大年初一，“華龍一號”阿根廷核電項目總包合同簽訂的事情，大家可能都已經(jīng)知道了，但你能說出新機組的名字嗎？它的名字叫——阿圖查核電站3號機組。
有了3號機組，那么1號和2號機組是什么情況？而阿根廷的核工業(yè)發(fā)展目前又是怎樣的情況？你或許知道阿根廷的足球，卻未必了解阿根廷的核工業(yè)。“華龍一號”都去了，你還不趕緊來了解一下？
▲ 阿圖查核電站3號機組項目設計采購和施工合同簽署儀式現(xiàn)場
一、核電占有重要地位
阿根廷能源消費以天然氣為主，核電占有重要地位。
▲ 2020年阿根廷一次能源消費情況
▲ 2020年阿根廷電力結構中各種電源占比情況
二、阿根廷現(xiàn)有在運核電機組情況
阿根廷核工業(yè)發(fā)展水平位居拉美國家前列。阿根廷現(xiàn)有2座核電站運營著3臺核電機組，總裝機容量164.1萬千瓦，核電在國內電力結構中的占比為7.5%。
▲ 阿根廷現(xiàn)有核電機組情況
阿圖查核電站位于首都布宜諾斯艾利斯西北100千米處的利馬地區(qū)。阿圖查1號機組采用德國西門子KWU重水堆技術。1964年，阿根廷開始建設30萬~50萬千瓦重水堆核電站可行性，在經(jīng)過與加拿大和德國談判后，最終引進了德國KWU重水堆技術建設阿圖查1號機組。阿圖查1號機組裝機容量為34萬千瓦，于1974年投入商業(yè)運行。2018年4月，阿圖查1號機組獲得延壽許可，可以運營到2024年，屆時運行壽命將達到50年。
阿圖查2號機組在經(jīng)過33年的曲折建造過程后最終于2016年投入商運。1979年，阿根廷計劃在1987~1997年10年間建成4臺核電機組。1981年，開工建設國內第3臺核電機組阿圖查2號機組。阿圖查2號機組采用德國西門子重水堆技術，裝機容量為69.3萬千瓦。由于缺乏資金，阿圖查2號機組于1994年暫停，當時已經(jīng)完工81%。1994年，阿根廷核電公司成立，接管阿圖查2號機組建造工作。2006年，作為國內核電領域一項35億美元戰(zhàn)略計劃的一部分，阿根廷決定建完該機組。阿圖查2號機組于2011年9月建成，2012年6月紐奎恩重水廠生產(chǎn)出600噸重水，同年12月開始裝料，于2013年底完成裝載工作，天然鈾含量總計達85噸，燃料組件國產(chǎn)化率達到90%。2014年6月初，阿圖查2號機組達到首次臨界，6月下旬實現(xiàn)首次并網(wǎng)，2015年2月滿功率運行，2016年5月正式投入商運。
2. 恩巴爾斯核電站
恩巴爾斯核電站只有1臺核電機組，經(jīng)過延壽計劃，發(fā)電功率增加3.5萬千瓦和運行壽期延長了20年。1967年，阿根廷政府在距離沿海500千米處的科爾多瓦內陸地區(qū)開展第二次建造核電站評估工作，引用加拿大原子能有限公司的坎杜6重水堆技術。加拿大原子能有限公司轉讓了部分技術，并與意大利Italimpianti公司合作建設恩巴爾斯核電站。恩巴爾斯核電站于1984年投入商業(yè)運行，使用天然鈾燃料。2010年，阿根廷核電公司與加拿大坎杜能源有限公司簽署恩巴爾斯核電站延壽協(xié)議。2015年12月，恩巴爾斯核電機組開始延壽工作，2018年12月完成，2019年5月重新投運。恩巴爾斯核電機組是繼韓國月城1號機組和加拿大萊普雷奧角核電機組之后，全球第三臺全面整修的坎杜6反應堆。
三、阿根廷在建和擬建的核電機組情況
1. CAREM 25小型模塊化反應堆原型堆
阿根廷在2006年的國家核能發(fā)展戰(zhàn)略中提出建設裝機容量為2.5萬千瓦的CAREM小堆原型反應堆。
CAREM 25原型堆采用壓水堆設計，熱功率100MWt、裝機容量25MWe，是阿根廷首個自主研發(fā)的反應堆，設備國產(chǎn)化率不低于70%，預計建設總成本4.46億美元。CAREM 25小堆采用一體化設計，主冷卻劑系統(tǒng)位于壓力容器內，依靠自然對流冷卻，換料周期1年。
1984年，國家原子能委員會（CNEA）和阿根廷Invap公司聯(lián)合研發(fā)CAREM 25原型堆，用于科研或海水淡化。2013年9月阿根廷核監(jiān)管局（ARN）頒發(fā)CAREM 25建造許可證，2014年2月澆筑第一罐混凝土。2019年11月，因缺少資金、設計變更和技術文件交付延遲等原因，承包商Techint工程建設公司暫停工程建設。2020年4月，宣布恢復建設。
2016年6月，巴西INB公司與CNEA簽署合同，為CAREM 25原型堆提供4噸濃縮鈾，分三批交付，鈾-235濃縮豐度分別為1.9%、2.6%和3.1%。2015年3月CNEA與Invap公司合資成立了一家公司，推動CAREM小堆在沙特落地，為沙特進行海水淡化。
2. 阿圖查3號機組——“華龍一號”
阿圖查3號機組將采用“華龍一號”技術。2022年2月1日，阿根廷核電公司與中核集團以及中核集團中國中原、中國中原阿根廷分公司正式簽署阿圖查核電站3號機組項目設計采購和施工合同。根據(jù)總承包合同約定，中核集團將通過工程總承包方式，以“交鑰匙”模式為阿根廷建設阿圖查3號機組。
3. 阿根廷其他核電機組
阿根廷還計劃建造阿圖查4號機組。阿根廷計劃在福爾摩沙省北部建造一個功率更大的小堆工程，裝機容量為10萬或20萬千瓦。該廠址位于克羅林達以南30千米處，距離巴拉圭較近。阿根廷南部的里約熱內格羅省雖然不支持建設大堆，但表示對CAREM 25感興趣。
四、核能技術研發(fā)
1950年，阿根廷成立CNEA，負責統(tǒng)一制定核工業(yè)的發(fā)展政策和規(guī)劃，主管核工業(yè)科研工作。CNEA運營著國內5座研究堆，另有2座研究堆在建。
阿根廷Invap公司是全球知名的研究堆建造公司，已經(jīng)為CNEA和其他國外客戶建造了多個研究堆，包括埃及的ETRR-2、阿爾及利亞的NUR、秘魯?shù)腞P-0和RP-10、澳大利亞的Opal等多個研究堆。
Invap為阿根廷建造的第一個研究堆是熱功率為0.5MWt的RA-6池式多用途反應堆，由CNEA設計，1982年投入使用，位于CNEA下屬的巴里洛切中心，用于教學和培訓，使用20%的濃縮鈾燃料組件。
阿根廷RA-8零功率池式研究堆于1997~2001年在皮爾卡尼耶烏縣中心投入使用，用于測試濃度為3.4%的核燃料組件和CAREM的控制棒，現(xiàn)在已經(jīng)關停。
阿根廷還有3個研究堆在運行，分別是科爾多瓦大學的RA-0，康斯特耶恩特斯原子中心的RA-1（40kWt）和羅薩里奧大學的RA-4（RA-0和RA-4熱功率都很小）。RA-2研究堆已經(jīng)退役。
2013年，Invap公司與阿根廷國家原子能委員會和巴西國家原子能委員會簽署一份總額為1200萬美元的建設合同，為阿根廷和巴西各建造一座研究堆，即阿根廷熱功率30MWt的RA-10池式研究堆和巴西建造多用途反應堆（RMB）。這兩座研究堆以澳大利亞Opal池式輕水研究堆為參考，用于生產(chǎn)醫(yī)用放射性同位素，輻照先進核燃料和材料以及進行中子學研究。這兩座反應堆能夠滿足全球40%的同位素需求。RMB多用途反應堆是阿根廷和巴西核能領域雙邊合作的一部分。
2014年，阿根廷核管理局（ARN）批準了RA-10研究堆的建造許可。RA-10建成后將提高阿根廷醫(yī)用放射性同位素產(chǎn)量，滿足全球10%的需求。阿根廷目前的放射性同位素是由埃澤扎原子中心的RA-3研究堆生產(chǎn)的。RA-3是10MWt的池式堆，于1967年開始運行。RA-10將取代RA-3，于2016年開工建設。
2016年2月，Invap和阿海琺TA簽署協(xié)議聯(lián)合為南非研發(fā)研究堆和核電反應堆。阿海琺TA是阿海琺反應堆研發(fā)機構，2017年歸阿海琺SA擁有，現(xiàn)已歸法瑪通。
五、鈾儲量相對豐富
阿根廷礦產(chǎn)資源豐富，主要礦產(chǎn)資源有石油、天然氣、銅、金、鈾、鉛、鋰、硼等。頁巖氣和頁巖油儲量分別居全球第2位和第4位。鋰儲量居世界第3位。鈾儲量相對豐富，主要蘊藏在薩爾塔省、科爾多瓦省、門多薩省和丘布特省。
根據(jù)2020年版的《鈾資源紅皮書》數(shù)據(jù)，阿根廷鈾資源儲量約為1.1萬噸，但是根據(jù)CNEA估計，在幾種不同的地質環(huán)境中，國內鈾資源總儲量約有5.5萬噸。
20世紀50年代中期，阿根廷開始在國內開展鈾礦勘探工作并開采了少量鈾礦。但是由于經(jīng)濟原因，最后一座礦山于1997年關閉。在此之前，阿根廷一共在7座砂巖型鈾礦中開采了2582噸鈾。阿根廷計劃對中西部地區(qū)的門多薩省Sierra Pintada鈾礦恢復開采，然而由于門多薩省政府反對，恢復開采的可能性不大。
2014年，有媒體報道，CNEA計劃開發(fā)里奧哈省的一個鈾礦項目。2017年，加拿大U3O8公司在里奧哈省北部的La Niquelina老礦附近租賃了4600公頃土地，該礦在20世紀50年代生產(chǎn)了少量鈾。U3O8公司還租賃了丘布特省的一處地表鈾礦，正在測試鈾礦樣品。
六、阿根廷核燃料循環(huán)情況
CNEA子公司戴奧維泰克公司在科爾多瓦運營著一座150噸/年的水冶廠。北福爾摩沙省還建有另一座水冶廠。
CNEA在里約熱內格羅省皮爾卡尼耶烏縣有一座小型轉化廠，年產(chǎn)能為60噸。阿根廷鈾濃縮服務目前從美國進口。1983~1989年間，Invap公司在皮爾卡尼耶烏縣運營了一座2萬SWU/年的氣體鈾濃縮擴散廠。然而這座濃縮廠沒有穩(wěn)定運行，產(chǎn)生的低濃鈾很少。2010年，在停產(chǎn)20多年后，CNEA重新啟動了該廠，之后一度停產(chǎn)和重啟，2018年再次停產(chǎn)，迄今該廠尚未實現(xiàn)商業(yè)應用或者出口鈾分離功。
根據(jù)世界核協(xié)會2019年版的《核燃料報告》，在參考情境下，2028年阿根廷將需要25萬SWU/年的分離功。重水堆燃料組件包殼由CNEA子公司生產(chǎn)，燃料組件由埃澤扎原子中心提供。阿根廷重水堆燃料組件生產(chǎn)能力為160tHM/年。
阿根廷核電機組需要的重水是由紐奎恩重水廠生產(chǎn)的，該公司年產(chǎn)重水200噸。紐奎恩重水廠位于紐奎恩省，是CNEA與紐奎恩省合資企業(yè)，省政府控股的紐奎恩工程服務公司負責運營。紐奎恩重水廠生產(chǎn)的重水能夠滿足國內需求，并可以實現(xiàn)出口。
20世紀70年代，阿根廷埃澤扎原子中心建有一座乏燃料后處理實驗設施，但是阿根廷沒有對乏燃料進行后處理的計劃。
七、放射性廢物管理
1997年4月，根據(jù)《阿根廷國家核能法》規(guī)定，CNEA負責管理國內核電站產(chǎn)生的放射性廢物和乏燃料，核電站需要繳納放射性廢物處理處置基金和乏燃料管理基金。埃澤扎原子中心處理處置低中放廢物。核電站產(chǎn)生的乏燃料貯存在堆內濕法貯存，恩巴爾斯核電站還有一些乏燃料干法貯存設施。
八、監(jiān)管、安全和防擴散
1994年，阿根廷成立了核監(jiān)管局，接管了國家核監(jiān)管委員會（ENREN）和CNEA的所有監(jiān)管職能。除了輻射防護，核監(jiān)管局還負責核設施安全、頒發(fā)許可證和保障工作，直接向總統(tǒng)報告。
1997年阿根廷實施的《國家核能法》規(guī)定了國家核安全局和核監(jiān)管局各自的職責。1994年實施的《國家礦物法》規(guī)定，政府在保證國內供應后，有權購買阿根廷生產(chǎn)的所有鈾。
（作者：李言瑞，中核戰(zhàn)略規(guī)劃研究總院高工；曾斌，中國核能電力股份有限公司高工；陳超，中核戰(zhàn)略規(guī)劃研究總院研究員。）
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