【本刊2022 年1 月綜合報道】2021 年12 月初,法國電力公司(EDF)宣布成立模塊化小堆NUWARD國際咨詢委員會,匯聚來自全球核工業企業和學術研究機構的資深專家,為推進NUWARD的商業化出謀劃策。
NUWARD是由法國原子能與替代能源委員會(CEA)、法電、法國海軍集團公司(Naval Group)和原子能技術公司(TechnicAtome)合作打造的一款模塊化小型壓水堆,單堆裝機容量17萬千瓦。在NUWARD研發過程中,原委會負責開展反應堆堆芯研究并提供新技術認證方面的專業知識;法電提供反應堆設計、建設和運營方面的經驗;海軍集團提供有關模塊化及小型核設施方面的專業知識;原子能技術公司提供該公司在過去數十年中為法國設計和制造艦船核動力推進系統積累的緊湊型反應堆設計經驗。
未來,法電將建設和推廣由兩座反應堆組成的34萬千瓦NUWARD電廠,取代30萬~40萬千瓦的化石燃料電廠,為偏遠城市、能源密集型產業和小型電網供電。
NUWARD模塊化小型壓水堆基于法國在過去數十年中積累的壓水堆設計、建設和運行經驗,采用了七項重大技術創新:一是采用一體化架構,將所有一回路冷卻系統均放置在反應堆壓力容器內部,降低發生冷卻劑喪失事故的可能性;二是采用板式蒸汽發生器,使反應堆結構緊湊,可以在一幢廠房中建設雙堆;三是采用浸沒式控制機構,消除了控制棒彈出風險;四是使用非能動冷卻系統,能夠以非能動方式管理所有的設計基準工況;五是不使用可溶硼控制反應性,有助于簡化在正常運行或事故工況下的相關操作,并減少廢水產生量;六是使用金屬安全殼,加強氣密性,并能夠將包括安全殼在內的反應堆整體浸沒在水體中;七是采用半地下式核島廠房,有利于加強對外部危險的防護。由于采用了上述創新,NUWARD能夠滿足全球最嚴格的安全標準,并且即使發生事故,也能夠在無人為干預情況下進行至少三天的應急余熱排出。
目前,NUWARD尚處于概念設計階段。法國總統馬克龍在2021年10月公布的“法國2030”投資計劃中明確指出,政府將向核能領域投資約10億美元,目標是到2030 年建成NUWARD 首堆。法國未來可能會成立一家企業,專門負責推進NUWARD商業化。
國際咨詢委員會由來自全球核工業企業和學術研究機構的專家組成,主要包括法國電力英國公司、芬蘭工業動力公司(TVO)和富騰公司(Fortum)、加拿大安大略電力公司(OPG)以及捷克能源集團(CEZ)等核工業企業,以及印度巴巴原子能研究中心(BARC)、美國麻省理工學院和意大利米蘭理工大學等學術研究機構。
國際咨詢委員會的職責是:在NUWARD商業化推進的各個階段,定期就市場預期、潛在應用和相關商業模式、經濟性、技術特性、取證和監管框架以及公眾接受度等與小堆部署密切相關的問題展開研討,并為推進小堆商業化提出咨詢建議。
法國一直對以國際合作方式推進小堆商業化持開放態度,尤其是在促進監管協調、設計標準化和設計優化方面。在2019 年首次對外公布NUWARD研發計劃時,原委會、法電與美國西屋公司(Westinghouse)簽署合作框架協議,宣布未來將在小堆研發領域開展合作。
小堆技術是未來核工業發展的一個重要技術制高點,在軍事和民用領域均有廣闊的發展前景和巨大的應用價值。世界主要核工業國家均大力支持本國企業開展相關技術研發,迄今已推出超過70種小堆設計。組建國際咨詢委員會是法國在小堆商業化進程中采用的一種創新模式,有助于法國博采眾長,參與甚至主導國際小堆標準的制訂,引領技術發展,并針對未來的市場需求研發小堆NUWARD,從而在國際市場競爭中占據優勢地位。