第四代核電技術有新進展,全球首座位於中國山東榮成市的中國正式石島灣高溫氣冷球床核反應爐 HTR-PM 完成 168 小時連續運行考驗,正式投入商業運轉,第代這也是核反全球第一座第四代核電機組。
第四代核能有多項候選技術,應爐皆聲稱更便宜、商轉安全與高效,全球首座結合各種新設計、中國正式燃料與技術,第代多年來備受眾人期待,核反只是應爐新技術總是開發不易,中國 HTR-PM 在今年 12 月 6 日正式商轉,商轉背後是全球首座數十年的開發時間,其中一些技術還能追溯到 20 世紀 50 年代。中國正式
石島灣核電廠有三座核反應爐,第代HTR-PM 是全球第一座商轉的第四代核反應爐,其他兩座為美國西屋電氣的第三代 CAP1400 核反應爐。
那麼第四代的高溫氣冷球床反應爐跟之前的核電有什麼差異?
HTR-PM 由兩個球床反應爐組成,每座反應爐的熱功率為 250 MW,連接到容量達 210 MWe 的蒸汽渦輪機和冷卻用的氦氣鼓風機,蒸氣出口溫度達到 500°C 。球床反應爐又稱卵石床反應爐,將鈾、碳等核燃料包進陶瓷球球中,每一座核模組都是壓力容器,從頂部放入卵石、底部還有兩個用來移除用過或損壞陶瓷球的設備。
第四代核電廠設計也融合多項安全創新技術,包括被動冷卻、燃料可承受更高溫、核分裂反應自我調節,無須外部幫助即可處理緊急情況,也因為採用非腐蝕性氦氣冷卻劑,核電廠不需要建置在海岸、河流或水域附近。
HTR-PM 由中國清華大學、中國華能集團和中國核工業集團共同建設,希望為石化工業提供蒸汽和電力,希望在未來幾十年,以第四代核反應爐漸漸取代中國既有的燃煤電廠。
目前美國、南非等多國正開發研究球床反應爐,先前德國也有建置兩座試驗球床反應爐,但由於燃料球沒有處理好,導致放射性洩露而關閉,由於殘餘放射性目前尚未開始拆除作業。球床反應爐需要注意卵石磨損、斷裂、輻照濺射和腐蝕會產生灰塵堆積問題,也需要有高壓密封安全殼,防止放射性塵埃洩漏,以及核燃料球的廢棄物處理。
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(首圖來源:中國清華大學)