相比三代(dai)(dai)核(he)(he)(he)能(neng)(neng)(neng)系統,四代(dai)(dai)核(he)(he)(he)能(neng)(neng)(neng)系統具有更高(gao)的(de)安全性、經濟性。根據杜(du)祥琬《核(he)(he)(he)能(neng)(neng)(neng) 技術方向研究及發展路線圖(tu)》,美(mei)國(guo)于 2000 年發起“第四代(dai)(dai)核(he)(he)(he)能(neng)(neng)(neng)系統國(guo)際論壇 (GIF)”,希(xi)望(wang)能(neng)(neng)(neng)更好地解決核(he)(he)(he)能(neng)(neng)(neng)發展中的(de)可(ke)(ke)持續性(鈾(you)(you)(you)資源(yuan)利用與廢物(wu)管理)、安 全與可(ke)(ke)靠性、經濟性、防擴散與實(shi)體保護(hu)等(deng)問題。第四代(dai)(dai)核(he)(he)(he)能(neng)(neng)(neng)系統最(zui)(zui)顯著的(de)特點是 強調(diao)固有安全性,是解決核(he)(he)(he)能(neng)(neng)(neng)可(ke)(ke)持續發展問題的(de)關鍵環節。GIF 提(ti)出(chu)六(liu)種堆(dui)(dui)型:鈉 冷(leng)快(kuai)堆(dui)(dui)、鉛冷(leng)快(kuai)堆(dui)(dui)、氣(qi)冷(leng)快(kuai)堆(dui)(dui)、超臨界水堆(dui)(dui)、超高(gao)溫(wen)氣(qi)冷(leng)堆(dui)(dui)和(he)熔鹽堆(dui)(dui),其中鈉冷(leng)快(kuai) 堆(dui)(dui)將(jiang)核(he)(he)(he)燃(ran)料的(de)使用效率提(ti)高(gao)約 50 倍,是最(zui)(zui)接近滿足商業核(he)(he)(he)電廠(chang)需(xu)要的(de)堆(dui)(dui)型(可(ke)(ke)將(jiang) 天然鈾(you)(you)(you)資源(yuan)利用率從目前的(de)約 1%提(ti)高(gao)至 60%以上,并實(shi)現放射性廢物(wu)最(zui)(zui)小化,可(ke)(ke) 解決鈾(you)(you)(you)礦資源(yuan)枯竭(jie)、核(he)(he)(he)材料利用率低(di)和(he)核(he)(he)(he)廢料難(nan)以處理等(deng)問題)
中長期來看,預計我國(guo)將(jiang)發(fa)(fa)(fa)展(zhan)以鈉(na)冷快堆(dui)、超高溫(wen)氣冷堆(dui)等為主的(de)第(di)(di)四代核(he)能(neng)系統。 根據杜祥琬(wan)《核(he)能(neng)技(ji)術方(fang)向研究及發(fa)(fa)(fa)展(zhan)路(lu)線圖》,我國(guo)核(he)能(neng)發(fa)(fa)(fa)展(zhan)近中期目標是優化自 主第(di)(di)三代核(he)電技(ji)術;中長期目標是開發(fa)(fa)(fa)以鈉(na)冷快堆(dui)為主的(de)第(di)(di)四代核(he)能(neng)系統,積(ji)極開 發(fa)(fa)(fa)模塊化小堆(dui)、開拓核(he)能(neng)供熱和核(he)動力等利用領域(yu);長遠目標則是發(fa)(fa)(fa)展(zhan)核(he)聚變技(ji)術。
根(gen)據核能(neng)技術(shu)發(fa)展路(lu)線圖,在第四代核能(neng)系統中,鈉冷(leng)快(kuai)(kuai)堆(dui)(dui)(dui)、超高(gao)溫(wen)氣冷(leng)堆(dui)(dui)(dui)的(de)示(shi)范(fan) 推廣、商業(ye)化(hua)進(jin)程相(xiang)對較快(kuai)(kuai),有(you)望在 2020-2030 年(nian)期間適當推廣: 1. 高(gao)溫(wen)氣冷(leng)堆(dui)(dui)(dui)核電(dian)(dian)(dian)站(zhan)示(shi)范(fan)工(gong)程:根(gen)據科技部 2021 年(nian) 12 月 23 日(ri)《我(wo)國(guo)高(gao)溫(wen)氣冷(leng)堆(dui)(dui)(dui) 核電(dian)(dian)(dian)站(zhan)示(shi)范(fan)工(gong)程首次并(bing)網(wang)發(fa)電(dian)(dian)(dian)成(cheng)功(gong)》,2021 年(nian) 12 月 20 日(ri),高(gao)溫(wen)氣冷(leng)堆(dui)(dui)(dui)核電(dian)(dian)(dian)站(zhan)示(shi)范(fan) 工(gong)程 1 號反應堆(dui)(dui)(dui)完成(cheng)發(fa)電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)初(chu)始(shi)負荷運行試驗評價(jia),首次并(bing)網(wang)成(cheng)功(gong),發(fa)出(chu)第一度(du)電(dian)(dian)(dian)。 該核電(dian)(dian)(dian)站(zhan)裝(zhuang)機(ji)(ji)容(rong)量 20 萬(wan)千(qian)瓦,設(she)備國(guo)產化(hua)率達到 93.4%,其中包括全球首臺高(gao)溫(wen) 氣冷(leng)堆(dui)(dui)(dui)螺旋盤管式(shi)直流(liu)蒸汽(qi)發(fa)生器等。 2. 霞浦核電(dian)(dian)(dian) 600MW 示(shi)范(fan)快(kuai)(kuai)堆(dui)(dui)(dui):根(gen)據福建(jian)省政府 2021 年(nian) 2 月 2 日(ri)《霞浦示(shi)范(fan)快(kuai)(kuai)堆(dui)(dui)(dui) 工(gong)程 2 號機(ji)(ji)組(zu)開工(gong)建(jian)設(she)》,寧德(de)市霞浦核電(dian)(dian)(dian) 600MW 示(shi)范(fan)快(kuai)(kuai)堆(dui)(dui)(dui)工(gong)程 2 號機(ji)(ji)組(zu)正式(shi)開 工(gong)建(jian)設(she)。
第四代(dai)(dai)核(he)能(neng)系統將延續核(he)電用管(guan)(guan)(guan)需(xu)求(qiu),中長期(qi)核(he)電用管(guan)(guan)(guan)需(xu)求(qiu)具(ju)備剛性。根據寶銀特(te)種(zhong)鋼管(guan)(guan)(guan)有(you)限公司官(guan)網,在第四代(dai)(dai)核(he)能(neng)系統中,高溫氣冷(leng)堆(dui)、快中子反應(ying)堆(dui)將延續特(te) 殊(shu)管(guan)(guan)(guan)材(cai)需(xu)求(qiu),例如螺旋盤管(guan)(guan)(guan)(高溫氣冷(leng)堆(dui))、六方管(guan)(guan)(guan)及包(bao)殼管(guan)(guan)(guan)(快中子反應(ying)堆(dui))等。 綜上,以(yi)蒸汽發生(sheng)器傳(chuan)熱管(guan)(guan)(guan)為(wei)代(dai)(dai)表的管(guan)(guan)(guan)材(cai)作為(wei)核(he)能(neng)系統關鍵部件,長期(qi)需(xu)求(qiu)穩健。 中長期(qi)來看,第三代(dai)(dai)、四代(dai)(dai)核(he)能(neng)建(jian)設均有(you)望持續帶動核(he)電用管(guan)(guan)(guan)需(xu)求(qiu)。

