快堆的競爭力正在加強

余娜

上世紀中期到七八十年代，國際上曾興起過一陣快堆建設高潮，歐美的快堆幾乎都是在那個時代建成的。但在之后長達20年的時間里，快堆建設陷入低谷，前期建設的實驗快堆也基本退役。轉機出現在2000年之后，隨著第四代核電技術被提出和受到廣泛重視，當前，一股快堆建設的熱潮正席卷全球。

第四代核電技術主要包括6種堆型，分別是鈉冷快堆、鉛冷快堆、氣冷快堆、超臨界水堆、熔鹽堆和超高溫堆。其中，鈉冷快堆尤其被業界看好，被稱為所有堆型中的“一號種子選手”。據法國原子能與替代能源委員會預測，未來幾十年，法國將大力發展快中子堆，預計到2020年核電占比將從現在80%的降至50%，屆時快中子堆經濟性和競爭力將大幅度提高。未來，快堆占比有望達到法國核電的20%。

11月4日，在第二屆中法核燃料循環后端研討會上，《能源》雜志記者專訪了法國原子能與替代能源委員會核能部主管Bernard Boullis。

Q：鈉冷快堆在法國被寄予厚望，其研發的主要意義是什么？

A：開發鈉冷快堆，其主要目標就是推動核電的可持續發展。目前反應堆中，真正的鈾或者核燃料，利用率僅為1%左右。對于目前富存的钚，其使用還沒有找到一個更好的方法。但是，開發快堆的話，就可以運用到钚。此外，钚還涉及到核輻射擴散。我們知道，乏燃料中有很多的次錒系元素，其放射性能夠持續幾萬年、幾十萬年，所以必須找到合適的方法對它們進行處理。

因此，發展鈉冷快堆的意義首先在于可以讓核燃料在反應堆里面燒的更干凈，使用率更高。第二個方面是可以把富存的钚消耗掉，第三個方面是可以把這些次錒系元素燒掉，減少毒性。

此外，發展鈉冷快堆還可以大量節約核燃料，尤其是鈾資源，并促使鈾的利用率更高。隨著快堆技術的不斷成熟，安全性和經濟性不斷提高，當鈾資源將來缺乏時，法國就可以大量發展快堆，保證能源可持續發展。

Q：目前快堆技術在研發階段遇到的最大困難是什么？

A：首先是標準問題。法國已經設計并運行了一些快堆，現在的問題就是我們在運營的快堆當中，如何讓快堆的運行符合目前較高等級的安全標準。例如一些快堆在30年甚至40年前已經設計開發出來了，那這樣的快堆的安全性是否仍符合目前的安全標準？因此，如何提高快堆的安全性以符合現在的安全標準，是當務之急。

其次是快堆如何與壓水堆共存發展的問題。我們要明確一個概念，并不是快堆開發出來以后就把壓水堆全部替換掉了，這實際上存在一個很長的共存期，需要逐步增加快堆的數量，減少壓水堆的數量，一步步來。

Q：隨著政策的不斷傾斜以及可再生能源占比的不斷增加，核電在法國的占比是否會不斷縮小？

A：目前，法國擁有現役核電機組共58座，總裝機容量約63吉瓦。核電約占全國電力供應的五分之三，75%左右。去年，法國國內曾通過一項法案——《能源過度法》。法案規定，應減少溫室氣體二氧化碳的排放，盡量較少使用化石能源。但是，我們也應看到未來法國的能源工業將呈現多樣性發展趨勢。在裝機方面，法國將盡量優先發展可再生能源，但短期內，核電仍是基荷能源這一現狀不會改變。

當前，法國政府也在鼓勵做一些研究，目的就是為了保持核電的可持續發展。為實現能源多樣性，加速發展可再生能源，法國政府已經把核電總的份額固定下來，就是目前這個水平。隨著經濟的發展，將來能源需求也會不斷增長，這就需要通過可再生能源來補充。因此相比較而言，核電占比份額必然會不斷減少。預計到2035年，核電將占比整個能源的50%，其他能源共占50%。

Q：下一階段，中法在快堆的研發上將采取哪些合作？

A：其實在快堆領域，中法之間有過合作，也十分愉快。因為我們的目標都是相同或相似的，所以有一定的成果可以共享。如法國的超鳳凰堆（世界上第一座商業規模的快中子增殖堆）與中國的實驗快堆在研發進程中就進行了很多交流與合作。

以鈉冷快堆為例，主要合作領域將涉及快堆堆芯物理研究、快堆輻照技術研究、快堆堆芯地震分析技術研究、CEFR調試和啟動有關的鈉技術和運行技術培訓、快堆運行和維修技術研究、鈉技術及其安全研究等。

下一步，中法雙方合作前景和空間都比較廣闊。如燃料循環，以及ASTRID反應堆和CFR600項目的合作，我們都將拭目以待。endprint