核电站使用的核燃料 核燃料，中核集团一家独大！（详解）

1.核电机组每年需要更换40~50个燃料组件

核燃料是核电机组持续输出电能的能源。核燃料组件以特定的形式安装在压力容器中，形成圆筒状结构，从而达到连续输出热能的目的。根据不同类型的燃料组件和不同的换料周期，堆芯设计方案会有所不同。百万千瓦核电机组一般选择157或177个方案，即在堆芯安装157或177个燃料组件。核电机组运行期间，每一到两年需要进行一次换料操作，堆芯所有燃料组件的1/3~1/4将更换为新的组件，大约40~50个燃料组件。

2.国内核电机组的燃料由CNNC提供

压水堆核电厂使用的核燃料组件通常由数百个以某种形式排列的燃料棒组成。例如，在AP1000装置中使用的燃料组件由排列成17×17正方形的264个燃料棒组成。燃料棒由数百个首尾相连放置在锆合金包壳中的圆柱形燃料芯块组成。燃料芯块由浓缩铀氧化物制成，其中铀235的富集度通常在3%以上(天然铀中铀235的比例为0.7%)。燃料包壳通常由锆合金制成，能耐高温、耐腐蚀，不吸收中子。目前国内核电机组使用的燃料由CNNC (CNNC建中、CNNC北，未上市)的燃料厂提供。中广核计划与哈萨克斯坦合作建立一座燃料厂，为其核电站提供燃料。未来，随着中国核电机组的增加，东方锆业(大股东为CNNC)等国内锆合金相关厂商将从中受益。

3.干式贮存是目前乏燃料贮存的最佳方式

乏燃料组件中的裂变产物不断衰变，使得乏燃料组件不断产生热量和放射性。因此，应采取措施确保乏燃料组件的冷却和辐射屏蔽。目前，核工业普遍采用池式贮存来贮存从堆芯排出的乏燃料成分。储存在水池中的水可以带走乏燃料产生的热量，起到辐射屏蔽的作用。核电厂建成后，有一个特殊的燃料厂，有一个乏燃料池，用于存放新的燃料组件和乏燃料组件。乏燃料池中的模块网格由中子吸收材料制成，可有效防止乏燃料模块变得危急。根据要求，核电厂排放的乏燃料组分需要在厂区乏燃料池储存近十年，只有在衰变水平降至足够低的水平时才能转移和储存。通常乏燃料池的设计可以满足机组运行十年的要求。

中国在核电三步走战略中选择了后处理技术作为长期发展方向。但目前后处理技术尚待突破，经济成本相对较高，距离大型商业化后处理厂的建设还有很大距离。根据核电行业的观察，中间贮存技术应该是目前一种现实可行的方式。中间储存技术包括湿储存和干储存。湿储存法类似于乏燃料池的维护方法，建造一个特殊的堆外池来容纳乏燃料。中国甘肃省有两个堆外存储池，但在池满后没有扩大。干贮相对简单经济，已经达到成熟阶段。乏燃料组件从乏燃料池中取出，然后储存在特殊的容器或结构中，乏燃料产生的热量通过空气体循环带走，从而确保乏燃料组件储存数十年甚至数百年。

中国的秦山地区和大亚湾地区正在建设干式贮存场。在乏燃料的干式贮存中，转移容器和贮存容器都需要中子吸收材料。根据《核电厂乏燃料处理处置基金征收、使用和管理暂行办法》，已投入商业运行五年的压水堆核电机组，应按0.026元/千瓦时的标准按实际上网电量提取，并移交乏燃料处理处置基金。用于乏燃料的后处理。目前基金已募集100亿左右，但目前使用率不高。未来，随着我国运营核电机组的增加，乏燃料相关活动的支出肯定会增加，预计将形成数百亿的市场。