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乏燃料后处理进入关键升级期
时间:2015-01-19 12:18 来源:中国能源报 作者:中国能源报

 

      中国的核燃料闭式循环战略目标正一步步靠近现实,而乏燃料后处理在巨大的需求面前,正面临升级。

      记者日前在中国核学会和法国阿海珐集团共同主办的“中法核燃料循环后端研讨会”上获悉,乏燃料安全管理已成目前我国核电发展面临的重要挑战之一,乏燃料离堆贮存需求正逐步加大,面临紧迫性,而我国建设大型商用后处理厂的条件已经成熟。

离堆贮存量需求巨大

      “中国核能的持续发展,对核燃料循环后端建设提出了迫切需求。根据有关规划测算,2020年我国乏燃料累计产量约1万吨。” 国防科工局系统工程二司副司长任宏军坦言。结合未来我国的核电发展前景和规模,任宏军表示,这将为核燃料循环产业发展提供更加广阔的空间。

      据了解,目前全球现有商用乏燃料后处理能力为4760吨/年,相当于可处理全球每年卸出乏燃料量的43%。一个百万千瓦级压水堆每年产生乏燃料约18.8吨,按照2020年我国核电运行容量5800万千瓦目标计算,届时当年从反应堆中卸出的乏燃料预计超过1000吨。

      核电机组配有相应的乏燃料贮存设施,即堆贮存水池。随着机组运行周期增加,乏燃料水池会达到存放上限,因此离堆贮存乏燃料是保证核电站连续运行的重要环节。相关预测显示,到2015年,我国乏燃料产生量、累计与离堆贮存量将分别达到650吨、3000吨和1300吨。而到2030年,这组数字将变为2000吨、23500吨和15000吨。

      一位参会的业内专家向记者表示,随着核电机组的陆续建成和投运,乏燃料产生量和累积量将呈逐年上升趋势。“我国选择实施核燃料闭式循环,并坚持乏燃料后处理。但随着乏燃料在堆贮存水池的逐渐满容,乏燃料运输能力、贮存设施、后处理能力均有短板,成为我国核燃料循环后段面临的现实问题。”

      环保部核与辐射安全中心总工程师柴国旱也透露,目前大亚湾核电厂乏燃料水池已经饱和,田湾核电厂乏燃料水池接近饱和,已经建成的离堆乏燃料湿法储存设施也已贮存饱和。

      “目前离堆贮存需求巨大和紧迫。”中核瑞能科技有限公司总经理薛维明表示。他同时介绍了国内部分核电站乏燃料的离堆贮存时间:大亚湾核电站是2004年;田湾核电站、秦山核电二期、岭澳核电一期均在2016年;岭澳核电二期是2019年。

后处理大厂推进中

      据任宏军介绍,我国早在1983年就确立了核能发展“必须相应发展后处理”的路线,明确了后处理在提升铀资源利用率和减少废物产生量方面的重要作用,并统筹核能事业发展需要,积极推进乏燃料后处理、快堆及MOX燃料制造等产业和技术发展。

      “核燃料闭式循环可有效提高铀资源利用率,减少高放废物,是我国核能长期可持续发展的战略选择。”中核集团总工程师雷增光表示。他透露,我国后处理中试厂已经投运,高放废物地质处置相关科研正在推进。

      目前全世界掌握后处理技术的9个国家中,我国的年后处理能力相对较弱。建设后处理大厂,是实现我国核能“压水堆-快堆-聚变堆”三步走战略的关键环节。

      “法国是核燃料循环后端产业的先行者。在乏燃料后处理和高放废物处置方面取得了突出的成绩,积累了丰富的经验。”雷增光表示。

      据了解,中核集团与阿海珐集团2013年4月签署了《中法合作建设大型商业后处理-再循环工厂项目的合作意向书》,这份“后处理大厂项目”合作意向书包含了后处理大厂项目的建设内容、性能指标、双方责任及分工等重要内容,是双方后续合作谈判的指导性文件。后处理大厂项目建设完成之后,将具备年800吨乏燃料后处理能力。今年3月,双方又签署了关于后处理再循环长期合作谅解备忘录。

      上述业内专家告诉记者,商用后处理大厂建设之所以紧迫,源于两个因素,一个是我国核电规模的扩大,乏燃料离堆贮存需求巨大,另一个是我国核电的“压水堆-快堆-聚变堆”三步走发展战略。“快堆所使用的燃料首先必须要从压水堆乏燃料中获取,没有后处理大厂,快堆将面临没有‘口粮’的局面。”

      据薛维明介绍,中法合作建设的800吨后处理大厂项目预计2015年中法双方合同生效、2021年实现第一罐混凝土浇注、2029年后处理设施进行热试、2030年实现投运。

      “800吨后处理项目将带动我国核燃料循环后段产业的整体发展。”薛维明称,“目前的谈判已经完成合同的技术附件。”