董保同:没有自主可控的核燃料工业,就没有核电站的“中国芯”
核燃料是核工业的“粮食”,核燃料循环产业是核工业发展的重要基础。
经过60余年的自主创新和改革发展,我国核燃料循环产业已在多个关键领域实现从“零的突破”到“国际先进”的跨越。当前,世界核电主要大国都积极发展核能产业,并重塑核能竞争优势地位。面对错综复杂的国际环境,我国核能产业也迎来了新的历史发展机遇期。截至2022年6月,我国在运核电机组54台(含高温气冷堆),在建及核准核电机组23台,在运核电各项性能指标位于世界前列,在建核电规模世界第一。2021年核电发电量占全国累计发电量的5.02%。作为核能“粮食”的核燃料直接赋能核能发展,为国民经济发展提供了有力保障。
就如何确保核燃料安全稳定供应,更好支撑核产业发展,国家原子能机构于6月27日在京举办2022年第二季论坛,与会专家学者围绕“核燃料赋能发展”主题深入交流,为核燃料循环产业发展建言献策。
核燃料如何赋能发展?党的十八大以来,我国核燃料循环产业都取得了哪些显著的成绩?目前还存在哪些薄弱环节?核燃料循环产业国际合作情况如何?下一步有哪些举措?就以上相关问题,国家原子能机构副主任董保同在接受媒体采访时给出了回答。
01
核燃料是高科技产业,附加值很高
董:从一些数据上看,火电煤电的成本中燃料占80%,而核燃料占核电的成本只有不到20%。如果按照去年核电的发电量4000多亿千瓦时、每千瓦时4毛多计算,是2000亿人民币的概念,那核燃料加工制造环节创造的产值就是几百亿人民币。核燃料产业规模并不大,从业人数也不多。前几天我去了北方核燃料元件厂,刚好见证了重水堆核燃料元件生产线第20万支燃料棒束下线。在现场可以看到,核燃料元件生产线自动化、数字化程度很高,车间真正的一线工作人员很少。核燃料加工是高科技产业,附加值很高,对整个核能产业支撑作用非常大。
董保同接受记者专访
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核燃料产业已在多个领域
实现从“零的突破”到“国际先进”的跨越
6月23日,辽宁红沿河核电站6号机组投产。这是我国投运的第54台核电机组。我国核能产业发展已进入规模发展的新阶段,无论是天然铀纯化转化、核燃料元件制造,还是铀浓缩产能都可以满足我国核电发展的需要。
辽宁红沿河核电站6号机组外景
03
博采众长,我们会走得更好
记:我国核燃料元件自主品牌形成了系列化。请您具体谈一谈我国自主化元件研制情况?
董:通过引进、消化、吸收,我国核燃料元件制造技术已达到国际先进水平,产能进入世界第一方阵。目前我国现有的核电站中,绝大部分燃料元件都是我们自己的燃料厂制造的。当然在设计和材料上还存在一些薄弱环节。针对这些薄弱环节,我们大力支持自主核燃料元件的研发工作,也部署了先进核燃料包括耐事故、环形等新型燃料的研发。目前通过入堆考验、数据积累,完全自主的核燃料元件的研发已经取得了重要突破,需要的是规模化的推广应用。所以后续完全自主的新的产能一定要尽快上来。
我这次去北方核燃料元件厂,看了几种燃料元件生产线后,很受启发。比如在有的燃料组件设计中,同一个堆芯里面有好几种丰度的燃料,可以使堆芯的功率分布更优化,如果用烧煤球来比拟,就是可以烧得很透。那么同样的装料出力出得就更多。我们这几十年最大的成就就是,一直在干,一直在提高,一直在学习。所以说,还是要保持一种开放的心态、学习的心态,博采众长,我们会走得更好。
04
与法国、俄罗斯相比,还有一定的差距
记:您刚才提到,核燃料循环后端的环节比较薄弱,我国后端发展的情况如何?您如何看待后端产业的发展?
董:与前端相比,我国后端起步比较晚,相对弱一些。但这些年,特别是党的十八大以来,我国后端产业也取得了一些新的成绩,有了很大的发展。但我国在成熟的商用后处理能力方面,与法国、俄罗斯相比,还有一定的差距。
关于核电站乏燃料后处理,国际上观点不尽一致。我国坚持核能发展“三步走”战略,确立了后处理闭式循环的技术路线,今后还要发展快堆。我认为,要成为一个核工业强国,我们应该掌握这个技术,应该有这个能力,只有干,才能慢慢地把成本降下来。
05
我们也成了世界核燃料元件的出口商
记:面对目前国际复杂的形势,我国在核电“走出去”之下的核燃料产业发展和国际合作方面近年来有哪些进展?
董:我国核燃料产业的发展得益于国际合作。中法、中俄、中加、中美核能合作中都包括核燃料合作。近些年我国核燃料元件发展也已经进入了一个新层次,完全自主的核燃料组件已出口巴基斯坦卡拉奇核电站。
我国积极投资海外市场,与非洲、亚洲多个铀资源大国合作开发铀资源项目。特别值得一说的是与哈萨克斯坦的合作。哈萨克斯坦是世界天然铀第一大产铀国,中哈开展核能战略合作,中方除了购买哈萨克斯坦的天然铀外,合资建设的燃料元件生产线去年已经投产。通过视频,我当时参加了投产仪式。哈萨克斯坦的朋友很高兴,“我们也成了世界上先进核电站燃料元件的出口商”。
随着中国核电“走出去”,下一步还会有更多的合作机会,这些项目也会带动核燃料“走出去”,未来核燃料的国际合作会进一步的拓展和深化。