可持续核能技术平台(SNETP)
SNETP主要分为三部分:核电二代&三代协会(NUGENIA)、欧盟可持续核工业倡议(ESNII)、核能热电联产工业倡议(NC2I)。三个机构共同努力做到:维持现今安全的、富有竞争力的核技术;开发新一代更加可持续的反应堆技术;发展新的核电应用设施。
NUGENIA是一个国际性非盈利协会,致力于研究和发展核裂变技术,主要关注二代、三代核电站。通过发起和支持国际研发项目方案,为社会公众提供科学和技术基础。该协会联合来自工业、研究机构、安全组织和学术界的利益相关者,共同开发核电领域技术。
ESNII则主要针对当前对第四代快中子反应堆示范技术的需要,结合配套的科研基础设施、燃料设施展开研发工作。该机构的主要目标是在2025年之前,设计、许可、建设钠冷快堆(SFR),该项目称为ASTRID,同时建设柔性快速谱镭射装置,称为MYRRHA。此外,ALFRED示范项目采用铅冷快堆(LFR)技术,ALLEGRO示范项目为气冷快堆(GFR)技术,二者均为核电技术路线图的一部分。
NC2I的目标是利用核能技术,为节能低碳社会打造创新的、富有竞争力的热电联产技术。目前,进展较好的项目将在10年内,为数个能源密集型产业提供热电联产示范系统。
技术趋势分析
三代技术将成主流
目前,核电的技术进化趋势十分明显。1970~1990年,国际普遍采用二代核电技术,即压水反应堆和沸水反应堆;经过更新改进,三代及三代+技术将持续应用到2050年,主要为加压重水反应堆;2070~2090年,气冷式快堆、铅冷式快堆、熔盐反应堆等将成为主流。在国际能源署发布的《2015核电技术路线图》中,认为小型模块化反应堆(SMR)通过微电网或孤立市场有效拓展了能源市场,尤其在部分不适合建设大型核电站的地方。模块化的设计也有助于解决融资障碍。
截至2014年12月,世界上共有438个可运行的反应堆,装机约为396吉瓦。大约82%的反应堆是轻水反应堆(LWR),其中又有63%为压水反应堆(PWR),19%为沸水反应堆(BWR)。世界上11%的加压重水反应堆(PHWR)在加拿大和印度运营,约3%的气冷式核反应堆(GCR)全部在英国运营,大部分将在未来十年退休。另外3%的反应堆的俄语缩写为RBMK,也就是石墨慢化轻水冷却反应堆(LWGR);这些反应堆目前只有俄罗斯在运营,在下一个十年结束前很可能就退役。438个反应堆里还有一个是钠冷式快反应堆(FBR),这是四代核电技术实例之一。
此外,核聚变反应堆技术也在加紧研发之中,主要应用高温超导体、环形腔磁场等技术控制聚变等离子体。目前世界上最大的核聚变项目是ITER(国际高热原子能反应堆),是一个由30个国家联合建立的巨大核聚变反应堆,位于法国南部,仅磁体重量就与一架波音747飞机相当。同时多家私人资本公司也在加速研究小型核聚变装置,以求产品早日问世。