記者日前從中核集團(tuán)與美國泰拉能源公司(TerraPower)合資成立的環(huán)球創(chuàng)新核能技術(shù)有限公司(以下簡稱“環(huán)球核能公司”)了解到，該公司將在本世紀(jì)20年代中期完成行波堆30萬千瓦示范堆(TWR-300)設(shè)計(jì)與建設(shè)，并開發(fā)金屬燃料本地化生產(chǎn)線，實(shí)施商業(yè)化市場推廣，示范堆將選址于中國河北省。而且，到2030年左右，完成60萬千瓦行波堆(TWR-600C)開發(fā)與建設(shè)，實(shí)施商業(yè)化市場推廣;到本世紀(jì)30年代中期，完成120萬千瓦行波堆(TWR-1200C)開發(fā)與建設(shè)，實(shí)施商業(yè)化市場推廣。

行波堆概念最早于1958年提出，2006年微軟創(chuàng)始人比爾˙蓋茨等提出將行波堆技術(shù)概念工程化以為人類提供可持續(xù)的、可擴(kuò)展的低碳能源，并于2008年出資創(chuàng)立了美國泰拉能源公司，開展行波堆技術(shù)開發(fā)。

公開信息顯示，行波堆屬于鈉冷快中子反應(yīng)堆，其燃燒原理是核燃料的利用從點(diǎn)火開始，增殖和焚燒先后進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)一次通過并且深度焚燒，整個(gè)閉式燃料循環(huán)在同一個(gè)堆內(nèi)實(shí)現(xiàn)，由于該循環(huán)過程通常有增殖和焚燒的功率峰值移動(dòng)形成“波動(dòng)”的物理圖像，采用此種反應(yīng)機(jī)理設(shè)計(jì)的核反應(yīng)堆被稱為“行波堆”。相比壓水堆，商用行波堆中鈾資源利用率將提高6-8倍，更具可持續(xù)性。鈾資源利用率的提高，既可以提升能源安全，又有利于減少廢物產(chǎn)出。

記者從環(huán)球核能公司了解到，行波堆是滿足第四代核能系統(tǒng)安全要求的新型金屬燃料快堆，具有更高安全性。其雙層容器設(shè)計(jì)，可以避免冷卻劑喪失事故;冷卻劑運(yùn)行溫度遠(yuǎn)低于沸點(diǎn)，一回路鈉容量大，可有效提升安全裕度;同時(shí)，其非能動(dòng)事故余熱排出設(shè)計(jì)能夠更好地增強(qiáng)安全性。在假想嚴(yán)重事故下，金屬燃料的特性可以促使熔融燃料從堆芯排出，減緩事故后果;預(yù)期可達(dá)到實(shí)質(zhì)性消除大規(guī)模放射性釋放的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)無廠外應(yīng)急。此外，行波堆防核擴(kuò)散能力強(qiáng)化，可進(jìn)行國際市場推廣。

在保障安全性與可持續(xù)性的同時(shí)，行波堆也具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)競爭力。

環(huán)球核能公司相關(guān)人士介紹，行波堆電廠的熱效率大于40%，發(fā)電量可增加。而且，規(guī)模化利用貧鈾，僅需少量鈾濃縮，可不后處理乏燃料，廢物產(chǎn)出更少，相關(guān)成本下降。據(jù)測算，行波堆商業(yè)化后，每度電成本預(yù)計(jì)比壓水堆和常規(guī)鈉冷快堆低20%-25%。

2009年，中美兩國開始進(jìn)行行波堆技術(shù)交流。2011年2月起，中核集團(tuán)受國家能源局委托與美國泰拉能源公司開展商務(wù)和技術(shù)交流合作。2017年9月30日，中美雙方成立行波堆合資公司，環(huán)球核能公司在天津注冊(cè)。

據(jù)了解，環(huán)球核能公司作為面向全球的行波堆核電站技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新和產(chǎn)品推廣平臺(tái)，與泰拉能源公司、中核集團(tuán)相關(guān)單位及國內(nèi)其他單位聯(lián)合開發(fā)行波堆核電站技術(shù)，并從事TWR-300示范電廠及后續(xù)核電廠的研究、設(shè)計(jì)和金屬核燃料元件和行波堆核燃料元件的開發(fā)等工作，同時(shí)為工程的采購、建造、設(shè)備和燃料制造、電站的調(diào)試和運(yùn)行等提供技術(shù)咨詢和服務(wù)。