中國核電產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀和前景
中國能源狀況
我國煤炭、水力資源含量十分豐富,還有相當(dāng)數(shù)量的石油、天然氣資源,但人均占有量卻很低,而且分布極不均衡。
當(dāng)前我國電力發(fā)展情況是:2008年全國裝機(jī)容量達(dá)到7.9億千瓦,2010年將達(dá)到9.5億千瓦,2020年將達(dá)到15億千瓦,而我國核電占總發(fā)電量的1.9%,燃煤發(fā)電占80%,其余為水電等。我國核電與世界平均水平差距甚大。
由于我國以火電為主,帶來能源緊缺和環(huán)境污染雙重壓力,火電形成的廢棄物造成大氣、水、土地污染等嚴(yán)重的環(huán)境問題。因此,國家決定壓縮火電,大力發(fā)展以核電為主的清潔能源。
目前,我國運(yùn)行和建成的核電站主要有:秦山一期、二期、三期,大亞灣、嶺澳一期、二期和田灣。運(yùn)行電站負(fù)荷因子都在85-90%,與國際水平相當(dāng)。
核能發(fā)電的優(yōu)勢
1、核電是清潔能源。按一年100億千瓦時(shí)的發(fā)電量計(jì)算,火電需要燃燒339萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,核電只需要52噸核燃料;火電將排放7.78萬噸二氧化硫、203萬噸一氧化碳,產(chǎn)生大量煤灰等廢棄物,而核電為零排放。
核電站排出物都要經(jīng)過嚴(yán)格的控制和處理。如,廢氣經(jīng)過濾、吸附、衰變,通過高空擴(kuò)散排放;廢水經(jīng)過濾、蒸發(fā)、離子交換稀釋排放;固體廢物經(jīng)由水泥固化、密封包裝,最終地下深埋。環(huán)境保護(hù)效果良好。以秦山二期為例,與國家標(biāo)準(zhǔn)相比,廢氣排放低二個(gè)數(shù)量級;廢水中氚低一個(gè)數(shù)量級,其它低二個(gè)數(shù)量級。工作人員照射低于國家標(biāo)準(zhǔn)四倍。
2、核電是安全的能源。壓水式反應(yīng)堆通過三道屏障確保安全運(yùn)行。第一道屏障是將鈾燃料與放射性裂變產(chǎn)物藏在燃料棒的鋯合金殼內(nèi)。燃料組件包容在20厘米厚的壓力容器內(nèi),壓力容器與一回路構(gòu)成防止輻射泄露的第二道屏障。核反應(yīng)堆及主冷卻劑系統(tǒng)裝設(shè)在堅(jiān)固密封的安全殼廠房內(nèi),安全殼由90厘米厚的預(yù)應(yīng)力混凝土建成,并且有6毫米厚的防漏鋼質(zhì)襯墊,構(gòu)成第三道屏障。
此外,還通過運(yùn)行參數(shù)偏離控制、事故工況保護(hù)、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故防范等縱深防御確保安全。
目前,我國二代改進(jìn)型核電站已實(shí)現(xiàn)自主設(shè)計(jì)、自主建造、大部分主設(shè)備國產(chǎn),國產(chǎn)化率超過70%。
內(nèi)陸核電建設(shè)
目前,國際上大部分核電站建設(shè)在內(nèi)陸。法國65.1%的核電站建設(shè)在內(nèi)陸,美國有75.7%的核電站建設(shè)在內(nèi)陸。可見,內(nèi)陸建核電站是完全可行的。
我國建設(shè)內(nèi)陸核電站勢在必行。原因在于:內(nèi)陸地區(qū)經(jīng)濟(jì)有了很大發(fā)展,電網(wǎng)容量亦有很大發(fā)展;有些省份缺乏煤炭和水力資源;2008年初南方各省發(fā)生了大面積、長時(shí)間的雪災(zāi),造成廣大地區(qū)長時(shí)間斷電,帶來了嚴(yán)重后果,這表明依靠遠(yuǎn)距離輸電和長途運(yùn)煤難以保障用電安全。因此,建設(shè)不依賴燃料運(yùn)輸?shù)闹坞娬尽穗娬臼呛鼙匾摹?
技術(shù)方面,發(fā)展內(nèi)陸核電站也完全成熟。從安全和環(huán)保要求看,內(nèi)陸核電站和沿海核電站沒有本質(zhì)的差別,目前成熟的核電站設(shè)計(jì)和建造技術(shù)完全可用到內(nèi)陸核電站。
核能發(fā)電的發(fā)展前景
第三代核電是核能發(fā)電未來發(fā)展趨勢。
第三代核電機(jī)組有更高安全目標(biāo):堆芯熱工安全裕量大于15%;堆芯損壞概率小于每堆年10-5;大量放射性外泄小于每堆年10-6。
第三代核電機(jī)組有更好的經(jīng)濟(jì)性:機(jī)組額定功率1000-1500兆瓦力;可利用因子大于87%;換料周期18-24月;電站壽命60年;建設(shè)周期48-52月;能與聯(lián)合循環(huán)的天然氣電廠相競爭。
第三代核電機(jī)組技術(shù)上更先進(jìn)。如,美國西屋公司AP1000機(jī)組具有非能動(dòng)安全系統(tǒng)、嚴(yán)重事故預(yù)防和緩解、雙層安全殼、全數(shù)字化儀控、模塊化施工等特點(diǎn)。
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