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    《“十四五”能源领域科技创新规划》--核能领域创新!

    1linda 2022-04-03 12:53

    当前,在能源革命数字革命双重驱动下,全球新一轮科技革命和产业变革方兴未艾。能源科技创新进入持续高度活跃期,可再生能源、非常规油气、核能、储能、氢能、智慧能源等一大批新兴能源技术正以前所未有的速度加快迭代,成为全球能源向绿色低碳转型的核心驱动力,推动能源产业从资源、资本主导向技术主导转变,对世界地缘政治格局经济社会发展带来重大而深远的影响。


    文件指出:

    全球能源技术创新在核能领域主要呈现以下新动向、新趋势。


    更安全、更高效、更经济为主要特征的新一代核能技术及其多元化应用,成为全球核能科技创新的主要方向。福岛事故后,全球核电建设整体进入稳妥审慎发展阶段,但核能技术创新的步伐并未减缓。美、俄、法等核电强国,凭借长期技术积累,瞄准更安全、更高效、更经济等未来核能发展方向,不断加大研发投入和政策支持,在三代和新一代核反应堆、模块化小型堆、核能供热等多元应用、先进核燃料及循环、在役机组延寿和智慧运维等方面开展了大量技术研发和试验示范工作,为引领未来全球核能产业安全高效发展奠定了坚实基础。


    文件指出:

    我国能源科技发展形势在核电技术方面:形成了较完备的大型压水堆核电装备产业体系。自主研发“华龙一号”和“国和一号”百万千瓦级三代核电,主要技术和安全性能指标达到世界先进水平。自主研发的具有四代特征的高温气冷堆商业示范堆已投产发电,快中子堆示范项目已开工建设。模块化小型堆、海洋核动力平台等先进核反应堆技术正在抓紧攻关和示范。


    核电发展目标——支撑在确保安全的前提下积极有序发展核电。三代大型压水堆装备自主化水平进一步提升,建立标准化型号和型号谱系。小型模块化反应堆、(超)高温气冷堆、熔盐堆、海洋核动力平台等先进核能系统研发和示范有序推进。乏燃料后处理、核电站延寿等技术研究取得阶段性突破。

    重点任务——安全高效核能技术。围绕提升核电技术装备水平及项目经济性,开展三代核电关键技术优化研究,支撑建立标准化型号和型号谱系;加强战略性、前瞻性核能技术创新,开展小型模块化反应堆、(超)高温气冷堆、熔盐堆等新一代先进核能系统关键核心技术攻关;开展放射性废物处理处置、核电站长期运行、延寿等关键技术研究,推进核能全产业链上下游可持续发展。

    1.核电优化升级技术

    (1)三代核电技术型号优化升级

    [示范试验] 开展三代核电在工程建设及运行过程中涉及的设备、工艺、布置和施工等关键技术优化研究,进一步提高机组安全性、经济性、厂址适应能力和设备可靠性,支撑建立具有完全自主知识产权的三代核电标准化型号和型号谱系。[应用推广] 结合国际市场要求,开展型号适应性研发,支撑设计审查认证及取证;持续开展核电厂设计优化和先进技术研究,助力自主三代核电批量化发展及在国际市场推广应用。

    (2)核能综合利用技术

    [示范试验] 开展核能供热(冷)方案优化及安全设计原则、核能海水淡化低温闪蒸等核心设备以及核能制氢工艺方案等关键技术研究,研究核能与风电、光伏、储能、氢能等的多能互补形式,优化完善以核电厂为核心的综合能源系统方案及运营技术,推动核能梯级利用,提高核能综合利用效率。

    2.小型模块化反应堆技术

    (3)小型智能模块化反应堆技术

    [示范试验] 开展小型智能模块化反应堆技术以及先进热交换、监测、材料、软件体系和安全性等关键技术研究,突破核心技术装备,完成先进模块化小型反应堆典型项目一体化与智能化设计,满足在园区、海岛、基地、矿区等多场景工程应用条件,适时开展小型模块化反应堆核能综合利用工程示范。

    (4)小型供热堆技术

    [示范试验] 开展供热堆系统设计、燃料组件、试验验证等关键技术研究,突破关键设备技术,实现小型供热堆设计、装备、建造和配套体系的标准化,适时开展小型堆供热商用示范。

    (5)浮动堆技术

    [集中攻关] 开展浮动式反应堆装置总体技术方案等关键技术研究,研制满足海洋条件和小型化要求的关键设备,健全海上浮动堆标准规范体系。

    (6)移动式反应堆技术

    [集中攻关] 开展轻型、智能核电源装置设计与关键技术研究,突破移动式反应堆关键共性技术,开展气冷微堆、微型压水堆、热管反应堆等型号总体方案设计及关键核级设备研制,完成相关试验验证,形成具备可移动能力的先进核电源装置方案。

    3.新一代核电技术

    (7)(超)高温气冷堆技术

    [集中攻关] 开展高温气冷堆主氦风机电磁轴承等关键设备优化改造,突破多模块协调控制技术;研制超高温气冷堆关键设备,研发(超)高温堆“热-电-氢”多联产应用技术,形成(超)高温气冷堆多用途应用技术方案。

    (8)钍基熔盐堆技术

    [集中攻关] 建设20MWe 小型模块化钍基熔盐研究堆及科学设施,探究堆内燃料盐、出堆燃料盐和处理后燃料盐中锕系元素和裂变产物的存在形式和转化规律,建立熔盐堆材料失效评估、寿命预测标准方法,完成钍基熔盐堆与发电系统耦合技术的研发与验证。

    4.全产业链上下游可持续支撑技术

    (9)放射性废物处理处置关键技术

    [集中攻关] 开展放射性废物综合处理等研究,研发完善等离子熔融、蒸汽重整等废物处理关键技术;建立废物综合处理最优化技术体系和核电机组长期运行废物处理方案,建设中低放废物的处置场。

    (10)核电机组长期运行及延寿技术

    [集中攻关] 开展核电厂长周期安全可靠运行策略研究,突破核电厂复杂严苛条件下的智能翻新、设备整体更换、多功能远程操控、老化(故障)在线监测等关键技术,研制定位、切割、焊接与金属粉尘收集等智能化专用装备,并构建三维仿真模型和全生命周期大数据系统;研究核电厂关键设备更换后长期运行的可行性及实施路径。[示范试验] 开展结构完整性检测与评价、关键部件材料快中子辐照损伤评价、一回路重要镍基合金部件及主管道材料性能退化行为预测、智能化核设施健康管理监测、辐照脆化热退火老化缓解等核电机组老化与寿命管理基础性和应用性技术研究,建立运行许可证延续技术体系和老化管理大纲技术体系。

    (11)核电科技创新重大基础设施支撑技术

    [集中攻关] 加快反应堆热工水力、严重事故机理等先进理论研究成果的试验验证技术攻关,支撑高水平台架和研究设施的建设与升级。 

    (12)核电数字化智能化技术

    [集中攻关] 构建核电研发、设计、制造、建造、运维、退役全周期业务领域的数字化智能化标准体系及平台体系,建立全生命周期大数据系统和核电厂三维数值模型,实现全过程状态结合、技术要素关联和技术状态贯通;开展反应堆堆芯数值模拟和预测、三维数字化协同设计与智慧工地、机组运行状态智能监控与分析、在役去污、典型设备运行状态全面感知预测与智能诊断、预防性维修、全寿期健康管理以及老化和寿命评估等关键技术研究,支撑构建人机物全面智联、少人干预、少人值守的智能核电厂

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