【本刊2022 年1 月综合报道】2021 年12 月初,法国电力公司(EDF)宣布成立模块化小堆NUWARD国际咨询委员会,汇聚来自全球核工业企业和学术研究机构的资深专家,为推进NUWARD的商业化出谋划策。
NUWARD是由法国原子能与替代能源委员会(CEA)、法电、法国海军集团公司(Naval Group)和原子能技术公司(TechnicAtome)合作打造的一款模块化小型压水堆,单堆装机容量17万千瓦。在NUWARD研发过程中,原委会负责开展反应堆堆芯研究并提供新技术认证方面的专业知识;法电提供反应堆设计、建设和运营方面的经验;海军集团提供有关模块化及小型核设施方面的专业知识;原子能技术公司提供该公司在过去数十年中为法国设计和制造舰船核动力推进系统积累的紧凑型反应堆设计经验。
未来,法电将建设和推广由两座反应堆组成的34万千瓦NUWARD电厂,取代30万~40万千瓦的化石燃料电厂,为偏远城市、能源密集型产业和小型电网供电。
NUWARD模块化小型压水堆基于法国在过去数十年中积累的压水堆设计、建设和运行经验,采用了七项重大技术创新:一是采用一体化架构,将所有一回路冷却系统均放置在反应堆压力容器内部,降低发生冷却剂丧失事故的可能性;二是采用板式蒸汽发生器,使反应堆结构紧凑,可以在一幢厂房中建设双堆;三是采用浸没式控制机构,消除了控制棒弹出风险;四是使用非能动冷却系统,能够以非能动方式管理所有的设计基准工况;五是不使用可溶硼控制反应性,有助于简化在正常运行或事故工况下的相关操作,并减少废水产生量;六是使用金属安全壳,加强气密性,并能够将包括安全壳在内的反应堆整体浸没在水体中;七是采用半地下式核岛厂房,有利于加强对外部危险的防护。由于采用了上述创新,NUWARD能够满足全球最严格的安全标准,并且即使发生事故,也能够在无人为干预情况下进行至少三天的应急余热排出。
目前,NUWARD尚处于概念设计阶段。法国总统马克龙在2021年10月公布的“法国2030”投资计划中明确指出,政府将向核能领域投资约10亿美元,目标是到2030 年建成NUWARD 首堆。法国未来可能会成立一家企业,专门负责推进NUWARD商业化。
国际咨询委员会由来自全球核工业企业和学术研究机构的专家组成,主要包括法国电力英国公司、芬兰工业动力公司(TVO)和富腾公司(Fortum)、加拿大安大略电力公司(OPG)以及捷克能源集团(CEZ)等核工业企业,以及印度巴巴原子能研究中心(BARC)、美国麻省理工学院和意大利米兰理工大学等学术研究机构。
国际咨询委员会的职责是:在NUWARD商业化推进的各个阶段,定期就市场预期、潜在应用和相关商业模式、经济性、技术特性、取证和监管框架以及公众接受度等与小堆部署密切相关的问题展开研讨,并为推进小堆商业化提出咨询建议。
法国一直对以国际合作方式推进小堆商业化持开放态度,尤其是在促进监管协调、设计标准化和设计优化方面。在2019 年首次对外公布NUWARD研发计划时,原委会、法电与美国西屋公司(Westinghouse)签署合作框架协议,宣布未来将在小堆研发领域开展合作。
小堆技术是未来核工业发展的一个重要技术制高点,在军事和民用领域均有广阔的发展前景和巨大的应用价值。世界主要核工业国家均大力支持本国企业开展相关技术研发,迄今已推出超过70种小堆设计。组建国际咨询委员会是法国在小堆商业化进程中采用的一种创新模式,有助于法国博采众长,参与甚至主导国际小堆标准的制订,引领技术发展,并针对未来的市场需求研发小堆NUWARD,从而在国际市场竞争中占据优势地位。