近期,中核集團與中石化成立合資公司,以引進(jìn)外部資金加快鈾礦資源開(kāi)發(fā)。
在經(jīng)過(guò)一年半的停頓,中國核電建設重新啟動(dòng)。隨著(zhù)榮成的石島灣核電站項目的獲批,紅沿河核電站和寧德核電站一期1號機組正式投入商業(yè)運行,以及田灣核電3號機組的開(kāi)工,我國核電重啟后進(jìn)入縱深發(fā)展階段。
未來(lái)我國核電裝機容量將大幅增加,作為核電產(chǎn)業(yè)的前端環(huán)節,鈾資源、核燃料能否充分供應?這直接關(guān)系著(zhù)我國核電能力能否邁上一個(gè)新臺階。
針對我國目前鈾資源開(kāi)發(fā)、核燃料供應,以及其他相關(guān)核電問(wèn)題,記者專(zhuān)訪(fǎng)了中國核工業(yè)集團公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“中核集團”)總工程師雷增光。
雷增光先后任中核四○五廠(chǎng)總工程師、核工業(yè)理化工程研究院院長(cháng),一直從事與核燃料有關(guān)的工作。特別在鈾濃縮等技術(shù)上,其取得了重大突破,并憑借相關(guān)成就獲得2012年國防科技工業(yè)杰出人才獎。在其看來(lái),實(shí)現我國鈾濃縮自主化意義重大,是我國邁向核電強國不可或缺的基礎條件。
鈾濃縮離心機實(shí)現工業(yè)化
記者:據了解,在以您為代表的一批技術(shù)人員的努力下,我國鈾濃縮離心機已經(jīng)實(shí)現了工業(yè)化應用。您認為,其最大意義何在?
雷增光:如果說(shuō),我國離心機的產(chǎn)業(yè)化沒(méi)有實(shí)現,那么核工業(yè)擔憂(yōu)的不光是有沒(méi)有鈾資源的問(wèn)題。即使擁有大量的天然鈾,沒(méi)有離心機,也不能實(shí)現鈾濃縮,生產(chǎn)不出核燃料元件。所以說(shuō),只有實(shí)現了離心機的工業(yè)化,才能保證核電站的平穩運行。這樣,我國核電發(fā)展才能不受制于人。
記者:在核燃料的供應上,將天然鈾進(jìn)行濃縮,制成元件,是一大技術(shù)難題。我國鈾濃縮產(chǎn)業(yè)的進(jìn)程和目前的發(fā)展狀況如何?
雷增光:現在天然鈾中能利用的是鈾235,只占到天然鈾質(zhì)量的0.7%,其余的都是鈾238。像目前普遍采用的壓水堆,鈾的濃度要濃縮到3%-5%。因此必須通過(guò)鈾同位素的分離,來(lái)提高鈾同位素混合物中鈾235的含量。同位素的分離是非常困難的,二次世界大戰時(shí),采用的是電磁法。目前普遍采用的是離心法,下一步的技術(shù)是激光法。
用離心法分離同位素,進(jìn)行鈾的濃縮,關(guān)鍵是鈾濃縮離心機的制造。1993年,我國從俄羅斯引進(jìn)第一臺離心機。在陜西405廠(chǎng)建設鈾濃縮工程時(shí),我是副指揮長(cháng)。從引進(jìn)到順利運行,這中間也經(jīng)歷了很多困難。2002年,我被調到天津核工業(yè)理化工程研究院擔任院長(cháng),專(zhuān)門(mén)從事離心機的研究。當年,我國自主研制的離心機已經(jīng)單機面世,接下來(lái)的問(wèn)題就是如何實(shí)現工業(yè)化。我調到研究院時(shí),面臨的最重要任務(wù)就是加速離心機實(shí)現工業(yè)化的進(jìn)程。經(jīng)過(guò)十多年的努力,到目前為止,可以說(shuō),我國離心機已經(jīng)實(shí)現了工業(yè)化應用,解決了鈾濃縮離心機大批量生產(chǎn)和可靠性的問(wèn)題。
離心機實(shí)現工業(yè)化應用,表明我國具備了核燃料生產(chǎn)的自主化工業(yè)能力,完全掌握了離心法鈾濃縮技術(shù),實(shí)現了鈾濃縮的自主化。我國的鈾濃縮能力完全能夠滿(mǎn)足核電發(fā)展的需要。
如何保證鈾資源充足供應
記者:要保證核燃料充足供應,鈾資源的開(kāi)發(fā)一直是關(guān)鍵問(wèn)題。目前我國的鈾資源情況如何?
雷增光:我國的鈾資源,跟石油儲量類(lèi)似,都不夠豐富。鈾資源豐富的地區,在加拿大、哈薩克斯坦、澳大利亞等國,以及一些非洲國家。目前為止,根據部分地質(zhì)學(xué)家的說(shuō)法,我國地下鈾資源具有一定的儲存量,并非外界傳言的那般稀缺。但不得不承認,我們國家的鈾礦品位與其他國家相比,存在較大差距。我曾到過(guò)加拿大的一個(gè)鈾礦,礦的鈾含量可以達到20%。而在我國品位差的鈾礦中,鈾的含量甚至只有萬(wàn)分之二多。所以,我國的鈾礦開(kāi)采,存在很大困難和挑戰。因為品位低,除了開(kāi)采困難,鈾資源的冶煉需要付出更多人力和成本,也是需要攻關(guān)的難題。目前,鈾資源市場(chǎng)是個(gè)開(kāi)放的國際市場(chǎng)。我國鈾礦品位低,如果開(kāi)采和冶煉的技術(shù)落后,產(chǎn)品的成本自然高居不下,在國際上的競爭力也就弱。在先天條件不足的情況下,我們應付出更大的努力,在鈾資源的尋找、開(kāi)采和冶煉上下功夫。
記者:據了解,我國鈾礦品位低,還存在大量的伴生礦。面對伴生礦,該如何有效開(kāi)采鈾資源?
雷增光:在我國,對于鈾礦開(kāi)采上,只有中核集團具有開(kāi)采權。國家主要是從環(huán)保和管理的角度出發(fā),避免市場(chǎng)混亂。既然國家賦予中核集團這個(gè)權利,中核集團就有義務(wù)保證我國各大核電站能夠有充足的核燃料供應。
我國已經(jīng)發(fā)現多個(gè)鈾礦與煤、石油相伴生的情況,要順利開(kāi)采出這些鈾資源,就需要牽涉多個(gè)利益方。在國土資源部的協(xié)調下,中核集團已經(jīng)與多個(gè)煤炭、石油公司達成共識,要相互合作,一層層逐步開(kāi)采資源,避免資源浪費。
因此,中核集團正在對鈾礦開(kāi)發(fā)的投資模式進(jìn)行探索,并且有了實(shí)質(zhì)性動(dòng)作。近期,中核集團與中石化成立合資公司,以引進(jìn)外部資金加快鈾礦資源開(kāi)發(fā)。從鈾礦資源到開(kāi)采的設備、資金,都可以由其他公司入股,目的是共同開(kāi)采,實(shí)現資源的合理化利用,還能實(shí)現共贏(yíng)。
同時(shí),中核集團還在與神華集團、中國石油(8.50,-0.05,-0.58%)集團等企業(yè)就鈾礦開(kāi)發(fā)合作進(jìn)行協(xié)商,簽訂了戰略協(xié)議,尋求建立多元化的鈾礦投資模式。
記者:解決我國鈾資源儲量相對較少的問(wèn)題,快堆的發(fā)展被寄予厚望。因為其形成的核燃料閉合式循環(huán),可使鈾資源利用率大大提高。目前,快堆技術(shù)發(fā)展情況如何?
雷增光:快堆,是“快中子反應堆”的簡(jiǎn)稱(chēng)。普遍使用的壓水堆主要以鈾235為燃料,發(fā)生反應后,會(huì )使鈾235裂變成2-3個(gè)快中子和钚239。而快堆是以钚239為燃料,钚239裂變又可將占鈾大部分質(zhì)量的鈾238變成钚239。所以,理論上講,快堆可以使鈾的利用率提高60倍;相當于鈾資源的儲量增加了,也可使核廢料產(chǎn)生量得到最大程度的降低。
前兩年,我國快堆技術(shù)已經(jīng)有了很大突破,但是要實(shí)現商業(yè)化難度非常大。目前來(lái)看,不僅技術(shù)需要成熟,還必須具備經(jīng)濟性。目前,快堆技術(shù)整體上還處于試驗階段,想要商業(yè)化發(fā)展,還需要很多年的路要走。
另一方面,要想快堆實(shí)現商業(yè)化發(fā)展,快堆的核燃料供應問(wèn)題必須解決。由于快堆利用的資源,是普通壓水堆使用后的乏燃料,對乏燃料進(jìn)行后處理,才能生產(chǎn)出快堆所需要的MOX元件。如果沒(méi)有對應的燃料,即使快堆技術(shù)非常成熟,也不能充分利用起來(lái)。因此,對于乏燃料進(jìn)行后處理的工作,意義重大。目前,目前,我們正在開(kāi)展這方面的研究。
增強核工業(yè)競爭力
記者:隨著(zhù)我國核電發(fā)展,“走出去”成為企業(yè)下一步的目標。依據我國核電的情況,中國核電如何才能更好地走出去?
雷增光:在核電“走出去”這一問(wèn)題上,一直都是我們探討的問(wèn)題。韓國核電起步和我們差不多,但是它成功實(shí)現了“走出去”,進(jìn)行了海外的項目,這很大原因在于其核工業(yè)實(shí)行舉國體制。所謂舉國體制,就是指以國家利益為最高目標,動(dòng)員和調配全國有關(guān)力量,包括精神意志和物質(zhì)資源,攻克某一項世界尖端領(lǐng)域或國家級特別重大項目的工作體制。
相比于美國、法國等核電強國,我國核工業(yè)基礎很薄弱,增強我國核工業(yè)核心競爭力尤為重要。目前,我國多家核電企業(yè)各自發(fā)展,要想走出去,企業(yè)應該形成合力。這是中國核電走出去,遲早要面對的事情,要代表中國走出去,就必須要有自己的核電知識產(chǎn)權,包括核電站的設計、核燃料元件的制造等。
日前,中核集團自主研發(fā)的具備完整自主知識產(chǎn)權的先進(jìn)壓水堆核電站ACP1000通過(guò)了國家核行業(yè)權威鑒定。專(zhuān)家一致認為:ACP1000的技術(shù)和安全指標達到了國際上三代核電機組的同等水平,設計、建造能夠完全實(shí)現自主化。目前,中核集團已完成ACP1000初步安全分析報告、初步設計,正在開(kāi)展施工設計,具備今年年底開(kāi)工條件。首堆目標工程設備國產(chǎn)化率大于85%,有利于加快推動(dòng)國內裝備制造水平的提高和進(jìn)一步降低工程造價(jià)。
記者:作為我國核電站的主要投資方和業(yè)主,也是核電發(fā)展的技術(shù)開(kāi)發(fā)主體和核燃料供應商,在發(fā)展核工業(yè)的大趨勢下,中核集團要在核工業(yè)領(lǐng)域增加競爭力,該如何發(fā)展?
雷增光:擁有自主知識產(chǎn)權,對于企業(yè)的競爭力來(lái)說(shuō)至關(guān)重要,這就要求企業(yè)有一個(gè)合理的長(cháng)期規劃。核電是個(gè)流程性的產(chǎn)業(yè),涉及到原料、核安全、環(huán)境考察等方方面面的事情。比如,一個(gè)核燃料元件從設計到最后批準應用,大概需要5、6年時(shí)間,如果沒(méi)有長(cháng)期規劃,到最后會(huì )發(fā)現,因為某一項的短板,造成整個(gè)工程無(wú)法實(shí)施。
為此,中核集團已經(jīng)制定了公司發(fā)展各領(lǐng)域的技術(shù)路線(xiàn)圖,涉及礦冶、核燃料、核技術(shù)應用等方面,都做了細致的安排。
再次,是對科研的投入和應用的安排。2012年達到18.5億元,占集團公司主營(yíng)業(yè)務(wù)收入的3.7%。并設立了科研回報的機制。必須要增加資金投入,才能調動(dòng)職工的創(chuàng )造積極性。
對于科研應用,為了避免各項工作不能齊頭并進(jìn),中核集團制定了10余個(gè)重大專(zhuān)項;并在2012年年底,提出了“龍騰工程”計劃。其目的就是重點(diǎn)突破各個(gè)科研難題,并將科研成果有效地轉入到實(shí)踐工程中去。
責任編輯: 江曉蓓