核電小堆前景的冷與熱：商業(yè)前景存在諸多變數(shù)

　　在剛剛過去的各核電集團(tuán)年度務(wù)虛工作會上，發(fā)展核電小堆被列為了2015年重點(diǎn)事項(xiàng)之一。事實(shí)上，在福島之后大型商業(yè)核電站在全球范圍內(nèi)陷入低潮的幾年間，核電小堆在全球的發(fā)展腳步并沒有停緩，我國的小堆發(fā)展同樣如此。目前我國的主要核電集團(tuán)都推出了自己的自主化小堆機(jī)型，同時，我國也是全球少數(shù)擁有在建小堆項(xiàng)目的國家。如石島灣高溫氣冷堆項(xiàng)目和出口到巴基斯坦的CNP300。同時，我國已經(jīng)被國際核電界認(rèn)可的核電小堆設(shè)計(jì)機(jī)型也已有多個，如中核的ACP100、中廣核的ACPR100、國核技的CAP100等，目前我國是除俄羅斯之外全球研發(fā)小堆機(jī)型種類最多的國家。上述信息表明，小堆在我國的發(fā)展現(xiàn)狀和前景都不錯，但是值得注意的是，相較于成熟的大型商業(yè)壓水堆，小堆在我國的商業(yè)前景仍然存在諸多變數(shù)。業(yè)內(nèi)專家表示，小堆發(fā)展具有前景無疑，但是需要面臨的挑戰(zhàn)同樣很多。
　　火熱前景一個新的核工業(yè)
　　在分布式能源大發(fā)展的時代已經(jīng)來臨的背景下，各種能源利用方式都有朝著“小”的方向發(fā)展的趨勢———體積小、排放少、價(jià)格低、貼近消費(fèi)終端。核電當(dāng)然也不例外，核電小堆就是嘗試之一。
　　小型反應(yīng)堆憑借著初始投資小、建造周期短、移動性強(qiáng)、可以有效解決大電網(wǎng)難以延伸區(qū)域供電等問題的優(yōu)勢得到了世界各國，
　　尤其是發(fā)展中國家的關(guān)注。因?yàn)槠淅梅秶⒎绞降炔煌诖笮蜕虡I(yè)壓水堆的特點(diǎn)，發(fā)展小堆被業(yè)內(nèi)認(rèn)為是再造一個新的核工業(yè)。
　　小型核電機(jī)組是指發(fā)電功率在30萬千瓦以下的機(jī)組。其中，按照技術(shù)路線的不同，小型反應(yīng)堆大致可分為壓水堆、高溫氣冷堆、液態(tài)金屬冷卻快中子反應(yīng)堆和熔鹽反應(yīng)堆四大類。目前主要受到國內(nèi)追捧的是壓水堆和高溫氣冷堆。
　　目前我國已有多個省份在與各核電集團(tuán)合作進(jìn)行小堆項(xiàng)目開發(fā)。福建、江西、湖南、吉林等省都正在或計(jì)劃開發(fā)小堆項(xiàng)目。因?yàn)楦鱾€省份地理環(huán)境條件的不同，對于發(fā)展小堆的初衷也不一樣。沿海省份福建發(fā)展小堆主要是用于海水淡化;吉林發(fā)展小堆是基于小堆高安全性和熱電聯(lián)供能力;江西和湖南等內(nèi)陸且少煤省份則是為了優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，而小堆的選址、經(jīng)濟(jì)投入等方面顯然要比大型商業(yè)壓水堆容易被接受。
　　除了這些現(xiàn)有的小堆合作計(jì)劃，在大電網(wǎng)無法深入的地區(qū)，發(fā)展小堆也很有前景。中國核能協(xié)會副理事長趙成昆表示，小堆在大電網(wǎng)無法覆蓋的地區(qū)具有發(fā)展優(yōu)勢，如具有開發(fā)價(jià)值的海島、海上鉆井平臺、電網(wǎng)工程難度較大的無電區(qū)等。而一些小堆項(xiàng)目的設(shè)計(jì)者則認(rèn)為未來小堆利用的空間會很廣闊，比如進(jìn)入社區(qū)的分布式發(fā)電、與可再生能源組合利用并進(jìn)行調(diào)峰等。
　　小堆對水文環(huán)境等要求不高，所以選擇 沿海還是內(nèi)陸不是主要問題，主要問題是靠近用戶。業(yè)內(nèi)專家普遍認(rèn)為，按照目前的電力需求來看，小型堆的發(fā)展還是將以供熱為主，在發(fā)電方面與大型堆的經(jīng)濟(jì)效益差距很大，小堆目前的發(fā)展空間是增量的供熱需求。
　　上海核工程設(shè)計(jì)研究院院長鄭明光表示，在多元化的市場需求情況下，小堆具有不錯的商業(yè)前景。他認(rèn)為最先開啟小堆利用熱潮的領(lǐng)域?qū)⑹俏覈暮Ｑ箝_發(fā)———漫長的海岸線、豐富的海洋資源和匱乏的能源供給給了核電小堆以用武之地。
　　與大型商業(yè)堆相同，小堆的發(fā)展同樣基于安全和經(jīng)濟(jì)的前提。對于小堆的設(shè)計(jì)者來說，解決安全和經(jīng)濟(jì)問題是最為重要的。目前石島灣高溫氣冷堆就是對于安全性和經(jīng)濟(jì)性的一種嘗試。“多普勒效應(yīng)”使得高溫氣冷堆不會發(fā)生核電站最嚴(yán)重的事故———堆芯熔化。因此，小型模塊化的高溫氣冷堆進(jìn)入社區(qū)理論上是安全的。而其經(jīng)濟(jì)性如何只能通過示范項(xiàng)目的數(shù)據(jù)得出結(jié)論。但根據(jù)事物發(fā)展規(guī)律，其經(jīng)濟(jì)性在未來某個時間節(jié)點(diǎn)是可以得到肯定的。
　　冷靜思考諸多問題待解
　　發(fā)展小堆的前景如此誘人，但是正如所有新生事物一樣，小堆發(fā)展面臨著諸多問題。
　　一個現(xiàn)實(shí)的問題就是，根據(jù)我國目前的主力電網(wǎng)和電源建設(shè)方式，應(yīng)用于陸地的小堆并不適合目前我國存量的電力體系。低功率的小堆進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電是完全沒有經(jīng)濟(jì)效益的，同時也無法和大型基荷電源比拼經(jīng)濟(jì)性。業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為，陸上小堆的在電力體系的應(yīng)用前景將會出現(xiàn)在我國的主力電網(wǎng)建設(shè)和電源建設(shè)基本完善之后。
　　同時，陸上小堆進(jìn)行供熱也面臨現(xiàn)有安全條例的限制。趙成昆告訴記者，根據(jù)目前的核安全條例核電站周邊有5公里的限制發(fā)展區(qū)域。而小堆雖小，但同樣被歸入到核電站范疇。因此對于需要貼近城市或者大型社區(qū)進(jìn)行供熱的低功率小堆而言，5公里的限制發(fā)展區(qū)域顯然是不可能的。因此，如果發(fā)展陸上小堆，需要對現(xiàn)有的法規(guī)條例進(jìn)行調(diào)整。
　　除了相關(guān)法規(guī)的限制之外，陸上小堆自身的經(jīng)濟(jì)性和非設(shè)計(jì)安全性同樣面臨著考驗(yàn)。如果單以供熱為主，供熱季之外小堆的經(jīng)營將出現(xiàn)困難。因此，為了有效利用小堆的，為之配套的系列設(shè)施需要一個綜合性的設(shè)計(jì)。
　　同時，應(yīng)用于陸地的小堆大部分都需要貼近社區(qū)，因此公眾對小堆的接受程度是小堆發(fā)展的重大考驗(yàn)。由于這并不是一個技術(shù)性問題而是社會性問題，解決的方案往往并不是小堆業(yè)主和核工業(yè)本身能夠完成的，需要的是長時間的有效溝通和令公眾信服的公共安全保障方案。而對于應(yīng)用于海上的浮動小堆，雖然沒有上述陸上小堆的煩惱，但是我國目前還沒有成型的技術(shù)方案完成，前景如何仍有待具體示范項(xiàng)目證實(shí)。