
Kudankulam核電站,位于泰米爾納德邦,是目前印度最大的核電站(圖源:網(wǎng)絡(luò))
印度有一個(gè)雄心勃勃的三階段式核電建設(shè)計(jì)劃。
1. 封閉式燃料循環(huán)形式
印度在1969年開(kāi)始進(jìn)行的核電商業(yè)化計(jì)劃,主要構(gòu)想是一個(gè)封閉式燃料循環(huán)形式,這個(gè)循環(huán)分三個(gè)階段實(shí)現(xiàn),而且每個(gè)階段相互饋入,前一個(gè)階段循環(huán)產(chǎn)生的乏燃料可以進(jìn)行再處理,在下一個(gè)階段循環(huán)中使用。
這種封閉式燃料循環(huán)的目的是為了充分利用燃料,并盡量減少核廢料。而且印度目前在核電生產(chǎn)周期中所處的階段,將主要決定了印度核電的未來(lái)。
印度三階段核電生產(chǎn)計(jì)劃的最終目標(biāo),是能夠利用國(guó)內(nèi)龐大的釷-232儲(chǔ)備。
值得注意的是,印度擁有世界第三大釷儲(chǔ)量。然而,釷在其自然狀態(tài)下不能用作燃料。它需要在一系列反應(yīng)后轉(zhuǎn)化成可用的“裂變”形式。
為了幫助實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),并最終利用其釷儲(chǔ)量生產(chǎn)核能,印度科學(xué)家霍米·巴哈(Homi J. Bhabha)博士繪制了三階段核計(jì)劃的路線圖。
第一階段,通過(guò)加壓重水反應(yīng)堆(PHWR)利用天然鈾產(chǎn)生能量。PHWR不僅能產(chǎn)生能量,還可以產(chǎn)生可裂變钚239。
第二階段,使用本土的快中子增殖反應(yīng)堆技術(shù),以钚239為燃料產(chǎn)生能源和更多的钚239。到該循環(huán)結(jié)束,反應(yīng)堆產(chǎn)生的裂變材料比消耗的還要多,這也是被稱為“增殖”的原因。
第三階段,也是循環(huán)的最后一個(gè)階段,利用第二階段回收的钚239,與釷232在熱增殖器中結(jié)合產(chǎn)生能量和另一種裂變材料鈾233。從釷232生產(chǎn)出鈾233,就完成了整個(gè)循環(huán)。鈾233將用作燃料循環(huán)剩余部分的燃料。
截至目前,印度22座核電站的核燃料發(fā)電量約為6.7GW,實(shí)際占總能源結(jié)構(gòu)的1.8%。這遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于原子能部(DAE)的設(shè)想——希望到2020年至少生產(chǎn)20GW的核電,到2030年至少生產(chǎn)48GW的核電。
印度已成功完成第一階段的核燃料計(jì)劃,第二階段仍在進(jìn)行中,但所用時(shí)間比預(yù)期的要長(zhǎng)得多。

印度在泰米爾納德邦建造的首個(gè)500 MW增壓快速增殖反應(yīng)堆(PFBR)——BHAVINI——仍在調(diào)試過(guò)程中,而且工期和成本均嚴(yán)重超支。目前預(yù)計(jì)在2022-2023年建成,預(yù)估總成本高達(dá)960億盧比。
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的停頓,印度政府在其2017-2018年的預(yù)算公告中,為10臺(tái)700 MW的本土PHWR提供了資金。
其中,正在古吉拉特邦開(kāi)發(fā)的Kakarapar原子能發(fā)電項(xiàng)目成為第一個(gè)達(dá)到臨界狀態(tài)的項(xiàng)目。
印度政府宣布,印度已累計(jì)建設(shè)7座5,500MW的反應(yīng)堆,還批準(zhǔn)了另外12個(gè)累計(jì)容量為9,000 MW的反應(yīng)堆設(shè)計(jì)工作。
2.核能行業(yè)發(fā)展放緩
盡管這些都是重大舉措,但印度核能的未來(lái)似乎不如10年前那么有希望。

隨著2008年印美核協(xié)議的簽署以及與法國(guó)和日本的其他重要協(xié)議的簽署,印度的核能行業(yè)看來(lái)將迎來(lái)一次大有可為的改革。然而,2011年之后,其國(guó)內(nèi)的核能行業(yè)卻明顯放緩。
經(jīng)濟(jì)放緩和核能對(duì)印度總能源結(jié)構(gòu)的貢獻(xiàn)率低于標(biāo)準(zhǔn)水平,可以歸因于一系列因素。一個(gè)主要原因是核燃料計(jì)劃第二階段的推遲。
PFBR試運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題,以及相關(guān)的工期和成本超支也是造成延誤的主要原因。
其他因素,包括可再生能源技術(shù)對(duì)全球能源系統(tǒng)造成的嚴(yán)重破壞。隨著可再生能源技術(shù)的商業(yè)化和使用的加強(qiáng),可再生能源發(fā)電的單位成本已大幅下降。
印度目前的太陽(yáng)能發(fā)電成本為2.62盧比,幾乎是最近投入運(yùn)營(yíng)的Kudankulam核電站發(fā)電成本的一半(4.10盧比)。
此外,印度核電部門(mén)在土地所有權(quán)、位置以及電廠安全保障(發(fā)生自然或人為災(zāi)害時(shí))等問(wèn)題上,也出現(xiàn)了一些爭(zhēng)議和抗議。導(dǎo)致了印度核電項(xiàng)目的時(shí)間和成本超支。
影響印度核能的另一個(gè)非常重要的因素,2011年福島第一核電站發(fā)生嚴(yán)重核事故,全球范圍內(nèi)對(duì)核能進(jìn)行了削減。同時(shí),這一事件也導(dǎo)致:各國(guó)大幅削減核電計(jì)劃,全球核電巨頭阿海琺(Areva)和西屋電氣(Westinghouse)宣布破產(chǎn)。
然而,鑒于該國(guó)能源需求的不斷增長(zhǎng),以及印度不僅依賴石油和天然氣,而且還依賴鋰、鈷和鎳等(生產(chǎn)太陽(yáng)能電池板和其他可再生技術(shù)的關(guān)鍵原材料)。以國(guó)內(nèi)可獲得的釷為燃料的本土核電站,仍然是印度能源獨(dú)立的重要支柱。
然而,這將需要印度政府通過(guò)投資具有成本效益的技術(shù)、減少審批手續(xù)、簡(jiǎn)化土地改革以及為發(fā)展核電站創(chuàng)建專(zhuān)用工具來(lái)推進(jìn)核電計(jì)劃。
一個(gè)有競(jìng)爭(zhēng)力的核能部門(mén)是印度能源安全的關(guān)鍵,而且,它的發(fā)展必須考慮印度在其他形式的能源和技術(shù)方面的有限選擇。
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