2024年10月11日,俄罗斯国家原子能公司(Rosatom)旗下TVEL核燃料公司发布声明称,该公司计划在2025年将VVER-1200机组的换料周期延长至18个月。此外,TVEL已启动在该堆型中装载浓缩铀丰度更高的燃料,为转向24个月换料周期做准备。
Rosatom负责国内核电厂运行的Rosenergoatom公司首席技术专家Dmitry Anufriev表示,俄核电机组改用更长的换料周期是实现政府目标的必要举措之一。政府计划到2045年将核电在电力结构中的占比从当前的20%提高至25%。
列宁格勒(Leningrad)二期2号机组拟于2025年转向18个月换料周期,成为俄境内最后1台使用更长换料周期的大型VVER机组。Anufriev补充称,俄所有的VVER-1000机组都在延长换料周期,VVER-1200机组也是如此,包括新沃罗涅日(Novovoronezh)1、2号机组和列宁格勒二期1号机组等。
Anufriev指出,未来,俄罗斯的大型机组都将采用更长的换料周期,包括在建的库尔斯克(Kursk)二期VVER-TOI机组。
Anufriev还透露,更长的换料周期并非Rosatom在VVER-1200机组中的唯一创新举措。Rosatom正尝试让机组以特定的机动模式运行,即机组可在24小时内从100%降功率至50%,随后又恢复至满功率运行。这种灵活的运行方式可用于改变输出功率,从而更好地与间歇性可再生能源相配合。
TVEL总裁Alexander Ugrumov表示,为进一步提到VVER机组业绩,Rosatom计划逐步提高核燃料中的浓缩铀丰度,当前计划是从5%提高至6%,并在未来提高至7~8%。提高核燃料浓缩铀丰度有助于将机组换料周期延长至24个月,这将极大地提高核电机组的经济效益。更重要的是,使用更高丰度的燃料可以降低中子泄漏至反应堆容器和堆内设备的风险,从而确保VVER机组在达到60年设计寿期后继续运行。
Ugrumov还指出,使用丰度更高的燃料可将现有VVER-1000机组的热功率提升到原始装机容量的107%,有助于进一步提高经济效益。
混合氧化物(MOX)燃料
俄罗斯闭式核燃料开发计划也在有序推进。根据该计划,TVEL将在VVER机组中引入铀钚混合氧化物燃料,并在快堆中使用含次锕系元素的核燃料。
Ugrumov透露,俄目前已有1座研究堆在使用铀钚混合氧化物燃料。在将含有次锕系元素的混合氧化物燃料载入BN-800快堆后,Rosatom已启动该燃料计划的第二阶段工作,包括增加这种燃料中的次锕系元素含量。此外,Rosatom还计划在BN-1200机组中使用次锕系元素含量更高的燃料。