man)足商業核(he)電廠需要的(de)堆(dui)(dui)(dui)(dui)型(xing)(可(ke)將 天(tian)然鈾資(zi)源(yuan)利(li)用(yong)率(lv)(lv)從(cong)目(mu)前(qian)的(de)約 1%提高至(zhi) 60%以上,并(bing)實(shi)(shi)現放射性(xing)廢(fei)(fei)物(wu)最(zui)小化,可(ke) 解(jie)(jie)決(jue)鈾礦資(zi)源(yuan)枯竭(jie)、核(he)材料利(li)用(yong)率(lv)(lv)低和(he)(he)核(he)廢(fei)(fei)料難以處理等問(wen)題)
中(zhong)長期(qi)來看,預計我(wo)國將發(fa)展(zhan)以鈉(na)(na)冷快(kuai)堆、超高溫氣冷堆等(deng)為主(zhu)的(de)第(di)四代核(he)能系統。 根據(ju)杜(du)祥(xiang)琬《核(he)能技(ji)術方向研究及發(fa)展(zhan)路線圖》,我(wo)國核(he)能發(fa)展(zhan)近中(zhong)期(qi)目(mu)標(biao)是優化(hua)自 主(zhu)第(di)三代核(he)電(dian)技(ji)術;中(zhong)長期(qi)目(mu)標(biao)是開(kai)發(fa)以鈉(na)(na)冷快(kuai)堆為主(zhu)的(de)第(di)四代核(he)能系統,積極開(kai) 發(fa)模塊化(hua)小堆、開(kai)拓核(he)能供熱和核(he)動力等(deng)利用領域;長遠目(mu)標(biao)則是發(fa)展(zhan)核(he)聚變技(ji)術。
根(gen)(gen)據核(he)(he)能(neng)技(ji)術發展路線圖(tu),在(zai)第四代核(he)(he)能(neng)系統中,鈉冷快(kuai)堆(dui)、超高(gao)溫氣(qi)(qi)冷堆(dui)的示(shi)范(fan)(fan) 推(tui)(tui)廣、商(shang)業化(hua)進程相(xiang)對較快(kuai),有望(wang)在(zai) 2020-2030 年期間適當推(tui)(tui)廣: 1. 高(gao)溫氣(qi)(qi)冷堆(dui)核(he)(he)電(dian)(dian)站示(shi)范(fan)(fan)工(gong)(gong)程:根(gen)(gen)據科技(ji)部 2021 年 12 月(yue) 23 日《我國高(gao)溫氣(qi)(qi)冷堆(dui) 核(he)(he)電(dian)(dian)站示(shi)范(fan)(fan)工(gong)(gong)程首次并網(wang)發電(dian)(dian)成(cheng)功》,2021 年 12 月(yue) 20 日,高(gao)溫氣(qi)(qi)冷堆(dui)核(he)(he)電(dian)(dian)站示(shi)范(fan)(fan) 工(gong)(gong)程 1 號(hao)反(fan)應堆(dui)完成(cheng)發電(dian)(dian)機初始負荷運行試驗(yan)評價,首次并網(wang)成(cheng)功,發出(chu)第一度電(dian)(dian)。 該核(he)(he)電(dian)(dian)站裝(zhuang)機容量 20 萬千瓦,設備國產化(hua)率達(da)到 93.4%,其中包(bao)括全(quan)球(qiu)首臺(tai)高(gao)溫 氣(qi)(qi)冷堆(dui)螺旋盤管式(shi)(shi)直(zhi)流蒸汽發生器等。 2. 霞浦(pu)核(he)(he)電(dian)(dian) 600MW 示(shi)范(fan)(fan)快(kuai)堆(dui):根(gen)(gen)據福建省政府 2021 年 2 月(yue) 2 日《霞浦(pu)示(shi)范(fan)(fan)快(kuai)堆(dui) 工(gong)(gong)程 2 號(hao)機組開(kai)工(gong)(gong)建設》,寧德市霞浦(pu)核(he)(he)電(dian)(dian) 600MW 示(shi)范(fan)(fan)快(kuai)堆(dui)工(gong)(gong)程 2 號(hao)機組正式(shi)(shi)開(kai) 工(gong)(gong)建設。
第(di)四(si)代(dai)核(he)(he)能(neng)系(xi)統將(jiang)延(yan)續核(he)(he)電(dian)(dian)用(yong)管需求(qiu),中(zhong)(zhong)長(chang)期核(he)(he)電(dian)(dian)用(yong)管需求(qiu)具(ju)備剛性。根據寶銀特種鋼(gang)管有限公(gong)司官網,在第(di)四(si)代(dai)核(he)(he)能(neng)系(xi)統中(zhong)(zhong),高溫氣冷堆(dui)、快中(zhong)(zhong)子(zi)反應(ying)堆(dui)將(jiang)延(yan)續特 殊管材需求(qiu),例如螺旋盤管(高溫氣冷堆(dui))、六方管及包(bao)殼管(快中(zhong)(zhong)子(zi)反應(ying)堆(dui))等。 綜上,以蒸汽發生器傳熱(re)管為代(dai)表(biao)的管材作為核(he)(he)能(neng)系(xi)統關鍵部件,長(chang)期需求(qiu)穩健。 中(zhong)(zhong)長(chang)期來(lai)看,第(di)三代(dai)、四(si)代(dai)核(he)(he)能(neng)建設(she)均有望持續帶動核(he)(he)電(dian)(dian)用(yong)管需求(qiu)。