核燃料可在核反應(yīng)堆中通過核裂變或核聚變產(chǎn)生實(shí)用核能的材料。2020年全球核電發(fā)電量平均占比約16%,中國核電發(fā)電量占比約3.6%,以下是核電燃料行業(yè)技術(shù)特點(diǎn)分析。
鈾資源的開采、加工、供應(yīng)是發(fā)展核燃料的前提。核電燃料行業(yè)分析指出,核燃料是指含有易裂變核素,能夠在反應(yīng)堆內(nèi)實(shí)現(xiàn)自持鏈?zhǔn)胶肆炎兎磻?yīng)的物質(zhì)。目前核電站使用的核燃料主要是鈾235,純度需達(dá)到3%(天然鈾中含量僅為0.71%)。
哈薩克斯坦、加拿大、澳大利亞是鈾資源的主要存量和生產(chǎn)量大國。從鈾資源的存量來看,2020年世界鈾資源存量為59.89萬噸,排名前三的是澳大利亞、哈薩克斯坦、加拿大,占比分別達(dá)到29.7%、13.9%、7.9%。核電燃料行業(yè)技術(shù)特點(diǎn)指出,中國鈾資源存量為29.04萬噸,占比5.0%,排名第7。
100萬千瓦級(jí)煤電廠年消耗燃料約200-300萬噸煤,需要每天100節(jié)火車皮運(yùn)輸;100萬千瓦級(jí)核電廠年消耗燃料約20-30噸核燃料,每年僅需一輛重型卡車運(yùn)輸即可滿足需求,發(fā)電成本低于煤電。
核燃料成本包括購買天然鈾、鈾轉(zhuǎn)化及濃縮、燃料組件加工等工序的支出,天然鈾成本一般占核燃料成本的50%左右。以中廣核為例,核燃料采購成本中天然鈾占比約為49%,濃縮及轉(zhuǎn)化占比約占33%,組件加工約占17%。
1、與包殼材料相容,與冷卻劑無強(qiáng)烈的化學(xué)作用;
2、具有較高的熔點(diǎn)和熱導(dǎo)率;
3、制造容易,再處理簡單。核電燃料行業(yè)技術(shù)特點(diǎn)指出,根據(jù)不同的堆型,可以選用不同類型的核燃料:金屬(包括合金)燃料,陶瓷燃料,彌散體燃料和流體(液態(tài))燃料等。
目前,我國核電商運(yùn)機(jī)組21臺(tái),裝機(jī)容量1909.2萬千瓦,在建4臺(tái),容量448.2萬千瓦,在建/商運(yùn)的比例達(dá)23.9%。中廣核電力商運(yùn)機(jī)組23臺(tái),裝機(jī)容量2538.9萬千瓦,在建5臺(tái),容量611萬千瓦,在建/商運(yùn)的比例達(dá)25%。
就審批的機(jī)組計(jì)算,到2025年在建機(jī)組僅約600萬,與規(guī)劃中要求的3000萬千瓦差距較大,若要完成規(guī)劃只要求,則2020-2025年,每年需新審批6-8臺(tái)核電機(jī)組。與此同時(shí),三大核電集團(tuán)也積極開展核電項(xiàng)目前期工作,儲(chǔ)備了一批適合發(fā)展核電項(xiàng)目的廠址, 其中,部分項(xiàng)目已獲準(zhǔn)開展前期工作,以上便是核電燃料行業(yè)技術(shù)特點(diǎn)分析所有內(nèi)容了。
本文來源:報(bào)告大廳
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