2024年10月11日,俄羅斯國家原子能公司(Rosatom)旗下TVEL核燃料公司發(fā)布聲明稱,該公司計(jì)劃在2025年將VVER-1200機(jī)組的換料周期延長至18個(gè)月。此外,TVEL已啟動(dòng)在該堆型中裝載濃縮鈾豐度更高的燃料,為轉(zhuǎn)向24個(gè)月?lián)Q料周期做準(zhǔn)備。
Rosatom負(fù)責(zé)國內(nèi)核電廠運(yùn)行的Rosenergoatom公司首席技術(shù)專家Dmitry Anufriev表示,俄核電機(jī)組改用更長的換料周期是實(shí)現(xiàn)政府目標(biāo)的必要舉措之一。政府計(jì)劃到2045年將核電在電力結(jié)構(gòu)中的占比從當(dāng)前的20%提高至25%。
列寧格勒(Leningrad)二期2號機(jī)組擬于2025年轉(zhuǎn)向18個(gè)月?lián)Q料周期,成為俄境內(nèi)最后1臺使用更長換料周期的大型VVER機(jī)組。Anufriev補(bǔ)充稱,俄所有的VVER-1000機(jī)組都在延長換料周期,VVER-1200機(jī)組也是如此,包括新沃羅涅日(Novovoronezh)1、2號機(jī)組和列寧格勒二期1號機(jī)組等。
Anufriev指出,未來,俄羅斯的大型機(jī)組都將采用更長的換料周期,包括在建的庫爾斯克(Kursk)二期VVER-TOI機(jī)組。
Anufriev還透露,更長的換料周期并非Rosatom在VVER-1200機(jī)組中的唯一創(chuàng)新舉措。Rosatom正嘗試讓機(jī)組以特定的機(jī)動(dòng)模式運(yùn)行,即機(jī)組可在24小時(shí)內(nèi)從100%降功率至50%,隨后又恢復(fù)至滿功率運(yùn)行。這種靈活的運(yùn)行方式可用于改變輸出功率,從而更好地與間歇性可再生能源相配合。
TVEL總裁Alexander Ugrumov表示,為進(jìn)一步提到VVER機(jī)組業(yè)績,Rosatom計(jì)劃逐步提高核燃料中的濃縮鈾豐度,當(dāng)前計(jì)劃是從5%提高至6%,并在未來提高至7~8%。提高核燃料濃縮鈾豐度有助于將機(jī)組換料周期延長至24個(gè)月,這將極大地提高核電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益。更重要的是,使用更高豐度的燃料可以降低中子泄漏至反應(yīng)堆容器和堆內(nèi)設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn),從而確保VVER機(jī)組在達(dá)到60年設(shè)計(jì)壽期后繼續(xù)運(yùn)行。
Ugrumov還指出,使用豐度更高的燃料可將現(xiàn)有VVER-1000機(jī)組的熱功率提升到原始裝機(jī)容量的107%,有助于進(jìn)一步提高經(jīng)濟(jì)效益。
混合氧化物(MOX)燃料
俄羅斯閉式核燃料開發(fā)計(jì)劃也在有序推進(jìn)。根據(jù)該計(jì)劃,TVEL將在VVER機(jī)組中引入鈾钚混合氧化物燃料,并在快堆中使用含次錒系元素的核燃料。
Ugrumov透露,俄目前已有1座研究堆在使用鈾钚混合氧化物燃料。在將含有次錒系元素的混合氧化物燃料載入BN-800快堆后,Rosatom已啟動(dòng)該燃料計(jì)劃的第二階段工作,包括增加這種燃料中的次錒系元素含量。此外,Rosatom還計(jì)劃在BN-1200機(jī)組中使用次錒系元素含量更高的燃料。