中国行业发展报告

【摘要】　　5月9日，湖北日报讯，武汉大学胡雪蛟教授及其创办的武汉润德工程技术有限公司自主研发的“毛细蒸腾降温”技术，不仅实现了为手机“散热”，还可成功为核电站、建筑物、光伏电板等大型工业设施实施“降温”。其中，面向核电站的“降温”装备，成功填补国内空白，已进入中试阶段，即将实现量产。核电机组在发电过程中产生大量的温排水，这是一种循环水，温度高于环境温度10℃，如果不及时脱热，一旦大量排入海洋，容易造成近海域的热污染，导致海洋藻类生物疯长，甚至威胁到核电运行安全。在我国，温排水“脱热”一直是个难题。主要是由于温排水的温差过小，属于低温余热，热能难以回收利用，只能进行物理排放。随着我国对海洋环保的日趋重视，攻坚海洋热污染难题迫在眉睫。经过潜心研究，团队从植物蒸腾中找到灵感：人们常说大树底下好乘凉，其实就是大树通过毛细管将热量吸收后运送至树叶，树叶通过水分蒸发，由此实现环境降温。一种“毛细蒸腾降温”技术由此诞生，并衍生出“温排水降温制水”和“柔性降温膜”两个竞争产品。2019年，武汉润德与中广核、深圳清华大学研究院合作，对其中的低温纳米仿生海水淡化系统进行产业孵化。纳米仿生海水淡化系统，就相当于一棵大树，通过模拟植物叶面的蒸腾作用，不仅可以让温排水降温，还能对其产生的低温余热进行大规模回收利用，用于海水淡化。借助这套系统，平均每秒钟能处理3.5立方米温排水，同时每天为城市提供2000吨淡水以及56兆瓦的热能，既环保又经济。据了解，目前，武汉润德已与中广核签订温排水降温利用全面合作协议，第一套工程装备正在广东进行设备测试，预计2022年年底交付。

【关键词】毛细蒸腾降温，核电，温排水

【摘要】　　5月9日，中核二二公司讯，自动熔化极气体保护焊技术(GMAW-ArA)正式应用于“玲龙一号”全球首堆海南昌江小堆示范工程钢制安全壳下筒体纵缝实体焊接。该工艺作为核电建设项目中的一种新型焊接技术，将大大提高钢制安全壳筒体施工效率，缩短焊接工期，降低劳动强度，提升建造品质，为高质量稳步推进小堆工程建设奠定坚实基础。工艺研发过程中，中核二二焊接研发团队深刻分析了钢制安全壳现场安装工艺特点和关键要素，开展了钢制安全壳现场安装自动熔化极气体保护焊工艺所需的坡口加工、组对、焊接等工艺试验，进行了焊接工艺评定、模拟产品1:1焊接试验、产品见证件焊接试验，组织开展专项施工方案评审等一系列关键工作，最终顺利实现工艺应用。

【关键词】自动熔化极气体保护焊技术，玲龙一号，应用

【摘要】　　4月12日，中国核电网讯，近日，二重装备承担的某项目国内首套新型1000MW核电高压外缸铸件先后完成性能热处理，顺利进入机械加工工序。再次展现了公司为国家重大项目建设提供重大技术装备，尤其是制造特大型产品的极限制造优势。1000MW核电高压外缸由上下半汽缸体组成，产品总重超过250吨，是公司迄今为止生产的重量和轮廓尺寸最大的汽缸。由于材料的特殊性，力学性能要求高，检验标准极为严苛。目前，国内外暂无相关生产经验可以借鉴，制造难度极大。为破解1000MW核电高压外缸生产制造难题，铸锻所组成核电铸件团队，依托国家工程实验室强大的综合技术能力、铸锻生产线稳定的质量保证体系和丰富的铸件制造经验，从铸件工艺方案的可行性分析、材料的成分优化、铸件变形数字模拟、本体套料理化性能检测，到形成完整的投料生产方案，有力保证了产品质量，加快了特大型核电气缸的研发制造进程，为公司不断丰富超大铸件尤其是核电汽缸制造谱系，增添了极具典型代表意义的成功范例。

【关键词】国内首套，新型1000MW核电机组，高压外缸

【摘要】　　4月7日，中核智库讯，4月5日，英国First Light fusion公司表示，弹丸聚变（projectilefusion）技术近日首次成功实现核聚变。英国原子能管理局（UKAEA）独立验证了这一成果。First Light fusion公司的目标是用最简单的机器解决聚变发电的问题。弹丸聚变技术是一种新的惯性约束聚变技术，具有简单、节能、物理风险低的特点。First Light fusion公司在花费不到4500万英镑的情况下实现了聚变，其性能改进速度比历史上任何其他聚变方案都要快。该公司计划在本世纪30年代建设一座功率15万千瓦的试点聚变电厂，建设费用将低于10亿美元。

【关键词】英国，弹丸聚变技术，核聚变

【摘要】　　4月7日，中核智库讯，俄罗斯国有铀资源公司（ARMZ）下属的达鲁尔（Dalur）公司表示，该公司正在利用数字化技术将Dalmatovskoye铀矿的采矿期延长3至5年。同时，俄罗斯国有铀资源公司正在使用一种新的地下水管理方法，能够提高希亚格达（Khiagda）矿的产量。该方法解决了以前某些矿床由于水文地质条件无法开采的问题。自2021年以来，达鲁尔公司一直将数字化技术用于地浸采铀（ISL）。作为俄罗斯国家原子能集团公司（Rosatom）数字战略的一部分，该项目是与莫斯科工程物理研究院（MEPhI）下属谢韦尔斯克技术研究所合作实施的。

【关键词】俄罗斯，数字化技术，延长铀矿开采期

【摘要】　　4月2日，中国核电信息网讯，美国能源部国家核军工管理局(NNSA，下称军工局)铀加工设施（UPF）项目已达到一个重要里程碑，所有厂房建筑都已封顶。军工局负责采购和项目管理的副局长雷恩斯表示，随着继续消除与天气相关的进度风险，实现这一里程碑是铀加工设施建设取得的一项重要成就，此后可以不间断地开展设备安装工作。铀加工设施项目正在通过7个系列子项目进行建设。前3个项目已在预算内按时完成，为施工准备了场地，提供了必要的基础设施，并为铀加工设施项目和Y-12国家核军工联合体配备了一个新的配电站。其余4个项目正处于建设中。铀加工设施是美国核基础设施现代化的重要组成部分，为军工局实施国家铀任务战略(UMS)提供支持，该战略将确保美国长期浓缩铀能力的可行性、安全性和安保性。

【关键词】美国，铀加工设施项目，重要里程碑

【摘要】　　3月17日，中国核电网讯，比尔·盖茨创立的公司TerraPower近日表示，该公司已获得美国能源部高级研究计划署（Advanced Research Project Agency）的850万美元赠款。赠款资金是ARPA-E优化核废料和先进反应堆处置系统计划的一部分，该计划旨在增加核能作为清洁能源的使用，同时限制先进反应堆产生的核废料数量。TerraPower将利用赠款资金支持研究从废核燃料中回收铀的方法，采用综合保障措施，利用高温下氯化物盐的挥发性。TerraPower和GE技术正在进入新的Natrium核反应堆，该反应堆预计将作为美国能源部先进反应堆示范计划的一部分在怀俄明州建造。通过熔融氯化物反应堆实验（MCRE），TerraPower与美国能源部、南方公司和其他合作伙伴进一步展示了一种以氯化铀盐为燃料的概念，并通过其TerraPower Isotopes子公司推进医学研究和创新。TerraPower 总裁兼首席执行官Chris Levesque补充指出，TerraPower继续推进核能对美国和世界的承诺。作为一家核能创新公司，其正在积极探索整个燃料循环的新解决方案，包括解决乏燃料问题的最佳方法。

【关键词】TerraPower，850万美元赠款，核燃料铀回收

【摘要】　　3月14日，新能源网讯，位于牛津的英国科技公司Tokamak Energy（托卡马克能源公司）在其ST-40球形托卡马克反应堆达到1亿摄氏度（1.8亿华氏度）的温度后，达到了私人资助的核聚变研究的一个里程碑，达到商业核聚变能源的温度阈值。在过去70年里建造的大多数托卡马克反应堆都是政府资助的研究反应堆，这意味着这些托卡马克往往是非常大和昂贵的，并引导如此巨大的能量。另一方面是私人资助的反应堆，如托卡马克能源公司的ST40球形托卡马克。虽然政府反应堆已经达到了1亿摄氏度大关，但用一个更小的商业反应堆做到这一点，成本只有5000万英镑，并得到外部观察员的确认，这是一个相当大的成就。该公司现在正在研究一个更先进的反应堆，即ST-HTS，该反应堆将在几年内投入使用，并有望在2030年代为设计第一个真正的商业工厂提供信息。

【关键词】英国托卡马克能源公司，核反应堆，商业核聚变温度阈值

【摘要】　　3月7日，中国电力报讯，全国政协委员、中核集团核聚变堆技术领域首席专家段旭如认为，预计到2050年左右人类可使用上核聚变能源。现在我们对核聚变技术的认知愈加清晰，特别是国际热核聚变实验堆（ITER）项目的建设，让第一个电站规模的聚变堆成为现实。同时核工程很多技术有了长足的进步，让科研人员更加清楚地认知到未来核聚变电站要用到的一些技术、需要攻克哪些技术。作为一名从事聚变研究的科研人员，段旭如认为再经过三十年左右的时间，也就是到2050年左右，人类可以使用上核聚变能源。ITER项目有七个参与方，具体涉及到35个国家。其中欧盟一方的贡献率约为50%，包括中国在内的其余六方各贡献率约为9%。在ITER项目一些主要的关键技术中，中国有重要贡献。如核工业西南物理研究院负责研制的ITER堆芯部位的高热负荷部件，相关技术在国际上率先通过了认证。

【关键词】2050年，核聚变能源，预测

【摘要】　　3月7日，国家核电讯，3月1日，由国家核电（上海核工院）承担的“反应堆冷却剂系统稀疏波与压力脉动载荷分析软件开发”重大专项课题得到了综合绩效评价专家组的高度评价，通过了国家能源局组织的综合绩效评价。专家组认为课题承担单位通过自主研发和创新，掌握了稀疏波现象的传播机理，完成了理论模型推导和数值求解算法比选，开发了反应堆冷却剂系统稀疏波分析软件；完成了反应堆冷却剂系统声致压力脉动载荷和水力载荷分析理论模型开发、软件代码编写和试验验证，形成了反应堆冷却剂系统声致压力脉动载荷分析软件、反应堆水力载荷分析软件，并建成了典型堆内构件结构的水力载荷数据库。课题完成了任务合同书规定的各项研究内容，实现了研究目标，达到了考核指标要求。

【关键词】国家核电（上海核工院），课题，综合绩效评价

【摘要】　　2月16日，北极星电力网讯，目前，计划获得核安全局许可的9个核动力厂自主化核电关键设计软件COSINE，已有8个进入核安全局审查阶段。拥有完整自主知识产权的核电软件，对我国核电事业的发展具有重要意义。COSINE软件包的目标是满足“国和一号”核电厂工程设计与安全分析要求，实现核心软件技术自主可控，支持“国和一号”核电型号“走出去”。

【关键词】自主化核电关键设计软件，COSINE，核安全局审查

【摘要】　　2月16日，中国石化新闻网讯，2月14日，围绕胜利油田立项的集团公司课题“基于核能供热的稠油地下原位改质技术基础研究”，胜利石油工程技术研究院稠油所科研人员与西安交通大学研究团队开展了视频对接会议。据了解，基于课题的现场试验已经展开，并初步见效。“基于核能供热的稠油地下原位改质技术基础研究”是2020年的立项课题，旨在聚焦稠油开采技术革命，开展核能供热条件下的稠油地下原位裂解改质研究，颠覆原有的热力采油理论，从根本上、不可逆提升原油品质。据了解稠油地下原位裂解技术已成为目前国际上关注的热点，其提高稠油采收率可达到60%以上。课题目前已完成与超临界水相态相关的两大模型构建。根据稠油在超临界水中改质经历的温和期、发展期、结焦期3个阶段构建的稠油超临界水改质动力学模型，实现了对超临界水中稠油反应产物的准确预测；利用超临界水管线流动传热模型研究了超临界水的管线流动传热特性，可以准确预测注汽井井底压力和温度，为注汽井超临界注气参数的设计提供了重要参考。

【关键词】胜利油田，核能供热，稠油开发技术

【摘要】　　2月11日，科技日报讯，据欧洲核聚变研发创新联盟（EUROfusion）、英国原子能管理局（UKAEA）和国际热核聚变实验堆（ITER）9日联合召开新闻发布会称，欧洲科学家在通过聚变等离子体生产能源的道路上取得了重大成功：世界上规模最大的核聚变反应堆欧洲联合环状反应堆（JET）中产生了能量输出为59兆焦耳的稳定等离子体。这是自1997年以来，世界首次进行的氘氚核聚变实验。为了过渡到国际大规模聚变实验（ITER）计划，研究人员此次进行的是氘氚混合燃料聚变实验。同时，为了使JET实验尽可能接近未来的热核聚变实验堆条件，他们用铍和钨的混合物而不是碳覆盖等离子体容器壁，因为金属钨比碳更耐腐蚀，而且不会像碳一样过多地与燃料结合。此次实验在比太阳中心温度高10倍的条件下，产生的聚变能量达到了创纪录水平。ITER设施目前正在法国南部的卡达拉奇建设，预计将使用氘和氚混合燃料，计划实现产出能量10倍于输入能量（聚变增益）。要想产生净能量，即输出能量是加热等离子体所需能量的两倍这一目标，在卡达拉奇ITER设施“上线”之前是不可能实现的。因此，这次实验是在类ITER条件下创造的世界纪录。德国马克斯·普朗克等离子体物理学研究所科学主任西比勒·君特教授表示：“JET的最新实验是向ITER最终目标迈出的重要一步。”

【关键词】欧洲，核聚变实验，能量输出新纪录

【摘要】　　2月11日，中核智库讯，俄罗斯核燃料产供集团（TVEL）近日表示，下属的博奇瓦尔无机材料研究所（VNIINM）已成功开发并制造出用于轻水堆的二硅化铀实验燃料芯块。这是俄罗斯开发耐事故燃料（ATF）计划的一部分。产供集团表示，下属的Elemash机器制造厂引入了这项技术，使其能够用二硅化铀生产燃料芯块，产出的实验燃料元件将在研究堆中进行后续测试。二硅化铀燃料具有许多优点：它的铀密度更高，可以在不提高铀-235丰度的情况下延长燃料循环周期，并具有高导热系数和低热容的特点，这意味着在紧急情况下，堆芯中的余热更低，燃料包壳的温度更低。另一个优点是，与二氧化铀相比，这种燃料芯块的工作温度更低，提高了燃料性能。自2019年年初以来，俄罗斯国家原子能集团公司（Rosatom）一直在进行轻水堆耐事故燃料组件的堆内测试。

【关键词】俄罗斯，开发，耐事故燃料芯块

【摘要】　　1月7日，中国核电信息网讯，2021年12月28日，俄罗斯别洛雅尔斯克核电厂经理西多罗夫表示，2021年的一项重要任务是将铀钚混合氧化物（MOX）燃料组件装入4号机组BN-800快堆的堆芯中。目前，该反应堆中MOX燃料的比例约为60%。根据计划，BN-800快堆将在2022年完全使用MOX燃料。据此前报道，BN-800快堆2020年1月装载了首批18个MOX燃料组件。该反应堆在2021年2月换料时又装载了160套新的MOX燃料组件，使用的核燃料中有三分之一是MOX燃料。别洛雅尔斯克核电厂于1964年4月投产，目前包括两台在运机组：1980年启动的3号机组（BN-600快堆）和2015年启动的4号机组（BN-800快堆）。它们是世界上功率最大的快堆，也是仅有的正在商运的快堆。

【关键词】俄罗斯，BN-800快堆，MOX燃料

【摘要】　　1月7日，北极星核电网讯，日本媒体2022年1月1日报道，日本原子能研究开发机构（JAEA）将携手三菱重工公司（MHI），通过技术合作共同参与美国泰拉能源公司（TerraPower）和美国能源部（DOE）合作推动的钠冷快堆开发计划。美日双方将在2022年1月签署合作备忘录，该钠冷快堆计划于2024年动工，2028年投入运行。日本原子能研究开发机构拥有运行钠冷快堆的经验，曾运行文殊原型快堆和常阳实验快堆。随着文殊反应堆的退役，日本快堆研发陷入停滞状态。因此这一计划标志着日本将恢复快堆研究。据悉，在签署合作备忘录后，日本原子能研究开发机构将向泰拉能源公司提供来自文殊快堆的运行数据和设计信息，还将使用位于茨城县的雅典娜钠实验设施开发安全技术。

【关键词】日本，美国，钠冷快堆

【摘要】　　1月6日，中国核电信息网讯，在换料停堆期间装载了6个再生混合物（REMIX）燃料组件后，俄罗斯巴拉科沃核电厂1号机组于2021年12月27日重新并网发电。REMIX燃料是俄罗斯为轻水反应堆开发的新型核燃料，由后处理产生的铀钚混合物加上低浓铀制成。与用于快堆的铀钚混合物燃料相比，REMIX燃料的钚含量更低。2021年12月21，巴拉科沃核电厂1号机组 VVER-1000反应堆装载了首批REMIX燃料。这批REMIX燃料属于标准的TVS-2M型核燃料组件。1号机组在换料停堆期间还完成了20余项现代化改造项目。

【关键词】俄罗斯，巴拉科沃核电，新型核燃料

【摘要】　　12月2日，北极星核电网讯，美国南方公司（SouthernCompany）正在与泰拉能源公司（TerraPower）合作开发熔盐快堆（MCFR）。美国能源部已经为该项目投入了4500多万美元的成本分摊资金，以进一步确定和测试反应堆中使用的材料。熔盐快堆将在优化后作为商用反应堆运行，装机容量可达120万千瓦，试验堆的装机容量较小。为了支持熔盐快堆项目，南方公司和泰拉能源正在进行综合效应试验，目前已进入最终设计阶段。两家公司预计将于2022年初或更早开始在一个2000万美元的试验设施中进行试验。试验产生的数据将用于验证热工水力和安全分析代码，以便该反应堆的许可申请。与此同时，南方公司和泰拉能源计划开始设计和建设一个试验堆，目标是在本世纪20年代末在爱达荷国家实验室投运。该项目得到能源部先进反应堆示范项目的支持。

【关键词】美国，熔盐快堆，先进反应堆

【摘要】　　12月1日，京报网讯，据国外媒体报道，美国宇航局“阿耳特弥斯计划”让人类最早于2024年“返回”月球，最终在月球上建立一个长期人类基地。然而，要在月球上生活和工作，人类需要大量电能。美国宇航局计划未来在月球表面建造一个核反应堆用于发电，他们呼吁美国工业合作伙伴提交核裂变动力系统的设计方案，该系统可以在月球表面运行，并准备未来10年内发射至月球，展示其制造电能的潜力。依据美国宇航局的观点，一款小型、轻便的核裂变系统，可以在月球着陆器或者月球探测车上运行，能为大约30个家庭提供长达10年的电力。美国宇航局和能源部将从现在开始至2022年2月下旬期间挑选最有希望的设计方案，并利用12个月的时间完善和开发具体实施计划。

【关键词】美国，月球核电站，NASA

【摘要】　　12月1日，中国核电信息网讯，2021年11月18日，加拿大特里斯特尔能源公司（Terrestrial Energy）美国子公司获得美国能源部（DOE）300万美元的拨款，以资助其为一体化熔盐堆（IMSR）向美国核管会（NRC）申请许可和进行商业化。该拨款是美国能源部宣布的最大一笔资助，支持IMSR核电厂排气系统的建模与仿真。特里斯特尔公司表示，美国能源部的拨款将帮助私营公司推动核能应用的发展，第四代核电技术和一体化熔盐堆的潜力是令人鼓舞的。特里斯特尔公司与美国和加拿大的监管机构合作，正在开发基于IMSR的小型模块堆（SMR）核电厂，计划在本世纪20年代后期进行部署。与常规水慢化水冷堆技术相比，IMSR核电厂热电转换效率将提高50%。

【关键词】美国，特里斯特尔，一体化熔盐堆