海上核電站：“哪里需要哪里去”

2016/11/23 10:14:35

中國廣核集團(下稱“中廣核”)最近宣稱，公司開發(fā)的一個小型核反應(yīng)堆已經(jīng)正式進入了工程階段。該反應(yīng)堆是一種可以滿足海洋用戶需求的分布式海洋綜合能源系統(tǒng)。

11月4日，中廣核與東方 電氣股份有限公司(下稱“東方 電氣”)簽署了《“中廣核ACPR50S實驗堆平臺項目”壓力容器采購協(xié)議》，這意味著中廣核海上小型堆ACPR50S建設(shè)正式啟動，中國海上核電站建設(shè)進入新時代。

海上核電站又稱海上浮動核電站。今年年初，國新辦舉行的國內(nèi)首部涉核領(lǐng)域的《中國的核應(yīng)急》白皮書透露，中國的海上浮動核電站正在規(guī)劃當(dāng)中。中國致力于建設(shè)海洋強國，而海上核電站有利于中國對海洋資源進行充分的挖掘利用。

海上核電站的工作原理是，把核反應(yīng)堆安置在船舶上，由船舶開往那些需要電源的海洋，比如，南海、渤海和東海。海上核電站在國內(nèi)屬于首創(chuàng)，盡管中國核動力平臺的研發(fā)已有近半個世紀(jì)的歷史，已擁有多艘核動力艦船，民用核動力船舶建造尚無先例。

不管反應(yīng)堆是安置在核動力艦船身上(比如潛水艇和航母)，還是安置在民用的船舶身上，中國工程院院士潘自強此前向記者分析說：“這在技術(shù)上已經(jīng)沒有問題。”

“(國內(nèi))幾家(核電集團)都在發(fā)力。”東方  電氣一位內(nèi)部人士對記者說，小型核反應(yīng)堆是未來核電領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。

“哪里需要哪里去”

ACPR50S是中廣核開發(fā)的海上浮動核電站，用中廣核研究院副總工程師、小型堆總設(shè)計師芮旻的話說，是以成熟的大型陸上商用壓水堆核電站為參考，基于成熟的核電裝備技術(shù)，結(jié)合成熟的海洋設(shè)施技術(shù)，開發(fā)的滿足最高核安全要求和海洋用戶需求的分布式海洋綜合能源系統(tǒng)。

“總體上說，海上浮動核電站與陸地上的核電站沒有什么區(qū)別。”潘自強分析說，它們的區(qū)別是，前者在海上，而后者在陸上。

海上核電站，好比是把一個在縮小版的陸地核電站移植到船舶身上，比如，ACPR50S單堆熱功率為200MW，相當(dāng)于陸上百萬級千瓦的核反應(yīng)堆的1/5。國際原子能機構(gòu)(IAEA)將小型核反應(yīng)堆定義為發(fā)電功率小于300兆瓦的核反應(yīng)堆動力裝置，簡稱小型堆。

由于陸地環(huán)境和海洋環(huán)境存在巨大差異，相關(guān)的技術(shù)要求自然有異。基于海洋的特殊環(huán)境，海上核電站的反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)緊湊、重量集中、重心低、抗傾斜，搖擺能力和抗沖能力強。在設(shè)計時，反應(yīng)堆充分考慮海上臺風(fēng)、海冰、雪載荷等對核動力裝置的影響。

安全性更是重中之重，因為核反應(yīng)堆釋放的能量巨大。美國人曾在半個世紀(jì)前做過一個狂野的試驗——把核動力用到宇宙飛船身上。理論上，一艘配備核動力的超級飛船的飛行速度能夠達到光速的1/10。但這個狂野的試驗因為會在實際應(yīng)用中危及人類的生命而被叫停。與這種危險的試驗不同，一艘使用核動力的船艦，只要帶上10千克鈾就相當(dāng)于帶上25000噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

與陸上核電站一樣，海上核電站必須滿足國標(biāo)對放射性排放的要求。從中國核電站多年的運營經(jīng)驗來看，國內(nèi)核反應(yīng)堆的技術(shù)是安全可靠的。而海上核電站反應(yīng)堆技術(shù)，則是基于陸上核電站反應(yīng)堆技術(shù)改進而來的。

此外，海上核電站的一大特點是，可以在浩瀚的海洋之中自由移動，有“哪里需要到哪里去”的優(yōu)勢。它既可以為近岸的大型港口工業(yè)基地提供電力，也可以為遠洋作業(yè)的海上石油、天然氣開采平臺提供電力。

中廣核稱，要實現(xiàn)建設(shè)海洋強國戰(zhàn)略，首先要解決的就是海上能源供給問題，而海上核電站“是徹底解決我國近海、遠海及島礁等地區(qū)穩(wěn)定能源供應(yīng)的重要途徑”。

發(fā)展海上核電站，有助于提升中國的遠洋海上資源開發(fā)能力，比如在遠離大陸數(shù)百甚至上千公里的西沙群島、南沙群島等南海海域的海上資源開采。與此同時，海上核電站還可以作為應(yīng)對各種緊急情況的備用電源，為遭受自然災(zāi)害襲擊的地區(qū)提供電源，從而提升中國面對災(zāi)害時的應(yīng)急能力。