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在民用核能發(fā)展的幾十年時(shí)間里，對(duì)于核電發(fā)展利弊得失的種種討論一直未曾停止，其中熱堆乏燃料如何處置往往成為關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。如果一直爭(zhēng)論而沒(méi)有實(shí)踐，顯然是無(wú)法得出有效結(jié)論的。正因如此，法國(guó)通過(guò)40多年來(lái)的閉式核燃料循環(huán)實(shí)踐得出的階段性結(jié)論才顯得可貴。
在核電發(fā)展的過(guò)程中，我國(guó)與法國(guó)進(jìn)行了深度的合作，對(duì)于乏燃料管理方式也選擇了世界上已經(jīng)具有工程經(jīng)驗(yàn)的“核燃料閉式循環(huán)”路線。據(jù)了解，為了打造成熟的核燃料閉式循環(huán)體系，滿足核電發(fā)展需求，我國(guó)采用了自主研發(fā)與國(guó)際合作相結(jié)合的舉措。其中，作為國(guó)際合作代表項(xiàng)目的“中法合作核循環(huán)項(xiàng)目”計(jì)劃在2020年開(kāi)工建設(shè)。
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中法合作核循環(huán)項(xiàng)目滿足階段性乏燃料處理需求
根據(jù)規(guī)劃，到2020年，我國(guó)在運(yùn)裝機(jī)將達(dá)到5800萬(wàn)千瓦，屆時(shí)對(duì)我國(guó)乏燃料安全管理將產(chǎn)生很大的壓力。對(duì)此，一是要積極建設(shè)乏燃料集中離堆貯存設(shè)施作為緩沖；二是要加快乏燃料核循環(huán)能力建設(shè)。
通常情況下，熱堆的燃料棒每隔18～24個(gè)月就需要更換一次。使用過(guò)后的乏燃料如果不進(jìn)行處理，一是會(huì)造成鈾資源浪費(fèi)，二是未處理的乏燃料放射性衰變周期太長(zhǎng)。但是經(jīng)過(guò)核循環(huán)處理之后，不僅可以制造混合氧化物燃料（MOX燃料），提高資源利用效率，而且同時(shí)還可大大減少高放廢物量。
發(fā)展核循環(huán)能力具有種種好處，同時(shí)目前核燃料閉式循環(huán)方向也已經(jīng)過(guò)數(shù)十年驗(yàn)證。因此，作為我國(guó)唯一具有核工業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈能力的中核集團(tuán)將核循環(huán)作為了企業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展的重點(diǎn)和新興產(chǎn)業(yè)，并成立了中核瑞能科技有限公司，專門(mén)負(fù)責(zé)核電站乏燃料離堆貯存與商用核循環(huán)等任務(wù)。
9月23日，中核集團(tuán)組織召開(kāi)了中法合作核循環(huán)項(xiàng)目推介會(huì)。該項(xiàng)目計(jì)劃于2020年開(kāi)工建設(shè)，建成后每年可以處理800噸國(guó)內(nèi)核電站乏燃料，我國(guó)商業(yè)核循環(huán)能力將大幅提升。據(jù)介紹，該項(xiàng)目將參照法國(guó)阿格核循環(huán)廠，并結(jié)合技術(shù)進(jìn)步和我國(guó)實(shí)際情況進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化。該項(xiàng)目由中核集團(tuán)負(fù)責(zé)建設(shè)，法國(guó)阿海琺集團(tuán)承擔(dān)總體技術(shù)責(zé)任。項(xiàng)目占地3平方公里，由國(guó)家乏燃料處理處置專項(xiàng)基金投資，總投資超過(guò)千億。
除了具有核循環(huán)能力之外，該項(xiàng)目還將建設(shè)乏燃料離堆貯存中心，一期貯存能力為3000噸，對(duì)核電站卸出的燃料進(jìn)行集中貯存與后期管理，讓核電更安全。同時(shí)，將高放廢液玻璃固化，實(shí)現(xiàn)高放廢物長(zhǎng)期管理的固有安全，讓核電更清潔。中法合作核循環(huán)項(xiàng)目計(jì)劃2030年左右建成，建成后我國(guó)將形成商用的大規(guī)模核循環(huán)能力。
多年來(lái)，中法合作核循環(huán)項(xiàng)目受到了兩國(guó)政府的高度重視。兩國(guó)政府先后簽署了4份合作文件。2007年簽署了“中法合作核循環(huán)項(xiàng)目合作聯(lián)合工作組的實(shí)施協(xié)議”，2008年簽署了“中法合作核循環(huán)項(xiàng)目合作聯(lián)合工作組報(bào)告”，2009年簽署了“中法合作核循環(huán)項(xiàng)目聯(lián)合聲明”，2015年6月簽署了“中法合作核循環(huán)項(xiàng)目意向性聲明”。目前，中法合作核循環(huán)項(xiàng)目已經(jīng)完成技術(shù)談判以及第一輪商務(wù)談判。根據(jù)項(xiàng)目整體推進(jìn)情況，在今年11月底前，中核集團(tuán)將與有意向的省、市、縣簽署合作協(xié)議，確定核循環(huán)項(xiàng)目的預(yù)選和備選廠址，目前山東、江蘇、浙江、福建和廣東等省份表達(dá)了意向。
2030年我國(guó)核循環(huán)能力將達(dá)世界先進(jìn)水平
核循環(huán)技術(shù)不僅是高效循環(huán)利用核燃料的重要組成部分，同時(shí)也是我國(guó)“熱堆—快堆—聚變堆”核電發(fā)展三步走的重要環(huán)節(jié)。“核循環(huán)+快堆”的多次核燃料循環(huán)即為核能發(fā)展三步走的第二步目標(biāo)。
據(jù)預(yù)測(cè)，到2030年，我國(guó)壓水堆核電站乏燃料累計(jì)約產(chǎn)生23500噸，而離堆貯存的需求將達(dá)到15000噸，核電的大規(guī)模發(fā)展在政策和客觀需求方面必然會(huì)要求加快核循環(huán)能力的發(fā)展。
同時(shí)，根據(jù)我國(guó)快堆發(fā)展規(guī)劃，預(yù)計(jì)2035年左右，我國(guó)快堆發(fā)展也將到一個(gè)新的階段，具有商業(yè)化特點(diǎn)的快堆項(xiàng)目將陸續(xù)建成，隨著快堆技術(shù)的成熟和鈾資源需求市場(chǎng)大規(guī)模擴(kuò)張，可以預(yù)見(jiàn)未來(lái)我國(guó)商業(yè)化快堆的發(fā)展前景良好。屆時(shí)，投產(chǎn)后的核循環(huán)項(xiàng)目將為我國(guó)快堆發(fā)展提供燃料，“核循環(huán)+快堆”模式將成型。
發(fā)展核電已經(jīng)成為我國(guó)清潔能源發(fā)展戰(zhàn)略方向之一，但目前我國(guó)核電裝機(jī)占比很低，因此核電的發(fā)展具有廣闊前景。
未來(lái)對(duì)于核循環(huán)能力的需求會(huì)伴隨著核電裝機(jī)的增長(zhǎng)而持續(xù)增加。
目前，核循環(huán)能力最強(qiáng)的國(guó)家是法國(guó)，具備核循環(huán)能力為1700噸/年，其次為英國(guó)，其能力為1200噸/年，再次為日本，其能力為800噸/年。
當(dāng)然，基于我國(guó)未來(lái)電力裝機(jī)容量的預(yù)測(cè)，如果我國(guó)的核電裝機(jī)容量占比達(dá)到國(guó)際平均水平，則僅僅一個(gè)中法合作核循環(huán)項(xiàng)目的處理能力是無(wú)法滿足需求的。因此，并不排除在未來(lái)一段時(shí)間會(huì)有自主建設(shè)、更先進(jìn)、處理能力更大的核循環(huán)項(xiàng)目浮出水面。