“核电三国”积极推进核燃料组件技术

 近年来，中国核电“走出去”初见成效，今年两会政府工作报告中提到，“‘一带一路’建设成效显现，国际产能合作步伐加快，高铁、核电等中国装备‘走出去’取得突破性进展。”在中国核电技术逐渐被国际市场接受的时候，核电燃料问题日益凸显。目前国内在运的核电站中除秦山一期核电站之外，其余商用核电站尚无自主的燃料组件技术。目前所用的组件技术均转让自核反应堆技术出口国，与反应堆技术相对应，经过转让后由国内中核旗下的两大核燃料基地生产。如果没有完全自主知识产权燃料组件的配合，中国核电就无法实现真的意义上的“走出去”。

　　中核：技术领先  国内唯一的核燃料供应商

　　作为目前国内唯一的核燃料供应商，中核集团自主燃料技术研发当之无愧的走在中广核和国家电投的前头，中核集团董事长孙勤在接受记者采访时表示，核燃料元件制造是中核集团非常注重的地方。目前中核集团拥有先进的制造技术，比如在国内首次实现了3D打印技术在核燃料元件制造领域的应用。

　　目前，中核集团目前已经开发了两代CF系列燃料组件（CF2、CF3），中核集团新闻发言人潘建明曾表示，2组N36特征化组件以及4组CF3先导组件已经在秦山核电厂二期工程2号机组出堆，完成了首个循环辐照考验。此外，CF2燃料组件已经完成两个循环辐照考验。预计2017年将实现CF系列燃料组件的工业化应用。

　　配合“华龙一号”而设计研发的“177堆芯”是中核集团燃料研发的精髓，它体现了创新的理念和有充分保证的安全性。比法国二代改进型的核电站的157根燃料组件裕量更大，也更加安全，裕量由原来二代加的　  5%~10%提升至的15%。孙勤在描述“177堆芯”时举过一个生动的例子：“法国二代改进型的核电站相当于一副担子由157个人挑。

　　后来讲要增加安全性，就是要增大裕量，有两个办法，把人养壮一点或把人数增多一点。养壮一点就是挑担子的人吃得壮一点，即把原来的燃料棒加粗加长；另一个办法是将157个人增加到177个人，在个人单体力量不变的情况下有更多的人来分担。”为调整能力布局，聚集区位优势和资源优势，实现产业转型升级，中核集团作出了建设高度聚集的核燃料产业园区，实施核燃料加工产业国际化经营的战略决策。按照规划，核燃料产业园区采取“一次规划、分步实施”的方式，集中建设铀纯化转化、铀浓缩、核燃料元件制造等核燃料加工设施，实现从原料八氧化三铀到产品核燃料组件的“一站式”加工服务，建成国际一流的核燃料加工产业集群，全面提升核燃料加工产业的国际竞争力。中核集团下一步的目标是要将核燃料产业园打造成为国际化的供应中心。

　　中广核：苦心修炼  补充核燃料循环前端实力

　　与老大哥中核集团不同，中广核在很长一段时间内都缺乏对燃料元件的掌握，为了打破出口核电技术限制，提高核燃料的经济性，拥有自主燃料技术，早在2008年，中广核研究院的前身中科华核电技术研究院便曾提出燃料组件设计专利。2013年10月中广核成立了专项工作组，分别于2014年11月、2015年3月、2015年8月向核安全局呈交了三批工程报告。2015年11月23日，国家核安全局下文批准了入堆考验申请。

　　2月17日，中广核发布消息称，其自主研发的4组STEP-12核燃料组件和4组CZ锆合金样品管组件于2月14日正式装入岭澳核电站二期1号机组，随反应堆进行辐照考验。这意味着中广核的自主燃料组件技术研发进入商业化应用之前的最后考验阶段，中广核希望借此进一步补足在核燃料循环前端的实力。

　　据中广核研究院介绍，核燃料组件的技术开发分为原型组件、定型组件和先导组件三个阶段。此次入堆的STEP-12为先导组件，也是商业应用前技术研发的最后一关。由于中广核此前并没有生产核燃料的经验，监管部门对此次燃料组件入堆进行了严格审查。

　　在前端领域，中广核已经通过海外贸易和投资获得了相当数量的铀资源保障，在燃料生产环节，中广核试图通过与天然铀大国哈萨克斯坦合作建设组件厂实现海外破局，同时也始终谋求广东地区核燃料产业园项目的推进。而要打通铀资源与自主燃料供应之间环节，除了需要政策支持，自身条件中最关键的一环便是拥有自主的燃料技术。

　　此次STEP-12组件入堆考验，是中广核打通该环节的重要一步。

　　国家电投：成果初现  积极合作找寻发展新起点

　　成立较晚的国家电投在自主燃料领域研发的起步也相对较晚，作为AP1000引进、消化再创新的主体，国家电投自主燃料技术的研发也已经有初步成果。2015年12月31日，由国家电投旗下上海核工程设计研究院自主研发设计的CAP1400自主化燃料原型组件在包头顺利下线。

　　国家电投目前与中核旗下的包头燃料生产基地合作。作为引进AP1000技术的主体，国家电投也将引进西屋的燃料组件技术。其引进模式将参考此前二代加技术引进的模式，未来除了首炉料由西屋供应之外，后续燃料将在国内制造。具体对AP1000而言，其燃料生产线设在包头，国家电投拥有该生产线35％的股份。而在CAP1400燃料组件的研发设计上，国家电投也正与包头基地合作研发。

　　面对中核集团多年积累的技术基础，中广核与国家电投也在燃料设计技术上展开了合作。2015年12月21日，国家电投在其中央研究院发布了具有自主知识产权的核电厂设计与安全分析软件COSINE，该分析软件包含核燃料设计软件，而核燃料分析软件由中广核研究院和上海核工院联合开发，这两家研究院正是两大巨头旗下进行核燃料技术开发的研究院。

　　此外，中核新的燃料产业园战略上已经调整为建设南北两个核燃料产业园，其北方产业园定在河北沧州，已经开展部分前期工作。而南方产业园中核与中广核计划合资建设，项目起初设在广东省江门市，因当地居民反对而搁浅之后，目前进展缓慢，仍处于厂址比选阶段。

　　中广核一方面寄希望于广东的核燃料产业园项目有所突破。另一方面，也在海外通过与哈萨克斯坦合作希望从海外破局。2015年12月，中广核与哈萨克斯坦国家原子能公司签署商业协议，计划与哈原工合作，在哈萨克斯坦设计建设核燃料组件加工厂，力争组建一条完整的产业链。

信息来源:中电新闻网