论核电站的发展前景

2024-04-30

论核电站的发展前景(通用8篇)

篇1:论核电站的发展前景

论核电站在我国的发展前景

班级:2010032 学生:姜志东

学号:20101519 摘要:目前中国的能源相当匮乏,虽然总量很大,但是人均不足,因而探讨核能在我国的发展前景就显得尤为重要了。在本文中我准备从各个发面来探讨一下核电站在我国的发展前景,分别从:核电发电原理,原料,发电效率,经济效率和隐藏的危害等方面讨论。关键字:核电站,核能,效率,新能源,原料,危害。

引言:中国地大物博、资源丰富,自然资源总量排世界第七位,能源资源总量约4万亿吨标准煤,居世界第三位。煤炭保有储量为10024.9亿吨,精查可采储量893亿吨;石油的资源量为930亿吨,天然气的资源量为38万亿立方米,现已探明的石油和天然气储量只占资源量的约20%和约3%;水力的可开发装机容量为3.78亿千瓦,居世界首位;新能源与可再生能源资源丰富,风能资源量约为16亿千瓦,可开发利用的风能资源约2.53亿千瓦,地热资源的远景储量为1353.5亿吨标准煤,探明储量为31.6亿吨标准煤,太阳能、生物质能、海洋能等储量更是属于世界领先地位。但因我国人口众多,能源资源相对匮乏。我国人口占世界总人口21%,已探明的煤炭储量占世界储量的11%、原油占2.4%、天然气仅占1.2%。人均能源资源占有量不到世界平均水平的一半,石油仅为十分之一。我国1997年一次能源生产量为13.34亿吨标准煤,人均能源消费量仅为1.165吨标准煤,人均电量为893kWh,不足世界人均能源消费水平2.4吨标准煤的一半,居世界第89位。北美人均能源消费量超过10吨标准煤,欧洲及独联体人均能源消费量为5吨标准煤。随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,我国年人均能源消费量将逐年增加,到2050年将达到2.38吨标准煤左右,相当于目前世界平均值,远低于发达国家目前的水平。人均能源资源相对不足,是中国经济、社会可持续发展的一个限制因素,这也是发展新能源与可再生能源,开辟新的能源供应渠道的一个重要原因。因而讨论核电站的发展前景就尤为必要了。正文:核电站发电原理:◇核能发电的原理

一、核能发电与火力发电非常相似,只是燃料不同,核能发电的原理和水力、火力发电厂有同样的共通点,就是设法使涡轮机(turbine)转动,以带动发电机切割磁场,将机械能转变为产生电能。其中主要的不同点在于推动涡轮机所用的动力来源。水力电厂以大量的急速流动水(例如由水坝或瀑布引出)直接推动涡轮机,而核能电厂与火力电厂则利用大量高温、高压之水蒸气推动涡轮机,其中核能电厂是靠核分裂所释放出的能量、火力电厂则是靠燃烧煤炭、石油或天然气等化石燃料以产生蒸汽。

二、核能发电利用铀燃料进行核分裂连锁反应所产生的热,将水加热成高温高压,核反应所放出的热量较燃烧化石燃料所放出的能量要高很多(相差约百万倍),比较起来所以需要的燃料体积比火力电厂少相当多。核能发电所使用的的铀235 纯度只约占3%-4%,其余皆为无法产生核分裂的铀238。核电站的原料主要是铀 235。

核电站的发电效率:例而言,核四厂每年要用掉80吨的核燃料,只要2支标准货柜就可以运载。如果换成燃煤,需要 515 万吨,每天要用20吨的大卡车运705 车才够。如果使用天然气,需要 143 万吨,相当于每天烧掉20万桶家用瓦斯。换算起来,刚好接近全台湾692万户的瓦斯用量。而核电站发电是裂变产生能量,根据爱因斯坦的质能方程 E=m*c2,可知这产生的能量是多么巨大!

核电站的经济效率:占地小,投资成本低,发电功率大,如果无突发情况是一种很安全的发电方式,也很环保。

核能背后隐藏的危害:核污染是指由于各种原因产生核泄漏甚至爆炸而引起的放射性污染。其危害范围大,对周围生物破坏极为严重,持续时期长,事后处理危险复杂。下面举例历史上一次很大的核泄露带来的危害:1986年4月25日,前苏联切尔诺贝发生核泄漏事故,爆炸时泄漏的核燃料浓度高达60%,且直至事故发生10昼夜后被封存,放射性元素一直超量释放。事故发生3天后,附近的居民才被匆匆撤走,但这3天的时间已使很多人饱受了放射性物质的污染。在这场事故中当场死亡2 人,至1992年,有700O多人死于这次事故的核污染。这次事故造成的放射性污染遍及前苏联15万平方公里的地区,那里居住着694.5万人。由于这次事故,核电站周围30公里范围被划为隔离区,附近的居民被疏散,庄稼被全部掩埋,周围7千米内的树木都逐渐死亡。在日后长达半个世纪的时间里,10公里范围以内将不能耕作、放牧;10年内100公里范围内被禁止生产牛奶。切尔诺贝利核电站最终被关闭,不仅如此,由于放射性烟尘的扩散,整个欧洲也都被笼罩在核污染的阴震中。临近国家检测到超常的放射性尘埃,致使粮食、蔬菜、奶制品的生产都遭受了巨大的损失。核污染给人们带来的精神上、心理上的不安和恐惧更是无法统计。事故后的7年中,有7000名清理人员死亡,其中1/3是自杀。参加医疗救援的工作人员中,有40%的人患了精神疾病或永久性记忆丧失。时至今日,参加救援工作的83.4万人中,已有5.5万人丧生,七万人成为残疾,30多万人受放射伤害死去。

核能是有两面性的,要好好的使用并不容易。这还会是一个持久的课题。下面讨论一下其在中国的发展的现状及前景:我国在1971年建成第一艘核潜艇以后,立即转入了对核电站的研究和设计。经过几十年的努力,我国迄今已经建成核电机组8套,还有3套正在建设之中,到2005年将全部建成,届时我国的核电装机容量将达到870万千瓦。从我国的第一套核电机组———秦山30万千瓦核电机组并网发电以来,到目前为止,我国核发电总量已超过1500

亿千瓦小时。

秦山核电站是我国大陆第一座核电站。它是我国自行设计建造的30万千瓦原型压水堆核电站,于1985年开工建设,1991年12月15日首次并网发电,1994年投入商业运行,已有十多年安全运行的良好业绩,被誉为“国之光荣”。

我国自行设计、建造的秦山二期核电站,装有两台60万千瓦压水堆核电机组,于1996年6月2日开工建设。1号机组于2002年2月6日实现首次并网,2002年4月15日提前47天投入商业运行。它的建成为我国核电自主化事业的进一步发展奠定了坚实的基础。

秦山三期核电站是中国和加拿大合作建造的我国第一座重水堆核电站,装有两台72.8万千瓦核电机组。它于1998年6月8日开工建设。1号机组于2002年11月19日实现首次并网,2002年12月31日提前43天投入商业运行。2号机组也于今年6月12日提前91天

并网发电。

田湾核电站是从俄罗斯引进的2×100万千瓦压水堆核电站,位于江苏连云港市。核电站采用了全数字化仪控系统和双层安全壳,进一步提高了安全性能。它于1999年10月20日开工建设,两套机组预计分别在2004年和2005年投入商业运行。

位于我国广东省深圳的大亚湾核电站,是我国引进国外资金、设备和技术的第一座大型商用核电站,也是我国改革开放以来最大的中外合资项目。它装有两台单机容量为98.4万千瓦的压水堆核电机组。两套机组分别在1994年2月和5月投入商业运行,每年的发电量超过100亿千瓦小时。20年合营期内上网电量的70%送往香港。自1994年投产以来到2003年5月,已向广东和香港两个电网输送1173亿千瓦小时电量,其中向香港输送785亿千瓦小时的电量。“九五”期间投资规模最大的能源项目之一———位于深圳的岭澳核电站,装有两台单机容量为99万千瓦的压水堆核电机组,分别提前48天、66天投入商业运行。该电站于2003年1月全面建成投入商业运行。1号机组第一个燃料循环就创造了连续安全运

行332天的优异成绩。

我国向巴基斯坦出口了一座核电站,功率为30万千瓦,于2000年6月投入运行,目前

运行情况良好。

2000年10月,党的十五届五中全会第一次在党的文献中提出适度发展核电的方针。由于我国国民经济发展的需要和核电的巨大优越性,国家有关部门规划到2020年将建成核电总装机容量3200万千瓦,从而使我国核电的装机容量占全国电力总装机容量的比例由2000年的1%上升到4%左右。“十五”期间,我国将启动百万千瓦级压水堆核电站国产化依托项目。目前,正在浙江、广东、山东等地进行核电建设的前期准备工作。

目前我国的核技术还和发达国家有一定的距离,因而核电站的前景还是不容乐观的。

参考文献:《核电基础知识》责任者: 周海伟

出版社: 中国民艺出版社 ;

《核能》 责任人:胡生青, 薛海芬 ;

《核电站水化学控制工况》 责任人:李宇春

《核工业中的地震科技研究》 责任人:中国核工业总公司, 国家地震局;

《核能开发与应用》

责任人:马栩泉;

《21世纪核能:先进核反应堆》 责任人 谢仲生, 沈时芳, 喻真烷;

篇2:论核电站的发展前景

姓名:***班级:*** 学号:*** 对于中国该不该大力发展核电这个问题,我觉得不该大力发展,应该适当发展。即内陆地区应该不建或者少建核电站,沿海地区可以适当建造核电站。

感觉核电和火电或水电在安全方面的区别就如飞机和水陆交通工具的区别,核电事故概率比火电低,但核电一出事就是大事。下面从核电的安全性来考虑发展核电的必要性和局限性。

就我国科技发展及社会现状来看,发展核电是解决能源短缺比较好的方法。我国是人口大国,虽说也算是资源大国,但人多意味着消耗的资源多,原煤严重供应不足,江河有枯水季节,导致了目前水力发电及火力发电供不应求。风能、太阳能等技术发展不成熟,也无法大面积推广。我国资源消耗现状决定了发展核电的必要性,但是核电存在一定的安全隐患,一旦发生严重核事故,后果不堪设想。

内陆地区不适合建造核电站。我们知道,核电站一旦启动,就不能停止水源的供应。万一出现极度干旱,水源枯竭,将产生“特大”核安全事故。而且核电站运行过程中会放出废热,造成热污染。一个长江三峡已经让长江渔业资源濒于枯竭,再来几个核电站,估计水里的鱼儿们该绝后了。福岛核事故告诉我们,核电站建在海边好处是可以便于取得冷却水,而且万一出现核事故还可以偷偷将放射性废水向大海排放。试想内陆地区核电站出事故后,放射性废水会污染地下水和自来水,这后果是相当严重的。因此内陆地区不适合建造核电站。

沿海地区可以适当发展核电。目前核电站大多处于海边,这是基于冷却水考虑的。上面说过,核电站运行过程中需要大量冷却水,内陆会面临一个缺水的危险,沿海地区完全不必考虑冷却水的问题,因此核电站安全性得到了大幅度的提升。而且废热排到海里比排到江河里危害小得多。因此海边比内陆更适合建核电站。

从核电站存在的安全隐患来看,我国应该慎重发展核电。虽说我国还没出过大的核事故,但在未来会不会发生大的核事故谁也不知道。有人做过计算,拥有核电的国家,平均运行4922堆年就会出现一次大核事故。当然,这里只是对全世界14767堆年中发生的三次严重核事故做的一个平均值,现实情况不一定如此。核电站在利用核能发电的同时,也伴随产生了大量的核废料,这些核废料是强发射性物质,处理困难且成本较高,会严重危害人类的生存;核事故一旦发生,其对人类的危害程度的确是人们无法控制的,而且危害的时间非常长,可能会影响到子孙后代。因此,从长久来看,人类发展核电,是弊大于利,这可能也是核电技术发展缓慢的原因。

篇3:论核电站的发展方向与全球变暖

关键词:吸热的核反应,全球变暖,核电站,能源

自从工业革命以来, 煤、石油、天然气等化石能源的大量利用, 对人类生存、发展、进步产生过巨大的影响。大量燃用化石能源产生的温室效应对地球环境造成了严重的破坏。同时, 化石能源经长期开采, 日趋枯竭, 已不足以支撑全球经济的发展。在寻找替代能源的过程中, 人们开始越来越重视核能的应用, 而核能最主要的应用就是核能发电。

人类首次实现核能发电是在1951年。1951年8月, 美国原子能委员会在爱达荷州一座钠冷块中子增殖实验堆上进行了世界上第一次核能发电实验并获得成功。1954年, 苏联建成了世界上第一座实验核电站, 发电功率5000KW。

我国的核电事业也发展迅速, 取得了令人瞩目的成就。但是随着核电事业的不断发展, 由于核燃料和核废料甚至与之接触过的物质都具有辐射性, 所以核燃料的提取和核废料的处理也成了两大难题。

那么, 能不能将核废料循环利用呢?逆反应, 也就是吸热的核反应, 既然化学反应中有吸热的化学反应, 比如C+CO2=2CO吸热, 还有硝酸铵溶于水后会吸收大量的热量, 这都是吸热的化学反应那么核反应中也一定有吸热的核反应, 在放热的核反应中一部分质量转换为能量供人们利用, 那么根据质能守恒定律, 能量也可以转换为质量。我搜集了大量相关资料, 却没有发现吸热的核反应方程式。

一座合理的核电站应该分为两部分, 第一:放热, 第二:吸热。核原料放热发电后, 将废料投入第二部分进行吸热的逆反应, 吸热后再放热发电, 如此循环利用。可能有人认为, 这不是成了永动机了吗?不用新燃料就可以一直发电, 违背了能量守恒定律。这不是永动机, 站在整个地球的角度看, 核电站输出的电能都到哪里去了?以热量的形式散发到大自然中了, 而现在需要做的是把这些热量通过吸热的核反应再吸收回来, 这样做不仅能减少核电站运行的很多麻烦, 还可以减轻全球变暖带来的压力。

那么全球气温到底是怎么变暖的呢?

现在人们都认为全球变暖是因为二氧化碳排放过多造成的, 可是, 大部分气温是在1940年之前升高的, 1940年之前工业生产显得不那么重要, 而二战之后是经济迅速发展的时期理论上气温应该迅速升高, 可是气温反而下降了, 一直下降了40年, 而这40年期间CO2是呈指数性增加的, 直到70年代的经济衰退期, 气温才停止下降。

而且, 能量是守恒的, 人类从工业革命到现在, 总共用掉了多少煤, 石油, 天然气, 这些能源利用之后都把热量散发到大自然中了, 比如说电能, 可以让灯泡发亮, 而灯泡发亮的过程实际上是把电能转化成热量散发到空气中了;还有石油, 汽车行驶过程中, 汽油燃烧产生热量, 热量散发到空气中了;大工厂也是这样, 所有的大型电子设备用了多少电, 就会散发多少热量。这些热量散发到空气中才导致全球变暖。

根据联合国提供的资料, 人类从工业革命以来, 全球气温增高了0.75度。全球变暖直接导致了冰川融化, 冰盖缩小, 冰架断裂等大量大型自然灾害发生。全球变暖导致了16万冰川正在融化, 而欧洲阿尔卑斯山脉冰川面积缩小了三分之一, 体积缩小了二分之一等等。所以, 人类应尽快发展可以吸热的核电站, 尽早的使这些自然灾害得到遏制。

大气变暖与二氧化碳是什么关系呢?大家都知道水里都含有二氧化碳, 而且一加热就会把二氧化碳排放出来。海水也不例外, 由于人类过度使用能源, 而又不加以回收利用导致大气变暖, 使全球温度上升, 进一步导致海水温度上升, 然后海水中的二氧化碳被排放了出来, 当然, 人类排放的也占一部分。所以, 减少排碳不能使气温下降。

所以, 发展可以发生逆反应的核电站不仅能减少许多麻烦, 使资源合理利用, 还能减轻全球变暖。

参考文献

篇4:论核电站的发展前景

【关键词】 设备管理;RCM;状态检修;水电站

【中图分类号】 SZ07

The present situation and trend of the power plant maintenance strategy

Jin Feng

(China Yangtze Power Co., Ltd. Overhaul and Maintenance Depot Yichang Hubei 443002) 

【Abstract】 The present situation of maintenance strategies of hydropower plant at home and abroad is analyzed in this paper, flaws of the present maintenance strategies are picked out. General trend of the hydropower plant equipment maintenance strategies to networking、strategies fusion and condition-based maintenance is also pointed out on the basis of hydro power plant equipment maintenance strategies research.

【Key words】 Maintenance strategy;RCM;Condition-based maintenance;Hydropower plant

1. 概述

(1)定期检修制度以时间为依据,即根据经验和统计资料,为保障设备完好率处于一定水平而进行的定期计划检修方式。目前我国水电站检修主要采取的是定期计划检修制度。不可否认,这种传统的检修制度在以往的水电站检修中,在发现并消除设备缺陷和故障中起到一定的积极作用。但是随着电力设备日益复杂、电力用户对供电可靠性要求的日益提高,这种检修制度越来越不适应现代水电站运行和检修的需要。

(2)随着我国电力市场经济体制的建立,在水电设备监测技术、故障诊断分析技术等软硬件快速发展的基础上,不少水电厂开始逐步探索新的检修模式和维修理念,试图提高设备可靠性,降低设备检修成本。本文将在分析研究点检定修、RCM及状态检修等设备检修模式的基础上,对水电检修模式的发展趋势进行展望。

2. 水电厂现行检修制度及其存在的问题

2.1 国内水电厂检修制度。

(1)建国以来,国内电厂在学习前苏联经验的基础上,检修管理体制长期以事后维修、定期计划检修为主。在这种检修体制下,检修项目、工期安排和检修周期均由管理部门根据经验制定,一般包括定期大修、小修、维护和临时检修等形式,基本可以保持供电的稳定性和人力、物力、资金安排的计划性。

(2)随着状态监测技术的发展和我国电力行业对水电厂“无人值班”(少人值守)的要求,在线监测技术在水电厂得到了较为广泛的应用,新技术、新设备和新理论的投入,为我国水电行业对现有的检修制度进行改革和完善奠定了基础。如广州蓄能水电站、太平哨发电站等电站引进和推广的以可靠性为中心的检修策略(简称RCM),彭水电站推行应用的点检定修设备检修管理策略,三峡、葛洲坝电站以检修数据为基础,综合各种检修模式结合自身电站的特点推广应用的精益状态检修策略等,都取得一定的成绩,为增加设备可靠性,减少设备检修成本做出了突出贡献。

(3)但是迄今为止,各个水电站检修模式的应用研究都只是停留在探索阶段,并不能完全符合水电设备现状,满足用户对供电稳定性要求。

2.2 国外水电厂检修制度。

(1)国外水电检修制度,根据其所在国家的发展水平和对电力供应稳定性要求标准的不同而有所不同。EDELCA公司、伊泰普水电站、加拿大魁北克水电公司、美国垦务局水电站的检修模式,对国外不同发展水平的水电检修模式具有典型的代表意义。

EDELCA公司是委内瑞拉最大的电力公司,其水力发电量占全国水力发电的94%,该公司对水电设备主要采用定期计划检修制度,主要包括定期维护、定期检修、技术改造等。

(2)巴西伊泰普水电站在定期计划检修的基础上有所进步,该电站能够对设备检修按照计划、实施、控制和分析的闭环控制步骤,长期评价设备检修全过程的成本效益比,针对设备特点,制定较为科学的设备定期检修制度,同时根据定期检修结果和对设备运行的诊断分析,适时制定非周期性维修,预防故障的发生。

(3)对于美国、加拿大等发达国家的水电站检修(如美国垦务局所辖电站及加拿大魁北克水电公司),虽然定期计划检修仍然占有十分重要的地位,但在先进状态监测手段的辅助下,这些水电站开始逐步加强状态监测和故障诊断检修在水电设备检修中的作用,检修方针开始以可靠性为中心,确保生产发电、减少开支、提高设备可用性为目的,使(4)用有限资源对设备进行适时检修,而不是盲目、死板的按照计划对机组进行检修,为全新检修策略、检修理念在水电站的应用奠定了基础。

2.3 目前水电站检修制度存在的问题。

纵观国内外水电站现行检修制度,仍然以定期检修为主,随着发电设备向大型化、集成化、精密化、自动化、计算机化方向的不断发展,这种水电设备检修制度逐渐暴露出其缺陷,主要表现在:

(1)临时性检修频繁:缺陷较多的机组不能适应由管理部门统一制定的计划检修安排,不到检修周期就必须强迫停运检修,导致发电、供电与检修计划经常被打乱。

(2)维修不足:机组由于各种原因在未到检修期时产生局部故障,但受到检修计划的制约,不得不带病运行,有时故障的继续恶化造成维修费用的增大以及不必要的事故损失,甚至严重事故损失。

(3)维修过剩:对于设备运行状态较好的机组,按照检修计划进行不必要的检修,由此不但会造成设备有效时间的损失,检修成本的增加,还有可能造成设备可靠性的降低。

(4)设备可靠性差:目前我国经济建设正处于高速发展阶段,对电力的需求与日俱增,各发电厂的发电机组大幅度提高了运行小时数,严重压缩了对机组的计划检修时间,从而导致发电设备欠维修和可靠性的降低。

3. 当前水电站检修方式的研究热点

电力走向竞争上网之路是必然的发展趋势,这给各发电企业提出了更高的要求,因此,探索一个更科学、更加符合电力市场规律的,旨在提高设备的可靠性,提高企业的经济效益,同时减少维修工作量,缩短检修周期,降低检修成本的设备检修模式势在必行。21世纪初,随着科学技术的进步,各水电站努力研究尝试适合自身特点的水电站设备检修管理模式,水电检修管理模式研究进入了一个百花齐放、百家争鸣的时代。

3.1 设备点检定修管理。

(1)设备点检通过对设备的全面检查和分析来达到对设备进行量化评价的目的。

(2)点检是指借助于人的感官和检测工具,按照预先制定的技术标准,定点、定标准、定人、定周期、定方法、定作业流程,对设备进行检查的一种设备管理方法。定修是指利用点检的分析结果,依据预防检修原则确定设备检修项目、检修时间、检修工期,并严格按计划实施设备检修的一种检修方法。点检定修制是以点检为核心,全员、全过程对设备进行动态管理的一种设备管理体制。点检人员是设备的责任主体,既负责设备点检,又负责设备全过程管理。点检、运行、检修三者之间,点检处于核心地位。点检定修制可以使设备在可靠性、维护性、经济性等方面达到协调优化管理。

endprint

(3)点检定修在机、电等传统专业设备管理得到了很好的应用,并在火电厂已经得到推广应用,但因点检定修管理模式没有按照设备自身特点进行分类,不适用于水电站多设备、多检测点的特点,其在水电应用并不广泛。

3.2 设备状态检修。

水电站机组设备状态检修是指通过对机组设备的状态进行监测与诊断分析,使操作人员更好地掌握机组设备的运行状况,使得水电站的机组设备更加可靠、稳定,并在此基础上确定检修方案和检修时间,这一系列过程需要充分考虑水情(水位水量)、机情(设备状况)、电情(电力市场),并采用最优化的检修决策,在保证水电设备的正常运行的同时,确保其经济收益的最大化。近些年来,很多水电站已开始对机组的状态检修进行了初步研究。然而,受技术水平的限制,目前国内外水电站的“状态检修”研究还只能停留在“状态监测”的水平,与“状态检修”的目标:在状态的监测与诊断基础上的,为检修决策提供依据,还有一定的距离。主要表现在:

(1)受技术条件限制,目前“状态检修”诊断功能不完善,无法为设备检修提供准确依据。 

(2)设备健康状态的评估手段和方法不健全:设备健康状态的正确评估,判据、安全裕度的选择,目前尚无据可依。

(3)水电站的检修维护不是一个单一设备,目前的状态监测模块不能满足全部设备状态监测的需要,应根据设备状态评估的需要,加大设备状态监测和诊断模块的研发。 

3.3 以可靠性为中心的维修策略(RCM)。

3.3.1 RCM理论的研究起源于20世纪60年代美国航空业,并把RCM 制定的维修大纲首次应用于波音747飞机;70年代后期RCM引进到美国国防工业,在大量理论与应用研究基础上,逐步完善和形成了RCM应用的标准。目前美国军方几乎所有重要军事装备的维修大纲都是应用RCM方法制订的。

3.3.2 根据RCM理论,设备故障概率与运行时间的关系曲线并不是单一的,设备并非维修的越多越可靠,频繁和无必要的设备维修不但不能提高设备的可靠性,反而会降低设备的可靠性,增加设备维修成本。通过研究发现,设备故障曲线主要分为六种,六种曲线中与时间相关的故障模式曲线仅占所有故障模式的20%,其余80%的故障模式曲线与时间无关。RCM分析体系正是在这些研究的基础上发展起来的新设备维修理念。

3.3.3 RCM是第三代设备检修的代表性管理模式,是一种复杂的系统性的设备检修策略分析方法。

3.3.3.1 从系统划分、系统边界的确定,每个系统的功能列写,针对每一个系统功能,功能故障的列写,然后针对每一个功能故障功能列写故障模式,针对每一个功能故障模式,列写故障影响,并结合该故障维修费用,采用RCM决断逻辑,给出每一种功能故障模式的维修策略,最后综合所有系统功能故障模式的维修策略,制定机组维修大纲。其维修策略根据故障模式的不同而不同,包含了定期检修或定期更换、状态检修、事后检修等几乎所有检修方式。对于一个成功有效的设备维修管理策略,应该具备以下基础条件:

(1)在电厂寿命期内能够以闭环系统的形式有效运作。

(2)该维修策略应该能够包括与设备可靠性有关的所有活动。

(3)该体系的运作能够持续提高设备的可靠性。

(4)体系本身可以根据内部外部经验反馈不断的改进。

3.3.3.2 因此根据设备维修经验及RCM决断逻辑,针对每一个故障模式初步制定维修策略后,还要依据科学数据统计的方法,对每一种维修策略进行深入细致的研究分析,并根据研究结果以及设备不断更新、状态监测手段的不断进步,对维修策略进行不断更新和改进。如根据维修经验,对于某一类设备需要定期检修或者更换,但通过数据分析,该类设备的故障率与机组运行时间没有直接的联系,定期更换设备反而会增加设备故障率,因此需要对该类设备维修策略进行修改。同样,对于已经确定维修策略的设备故障模式,其具体的维修参数也应该依据科学的数据进行完善和修改,如对于定期维修或定期更换类维修任务,设备失效率与时间的关系曲线确定;对于状态检修类任务,P-F间隔的确定;纠正类巡检任务,巡检时间间隔的确定等。

3.3.3.3 我国开展RCM的研究与应用较晚,目前除在航空、核电等对设备可靠性要求较高的设备检修有所应用外,在水电、传统机电设备检修应用较少,这主要是因为RCM检修策略是一个系统工程,需要投入大量的人力、物力和财力,而且在研究开展初期无明显收效,只有当针对本系统设备的RCM数据库逐步完善后,RCM检修策略对提高设备可靠性的作用才会逐渐显现出来,因此很多对可靠性要求不是很高的企业在巨大的投入面前望而却步。

4. 水电站维修方式的发展趋势

4.1 国内国外水电站针对定期计划检修的种种弊端,利用现代科技手段,进行了各种新的探索。其中点检定修设备管理通过对设备的全面检查和分析来达到对设备进行量化评价的目的,但是由于该检修策略未能对检查对象进行分类检查,对于水电站多机组、多设备的特点,很容易使巡检、检修工作量变大,点检流于形式;而状态检修是基于先进的监测和诊断技术实施有目的维修的检修策略,但目前的监测和诊断技术不能满足发电设备的“状态检修”需要。RCM检修策略是一套建立在科学分析基础上的系统分析工程,通过对设备进行分类,根据不同的故障后果对设备分别采取不同的检修方式,以达到提高设备可靠性和经济效益最大化的目的,但RCM检修策略前期投入过大,影响其在水电设备检修的应用推广。

4.2 目前各种检修策略各有其优缺点,各水电站在探索及应用过程中结合自身实际情况对各种检修策略进行了修订和完善。下面,根据目前国内外检修策略研究开展情况,结合科技的发展,谈一谈水电设备检修管理的发展趋势。

(1)监测诊断系统网络化。水电机组结构复杂,故障原因多种多样,故障机理目前还没有完全弄清楚,因此,故障案例和故障数据的积累尤其重要。单个水电厂或机组出现故障的概率并不高,而监测系统网络化可以积累不同水电厂的故障数据,为故障诊断方法的研究提供更多的样本。目前国内水电行业进入了流域开发的新阶段,梯级电站不断涌现,发电企业所属机组数量不断增加,机组型号大部分类似,为监测诊断系统的网络化提供了基础。计算机网络技术的高速发展,使各个电站机组监测诊断系统网络化、实现信息共享成为可能。 

(2)各种检修策略相互借鉴,取长补短。如点检定修管理在点检掌握设备状态的基础上,结合设备状态监测技术的进步,针对不同的设备引入了状态检修及事后检修等检修方式,从一定程度上引入了RCM的设备管理理念;美国电科院在多家电站推行RCM检修设备管理经验的基础上,对RCM分析流程进行精简、优化,研究推出SRCM,而很多电站也在探索适合自身实际情况的RCM检修策略,如TPM-RCM检修策略等;

(3)引入先进科技,发展状态监测与故障诊断技术。即使是RCM设备检修策略也认为状态检修方式是首选的检修方式,只有在状态监测技术无能为力的条件下,才会选择其他如定期检修、事后检修或重新设计等检修方式。应用诊断技术进行预知维修是设备检修的发展方向。但是目前,在发电设备上完全依靠和实施状态检修,不具备技术条件,因此,应大力发展并应用相关技术,推动设备状态检修的发展。

5. 结语

我国目前的发电企业设备检修管理模式已经不能适应电力市场化改革需要,本文分析了国内外发电企业设备检修管理的现状,找出了发电企业设备检修管理存在的不足,并结合目前水电设备管理模式研究热点,创造性地提出了水电设备检修多检修方式相结合、网络化管理、设备状态检修的发展方向,对我国发电企业适应新的电力市场环境,增强企业市场竞争力有很好的借鉴意义。

参考文献

[1] 徐波,张雅琦,马龙,井玄伟. 最优维护信息系统在葛洲坝电站中的应用.水电能源科学,2008,26(5):135~137.

[2] 艾友忠,卢进玉,吴炜. 葛洲坝机组的现场试验与状态检修. Hydropower, 2004:135~137.

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[文章编号]1619-2737(2014)06-12-830

篇5:论核电站的发展前景

随着科学技术的不断发展与创新,使各种先进设备与应用技术得到了广泛应用,促进了水电建设不断发展,尤其是水电站的运行与管理方式,伴随着市场竞争的不断改革与深化,水电站管理已逐步接近国际标准化。然而在实践中仍有许多问题亟待我们努力解决,如若处理解决不好这些困难与问题,不仅仅会阻碍水电企业发展,更会深深影响企业经济的发展。因此,如何解决水电站运行管理中欠缺的问题已经是迫在眉睫、不得不亟待我们解决的问题之一。

一、水电站运行管理存在的问题和不足

众所周知,伴随着我国水电事业的不断发展与改革,其水电站的运行管理体系已经逐渐不能满足我国水电事业的发展,而且一些水电站企业并没有明确任何的安全生产质量的总体目标,更加使得我国水电站的运行管理存在相应的漏洞与安全隐患,以下几点就是我国水电站存在的主要问题与不足之处。

1、没有严格执行设计施工流程

据调查资料显示,目前我国大多数的水电站只求尽快地投产发电,没有考虑到任何的节省材料与环保的心态,而且在运行的过程中为了追求高利益与经济,也并没有严格执行设计施工流程,这不仅仅给水电站的运行管理带来了许多问题,还浪费了相关重要的资源。

2、水电站的运行管理仍缺乏对企业员工整体素质的教育培养由于现今大部分水电站都是近二十几年最新崛起的,其水电站中严重匮乏专业性很高的水电运行管理人员,这种方式下运行的水电站

势必存在着管理上的漏洞与问题。

3、水电站的监控技术仍存在监管不严的情况

目前,水电站在监控管理制度仍存在漏洞,这是导致我国水电站监管不严的最重要原因之一。水电站监控管理不严的现象,使得我国水电站在运行管理的工作开展方面没有一个严格的监理依据,导致水电站管理混乱。

4、水电站运行管理中仍有生产事故现场应急处理机构不完善的情况

该现象发生的原因主要是由于水电站仍缺乏一个完善的运行管理体系造成的。一个完善的运行管理体系不仅仅是保障水电站顺利运行的先决条件,更是水电站管理企业员工的重要依据与管理方式。

二、加强水电站运行管理的建议和对策

1、水电站要正确处理好电站自身的经济效益和国家利益以及社会利益之间的关系

为此水电站要建立先进完善的水库水情测报系统,发电运行、水库调度以及船闸通航等相关人员要严格执行国家防讯抗旱制度的相关规定,既要为国家节约宝贵的水资源,充分合理地利用每一滴水,要在运行中灵活地处理好发电、防洪、灌溉、用水等关系,最大限度地平衡各方的利益。

2、水电站是设备、技术和人才密集型的企业,各项专业技术技能要求高,同时人才流动性相对较慢,要更好地适应竞争激烈的电力市场,水电站要发展,要壮大做强,就要在人才管理上下功夫,注重

企业员工整体素质的培养,因此有必要做到以下几点。

1)水电站的厂(站)长等领导层在人才管理上,探索建立适合自身企业发展的人才培养管理制度。不断增强员工对水电站的认同感,采用现代企业管理制度,建立规范化企业管理,加强人文关怀,采用公平的竞争机制,建立健全长效员工服务制度。提高新进水电站人员的文化和专业素质门槛,加强培训工作力度,尽量在短时间内提高员工的整体技术水平。努力拓宽企业员工成才的路子,培养输送优秀的专业技术人员走向更高的管理岗位。

2)水电站要尽最大努力规范企业的运行管理体制。只有规范水电站的运行管理体制才能更高地保障专业技术水平强的员工;另外,企业要不断地规范员工的合同,努力提高企业员工的福利,尽量做到赏罚分明,对水电站有功劳的员工要进行褒扬,对于有过错的员工要批评;水电站在运行管理时,要尽量强化岗位责任,加强日常绩效等考核,让职工意识到“手持瓷饭碗,生活有保障,工作有压力,努力有发展”,让每位员工都能拥有一个良好的工作氛围和精神面貌。

3)水电站要最大程度地培养本企业技术管理人员的综合素质。对于一个水电站来说,虽说其属于高专业高技术的行业,但也不能完全忽略对技术管理员工综合素质的培养。尤其是在一些设备先进但是企业规模又相对较小的水电站,其对技术管理人员的依赖越来越强。因此,作为水电站的领导层,势必要努力提高企业技术管理人员的综合素质。培养的方法有以下两种:

第一,滚动式培训法。该方法主要根据企业具体的运行管理状态,分批对企业中的相关人员进行系统的培养,以点带面。

第二,外出交流学习培训法。对于优秀的水电站企业员工,水电站要采取“多参观、多培训、走出去、请进来”的培训方式,最大程度地缩短企业与世界水电站的技术和管理上差距,提高职工的业务技能与管理经验,增强其服务于本企业的信心。

当然有条件的也建议可适当招聘专业技术强与运行管理技术水平相对较高的人士到企业,以引进先进的管理经验,提高企业的整体管理水平。

3、水电站要努力加强企业巡查监视的力度与设备的维护、养护工作

要努力加强水电厂巡查监视工作,只有不断地增强水电站的巡查监视力度,才能从本质上控制好水电站的运行管理;另外,水电站还要不断增强企业中设备的维护与养护工作才能保证水电站的经济效益,尤其是在安全性方面,水电站的运行管理人员一定要进行妥善的管理与安排,要做到以下几点。

1)水电站需要不断地加强对设备缺陷与维护检修的质量管理。水电站的运行管理人员一旦发现设备出现缺陷与损坏,就要及时对其进行分析、判断并上报,努力在最短的时间内消除设备的安全隐患;另外,还要不断地对水电厂进行安全巡视,对于设备的重大隐患和缺陷,要进行全方位的跟踪和记录,最大程度地保障水电厂设备健康稳定运行。同时检修维护检修人员要注重检修工作的质量,不断提高和改进工艺水平,保证修必修好,不留隐患。

2)水电站还需要不断加强自身企业的技术监督工作。对于刚刚开始运营的水电站或是机组主变等重要设备大修后的水电站,要按一定的科学方法进行试验,以防投运设备出现不必要的漏洞隐患现象发生;另外,水电站还要不断增强自身企业的各种技术监督工作,最大程度地保证设备处于健康状态下,尤其是对水电厂的仪表技术监督工作是不容忽视的。水电厂的仪表要经常性进行校验、调整、修理,尽可能地保证仪表与计量的完整性和准确性。

3)水电站要建立完善的设备日常巡检维护管理制度。对设备的日常维护,要有专人进行巡查与记录。要成立由检修维护技术骨干包括班组长、技术专责等组成的专家组对各自所管辖的设备分区分片每天进行一次巡查,并且定期对设备周围环境卫生进行统一检查清理;另外,运行人员定期对设备进行全面维护检查,加注润滑油、黄油。并做好设备运行中各种记录,改正不良的习惯操作行为。

4)水电站在运行管理中要严密监视水工设施。对于水电站而言,只要管好水用好水,才能更好地发供电,因此,水电站一定要构建一个完善的监管水工设施的制度和有力措施。对于水工设施的监管工作而言,水电站要设有专门的管理人员,最大限度地防止外部人员破坏水工设备;另外,监管人员还要负责监视水电站的地质、地形变化,并定期给启闭机室进行日常检查维护。

4、水电站要努力构建完善的生产事故现场处理机构

水电站要尽自己最大的努力构建一个可以独立完善地解决生产事故现场处理机构,只有这样,水电站才能最大程度地解决一些紧急

事故与临时突发事件,最大程度地降低水电站企业的风险,避免大的经济损失。需要水电站建立健全生产现场事故应急处理机构,制定了多种事故应急处理预案,如《水电站地震应急处理预案》、《水淹厂房事故处理预案》、《电厂黑启动预案》等,并定期组织预演,以应对各种紧急事故的发生。

三、结束语

篇6:世界核电发展的基本态势

世界核电基本情况

世界核电起源于五十年代,在七十年代和八十年代发展达成高峰。上世纪八十年代后期,三里岛事件和切尔诺贝利事件,以及核废料处置问题引进关注,世界核电发展几近停滞;九十年代以来,核电技术先进国家积极开发更为安全和更为经济的三代核电站,满足URD和EUR的要求,取得了重大的进展。如美国西屋公司的AP1000和AREVA的EPR,以及GE公司的ABWR等。核废料的有效处置技术得到进步。

截至2007年9月底,世界共有439台核电机组在运行,总装机容量为3.72亿千瓦。共有34台机组在建,总装机容量为0.278亿千瓦。

2007年世界有核电国家和地区核电装机容量(单位:MW)

美国第一,接近100GW,其次为德、法、日等。中国仅有8.5GW,占世界第11位。2006年世界核电发电总量为2.66万亿千瓦时。法国的核电发电量占全国总发电量的78%,美国占19%,中国仅为1.9%。

安全是核电发展的生命线。在对正在运行的二代机组进行延寿的同时,世界各国新近开工建设的核电项目,基本上是更为安全和先进的三代核电机组。目前已经开发出ABWR、ESBWR、EPR、AP1000、APR1400、APWR1600等三代核电堆型。

中国核电的基本情况

到目前为止,我国共有11台核电机组并网发电,总装机容量近900万千瓦;在建的机组8台,容量780万千瓦。

经过20多年的发展,中国在核电技术的研究开发、工程设计、设备制造、工程建设、运营管理等方面,具备了相当的基础、实力和新鲜经验。

2006年底,中国发电装机容量已达622GW。但核电所占比例非常低,仅占1.9%。

 目前中国电力装机总量和发展需求:

图表数据来自国家开发银行专家委员会《2005-2030年电力需求预测及发展

战略研究》

 中国积极发展核电的必要性

电力已经成为制约中国国民经济发展的一个重要瓶颈。长期以来,火电(主要是燃煤电站)在中国电力结构中所占比例过大,水电继续大规模开发的容量有限。为满足日常增长的电力需要,中国要积极发展更为安全可靠和经济的核电:

 中国核电发展规划

图表数据来自国家开发银行专家委员会《2005-2030年电力需求预测及发展

战略研究》

 中国目前已开工或近期开工的核电项目,共24个机组,总装机容量达25.5 GW,将于2010年到2014年间建成发电。

 核燃料的配套发展

篇7:发展核电的利弊的总结报告

1核电的环保性。核电是清洁能源,对环境影响小.核能發電不像化石燃料發電那樣排放巨量的污染物質到大氣中,因此核能發電不會造成空氣污染。核能發電不會產生加重地球溫室效應的二氧化碳。

2消耗资源也少。核燃料能量密度比起化石燃料高上幾百萬倍。核能要比化学能大得多,所以核电站所消耗的核燃料比同样功率的火电厂所消耗的化石燃料要少得多。百万千瓦的发电机组,核电站一年仅需补充30吨核燃料而火电厂却要消耗300万吨原煤

3核能電廠所使用的燃料體積小,運輸與儲存都很方便,一座1000百萬瓦的核能電廠一年只需30公噸的鈾燃料,一航次的飛機就可以完成運送。4核能發電的成本較不易受到國際經濟情勢影響,故發電成本較其他發電方法為穩定等優點

1熱污染較嚴重。

核能發電廠熱效率較低,因而比一般化石燃料電廠排放更多廢熱到環境裏,故核能電廠的熱污染較嚴重。

5拆除它却要花费数倍乃至十数倍于建造的费用。拆除核电站要将整座核电站用特殊的工具切割成一块一块的小砖头,然后一块一块地用特殊仪器检测,未发现含有过量核辐射的才可以运走。若发现其含有超量核辐射的则要按核废料处理 2核废料处置成本大 技术要求高。

核廢料具有極強烈的放射性,能傷害人類和環境,而且其半衰期長達數千年、數萬年甚至幾十萬年。所以如何安全、永久地處理核廢料是科學家們一個重大的課題。安全、永久地處理核廢料需要

首先要安全、永久地將核廢料封閉在一個容器裏,並保證數萬年內不洩露出放射性。科學家們為達到這個目的,曾經設想將核廢料封在陶瓷容器裏面,或者封在厚厚的玻璃容器裏面。但科學實驗證明,這些容器存入核廢料在100年以內效果還是很理想。但100年以後,容器就經受不住放射線的猛烈轟擊而發生爆裂,到那時,放射線就會散發到周圍環境中,後果不堪設想。

其次,要尋找一處安全、永久存放核廢料的地點。這個地點要求物理環境特別穩定,長久地不受水和空氣的侵蝕,並能經受住地震、火山、爆炸的衝擊。隨著我國核電站數量的增加,但這些核電站在發電的同時也產生了大量的核廢料。目前我國核電站每年產生150噸具有高度放射性的核廢料,預計到2010年這些核廢料的積存量將達到1000噸。但中国仅有两座中、低放射核废料处置库在运行,还没有高放射处置库。

而建造一个中、低放处置场,大约需要2亿元的资金。一座高放处置库必须确保至少10万年内安全,这不仅仅是技术问题,更需要大量资金。

中国核电站大多位于东南沿海,核电站与核废料处置库之间相隔数千公里,运输耗时较长。这种核电站与核废料处置库分置的布局特点,使得核废料处理过程中隐藏了更大的风险 3核電廠的反應器內有大量的放射性物質,如果在事故中釋放到外界環境,會對生態及民眾造成傷害。1986年4月26日 切尔诺贝利核电站爆炸。核泄漏事故后产生的放射污染相当于日本广岛原子弹爆炸产生的放射污染的100倍。

这次事故直接导致50人死亡,300多人因受到严重辐射先后被送入医院抢救,有更多的人受到不同程度的辐射污染。恶罗斯、乌克兰、白俄罗斯交界的地区受到严重污染。而核污染的云层随风扩散,覆盖了西欧、东欧、斯堪的纳维亚半岛等地。在受到影响最大的一些国家,事故发生时还是青少年的5000多人现在已被诊断为甲状腺癌;参加清理现场行动的工作人员、被撤离疏散者和白俄罗斯、俄罗斯联邦以及乌克兰被污染地区的居民当中可能已有9000人死于恶性肿瘤。

事故发生后,当局用钢筋混凝土,把4号反应堆彻底封闭起来,这里被称为石棺。如今数十万吨的放射性核物质被封存在那里。石棺为中心的30公里以内,还是隔离区。但是大量的核废料依然没有处理掉,石棺也需要不断加固。切尔诺贝利核电站的石棺又出现多处裂缝面临倒塌危险,石棺倒塌的话,后果不堪设想,数量惊人的放射性尘埃将会被直接释放到空气中,欧洲将会再次经历新一轮的切尔诺贝利事故。专家称,再过5年石棺将无法能阻止核物质外泄,如今面对重建石棺问题

2011年3月,里氏9.0级地震导致福岛县两座核电站反应堆发生故障。[2]3月14日地震后发生爆炸。在爆炸后,辐射性物质进入风中,通过风传播到中国大陆,台湾,俄罗斯等一些地区。

现在中国经济发展迅速 对能源的需求也日益增长。而核能很好的缓解了这个问题。所以可以适量发展。但我想中国在发展核电的同时也需要注意几个方面

不断对老旧电站进行安全性升级

是要采用最先进技术确保安全

不要过分依赖核电,发展核电的同时 要发展水电和火电等其他能源,防止核电站发生故障时避免经济瘫痪。

做好核废料的善后处理工作,完善放射处置库。

对操作核电站的人员严格培训,提高核电站的管理水平。加强人员风险管理和应急培训管理。高风险行业一定要有更高质量管理

建造核电站时注意地质结构问题。避开自然灾害频发地区。

合理安全的使用核电 发挥核电这把双刃剑的长处 为中国所用

篇8:论核电站的发展前景

关键词:核电企业,技术路线,发展战略

0 引言

从上世纪80年代至今,中国核电企业经历了渐进的发展历程:从1985年3月秦山核电站开工建设至1991年12月并网发电成功,期间中核集团独领我国核电业的发展;1994年9月中广核集团成立,两家核电企业共同推进中国核电业发展,10余年内新建并投产运行10台核电机组;2005年之后,中电投集团投资控股建设山东海阳核电站,打破了核电行业“双寡头”的垄断局面,拉开了核电“三国”的序幕;2006年国务院正式批准《核电中长期发展规划(2005-2020年)》,中国核电进入大发展时期。

1 中国核电及核电企业发展历史回顾

从上世纪80年代中期至今,中国核电及核电企业的发展主要经历了三个阶段:

第一阶段,中国核电起步阶段。上世纪80年代初,国家提出以发展核电促进国家核工业发展的战略方针,决定自行设计建造秦山30万千瓦核电站;1985年3月,秦山核电站浇灌第一罐混凝土,1991年12月并网发电成功,秦山核电站的建成结束了我国无核电的历史,中核集团建成了中国核电业的首座创业里程碑,独领国家核电事业的发展。

第二阶段,中国核电适度发展阶段。1994年9月,国务院批准成立中国广东核电集团公司,之后的10余年,中核集团与中广核集团共同推进中国核电业发展,先后建设、投产并运营管理大亚湾、岭澳一期、秦山二期、秦山三期、田湾等5个核电站10台核电机组。经过10余年的核电站设计、建造、运营管理经验的积累和创新,两企业集团共同成为中国核电业的领军企业。到2007末,两企业控股投资建设的核电机组的装机容量已达到906万千瓦,占全国电力装机总量的1.4%。

第三阶段,中国核电进入积极推进阶段。2006年国务院正式批准了《核电中长期发展规划(2005-2020年)》,规划明确到2020年中国的核电装机总量将从现在的906万千瓦提高到4000万千瓦、在建容量1800万千瓦,在未来的10余年间,将新开工建设30台左右的百万千瓦级核电机组。

在此阶段,除了国家同意建设辽宁红沿河、福建宁德、广东阳江、广东台山等核电项目外,核电界诸多里程碑事件中引人关注的是国家核电技术有限公司的成立和国家五大发电集团之一的中国电力投资集团公司投资控股海阳核电站的建设。中电投集团投资控股建设山东海阳核电站,打破了中核集团和广核集团共控中国核电行业“双寡头”的垄断局面,拉开了核电“三国”的发展序幕。

2 我国核电技术发展路线的选择

2.1 国际核电技术发展沿革

核电技术的发展推动了核电的发展,自上世纪50年代以来,核电站和核电技术的发展经历了以下四个发展阶段:

(1)第一代核电:20世纪五六十年代建设的原型堆和示范电站是典型代表,1954年前苏联建成电功率为5000千瓦的实验性核电站,1957年美国建成9万千瓦的希平港原型核电站,上述实验性核电机组的建设,验证了核能民用的技术可行性,统称为第一代核电机组。

(2)第二代核电:20世纪80年代,国际上商用核电站实现了标准化、系列化和批量建设,具体核电堆型包括压水堆、沸水堆、重水堆气冷堆、石墨水堆等,上述商用核电站称为第二代核电站。80年代后,国际上对二代核电站进一步改进,比如延长换料周期、延长核电站寿命等,统称为改进型二代技术。目前世界上运行的核电站绝大多数都属于二代或二代改进型技术,该技术类型核电机组的安全性有保障,经济上有竞争力,预计在未来20余年内仍是核能发电的批量建设机型。

(3)第三代核电:自三里岛和切尔诺贝利核电站事故后,国际上对核能的利用陷入低谷期,上世纪90年代,核电界对严重事故的预防和后果缓解进行了技术攻关,美国和欧洲先后出台了“先进轻水堆用户要求”文件(URD)和“欧洲用户对轻水堆核电站的要求”(EUR),进一步明确了防范与缓解严重事故、提高核电安全可靠性等方面的要求。通常把满足上述两份文件之一的核电机组称为第三代核电机组。第三代核电技术实际上是在第二代核电技术基础上,通过增加预防、缓解严重事故措施和改进原有的安全系统来进一步提高其安全性,典型代表是美国西屋公司AP1000、法德联合开发的EPR三代核电技术。截至目前,三代核电尚没有商业运行的机组,最早的欧洲压水堆(EPR技术)首台机组已于2005年10月在芬兰开工建设,预计2010年可以投入商业运行;美国西屋AP1000压水堆技术首批4台机组在我国开工建设,预计首台机组2014年投入商业运行。

(4)第四代核电:2001年7月美国、英国、日本、法国、加拿大、韩国等十个核能利用国家共同签署合约,联合组成“第四代国际核能论坛”(GIF),约定共同合作研究开发第四代核能系统。2002年在东京召开“第四代核能国际论坛”会议,提出了四代核电的概念堆型:钠冷快堆、铅冷快堆、气冷快堆、超临界水冷堆、超高温气冷堆和熔盐堆,第四代核电技术预计到2030年之后才能实现商业化运行,目前尚处在概念设计和示范建设阶段。目前,中国华能集团与清华大学就高温冷气堆四代核电已经展开合作,于2004年11月在山东荣成正式启动了示范项目建设,该项目也已经被正式列入国家重大专项规划。

2.2 我国核电技术路线的现状和发展路线选择

(1)目前国内核电技术路线现状。

目前,我国建成投产运行的核电机组的核电技术主要为二代或二代改进型技术,但采用的技术路线种类较多。例如,在已投产的核电机组中,中核集团在秦山一期、二期核电站建设运行的基础上形成了自主知识产权的CNP300、CNP600、CNP1000/1500系列二代及二代改进型压水堆技术,我国出口总承包核电工程—巴基斯坦恰希玛300MW压水堆核电站,便是采用上述成熟核电技术;秦山三期采用加拿大原子能公司的二代加重水堆型核电技术,江苏田核电站一期工程采用的是俄罗斯原子能出口公司的二代加核电技术;中广核集团在大亚湾、岭澳核电站建设和运行的基础上,自主创新形成了CPR1000二代改进型压水堆核电技术,在建的岭澳二期和辽宁红沿河核电站项目均采用该二代改进型压水堆核电技术。

(2)核电技术路线发展和选择的不同观点。

由于国内核电技术路线较多,项目设计、建设、运营和管理在一定程度上不能形成标准化,很大程度上增加了核电站设计、建设和运营成本,鉴于此,核电技术发展路线的统一成为必要。核电技术路线选择存在以下两种不同的观点:

观点一:主张核电发展要高起点,要跟进最新核电技术。根据目前国际核电技术发展和我国核电技术利用水平,直接采用理论上成熟的“三代”核电技术批量建设新一代核电站,在建设过程中通过自身的消化、吸收,快速掌握世界核电的最高端技术。

观点二:主张核电技术发展应采取“渐进式”或“两步走”。即一方面充分利用既有的核电自主知识产权(国产品牌CNP和CPR系列核电技术)建设部分二代或二代改进型核电机组,在满足目前电力需求的基础上,同时积累经验、锻炼人才;另一方面积极引进国外“三代”核电技术,建设部分三代依托化项目基础上,对三代核电技术进行消化、吸收和自主创新;同时努力做好四代核电机组的示范工程建设,力争掌握最先进核电技术。

(3)国家核电可持续发展技术路线的选择。

考虑到我国电力供需的实际情况,以及20年核电自主设计、建造和运行的实践经验,国内核电界认为适当引进国外技术建设百万级压水堆核电机组是可行的,后一种发展路线和观点是可行和实际的。同时,核电发展规划也要求进一步统一核电发展技术路线,以百万级压水堆机组为主,坚持中外合作引进国外先进技术,走“自主设计、自主制造、自主建设、自主运营”的自主化发展我国核电的道路。鉴于此,国家一方面批复同意建设辽宁红沿河、福建宁德、广东阳江等二代改进型核电机组,满足国内电力市场的需求,积累核电站的开发设计、建设、运行和管理经验,另一方面从美国引进AP1000三代核电技术建设浙江三门和山东海阳核电站、从法国引进EPR三代核电技术建设广东台山核电站。即把二代改进型核电机组的研究、开发和建设与国外三代核电先进技术的引进、消化吸收和再创新结合起来,最终形成中国先进压水堆核电站品牌和批量化建设的设计、建设和运营能力,同时做好石岛湾高温气冷堆四代核电的示范工程项目建设,促进我国核电建设达到世界先进水平。国家核电技术路线选择如图1所示。

上述技术发展路线中,三代核电技术的引进、消化和吸收是关键,为此由国务院、中核集团、中电投集团、中广核集团、中国技术进出口总公司等共同出资组建成立国家核电技术公司,作为三代核电技术引进、工程建设和自主化发展的主要载体和研发平台,拟通过关键技术的攻关和研发,走出一条核电自主化发展道路,开发出我国具有自主知识产权的大型先进压水堆核电品牌。[1]

3 核电“三国”与核电发展战略

核电姓“核”还是姓“电”的问题是电力企业与核电企业多年来一直争论不休的话题,其归根结底是对核电业主资格及核电利益的争夺。在核电领域,多年来一直是由中核集团和中广核集团垄断核电建设局面;而由于发电原料价格上涨,国家五大发电集团均面临着调整电源结构的压力,涉足核电领域是其必然选择。

3.1 中国核工业集团公司及其核电发展战略

中国核工业集团公司是经国务院批准组建的特大型国有独资企业,主要承担核军工、核电、核燃料、核应用技术等领域的科研开发、建设和生产经营等。经过多年发展,中核集团已经建立了完整的核科技工业体系,是我国核电站的主要投资方和业主,是核电发展的技术开发主体、国内核电设计供应商和核燃料供应商,是重要的核电运行技术服务商,以及核仪器仪表设备的专业供应商。目前中核集团拥有秦山核电站、田湾核电站等500万千瓦的在运行核电机组,并参股岭澳核电站、大亚湾核电站,是国内最大的核电项目业主。

中核集团核电发展战略:中核集团全面响应国家核电规划的技术发展路线,采用“两条腿走路,三条线推进”的核电产业发展战略:(1)两条腿走路,即坚持以我为主,中外合作的方针,自主开发与国外引进相结合积极推进核电发展。(2)三条线推进,一是采用二代翻版和改进核电技术建好秦山二期和岭澳核电站4台机组;二是采用美国西屋AP1000三代核电技术,建设浙江三门核电自主化依托项目;三是在自主知识产权CNP300、CNP600核电技术的基础上,进一步深入研发CNP1000和CNP1500核电技术,形成自身的核电品牌。

(1)CNP1000核电技术创新和应用。

中国核工业集团自2003年便启动CNP1000核电站的研制工作,CNP1000型核电技术的成功研制开发将百万千瓦级核电站的设计寿期从目前的40年延长到60年,核燃料换料周期从目前的12个月延长到18个月,机组可利用率将从目前的75%左右提高到87%,其在运行性能、经济、安全性等方面已经达到了国际上第二代改进的水平。考虑到第三代核电站的首批依托化项目商业运行大概在2014~2015年左右,三代核电批量化建设预计在2030年之后,在此期间国内电力需求为CNP1000核电技术提供了市场发展空间。

(2)AP1000三代核电自主化依托项目建设。

中核集团历来秉承自主开发与对外引进并重的核电发展战略,发展CNP1000技术和引进国外先进的第三代技术都将为公司核电大发展提供强有力的支持。浙江三门核电站是中核集团公司首个控股投资建设的三代核电项目,项目采用美国西屋公司AP1000先进压水堆核电技术,是国务院批准实施的首批国家三代核电建设自主化依托项目。承接国家三代核电项目的建设,对于中核集团而言意义重大,项目的成功实施,一方面实现了我国三代核电设计、设备制造、项目管理等各方面技术的引进、消化吸收和再创新,实现了国家三代核电自主化建设,同时也能够积累、学习先进核电经验,锻炼人才,继续稳固中核集团在国家核电领域的主力军地位。[2]

3.2 中国广东核电集团及其核电发展战略

中国广东核电集团是我国唯一一家以核电为经营主业的企业集团,在成功建设大亚湾核电站的基础上,公司通过核电收益作为资本金滚动建设新的核电项目,形成了“以核养核,滚动发展”的成长机制。公司以法国核电技术为基础,通过重大技术革新形成了自主核电品牌—CPR1000;目前中广核集团拥有大亚湾核电站、岭澳核电站一期等400万千瓦的在运行核电机组,其控股投资建设的岭澳核电站二期、辽宁红沿河核电站、福建宁德核电站、广东阳江核电站、台山核电站等近2000万千瓦核电机组进展顺利。

中广核集团核电发展战略:中广核核电技术发展战略较为明确,即一方面推进自主核电品牌CPR1000二代改进型百万千瓦级核电技术的批量应用,另外积极参与EPR三代核电建设,通过消化吸收、再创新,掌握最新核电技术。

(1)CPR1000核电技术的应用和发展。

广核集团通过岭澳核电站一期的建设和运行,在实践中探索形成了自主品牌的百万千瓦级核电技术—CPR1000,为全面实现百万千瓦级商用核电站自主化、国产化奠定了基础。CPR1000压水堆技术是自主批量建设的“二代加”主力堆型,可与第三代核电技术平稳过渡衔接,鉴于此,广核集团正在批量建设的岭澳核电站二期工程、辽宁红沿河核电站、阳江核电站、福建宁德核电站均采用上述二代改进型核电技术,通过上述核电项目的建设,全面掌握CPR1000核电技术,为引进、学习、掌握三代核电技术打下基础。

(2)EPR三代核电自主化依托项目建设。

在积极推进CPR1000核电技术的应用和批量建设二代改进型核电机组的同时,在新的核电发展时期,按照国家的统一部署,广核集团通过积极控股投资建设EPR三代核电项目,进入了高起点引进、消化、吸收三代核电技术的新阶段。中广核集团投资控股建设国家首个自主化依托EPR三代核电技术的示范工程项目—广东台山核电站,项目采用的EPR三代核电技术为法德联合开发的技术,与广核集团研发的CPR1000核电技术具有一定的继承性,台山EPR三代核电项目的成功承建将进一步提高广核集团的自主技术品牌,增强核电站设计自主化和设备制造国产化能力,增强其在三代核电设计、设备制造、项目管理等各方面技术的引进、消化吸收和再创新。[3]

3.3 中电投集团及其核电发展战略

中国核电姓“核”还是姓“电”没有定论,国内发电集团进入核电领域投资,国家也没有明确的限制和鼓励政策;近年来随着电煤价格的上涨,环保要求的日益严格,核电的经济优势进一步凸显,且随着国务院对《核电发展规划》的批准,核电毫无疑问是能源结构调整的必然发展方向,国家五大发电集团进入核电领域成为现实选择。

中电投集团是发电集团进入核电领域的领跑者,中电投集团承接了原国家电力公司的全部核电资产,是五大发电集团组建时惟一涉足核电领域的企业,其率先提出火、水、核电并重的发展战略。2004年9月中电投集团投资控股成立山东核电有限公司,投资建设山东海阳核电站;2005年2月,中电投与广核集团共同出资成立辽宁核电有限公司,共同控股建设红沿河核电站;另外中电投集团还参股5个在运行核电站和三个在建核电站。中电投集团获得核电业主资格,打破了现有的中核、广核双垄断核电领域的格局,引入了竞争机制,促进了国家能源结构的调整,促进了中国核电的发展。

虽然中电投集团在核电领域发展处于起步阶段,但其核电发展战略清晰明确:一方面积极参与二代或二代改进型核电站的建设,积累设计、建设、管理和运营经验,例如2007年8月18日正式开工的辽宁红沿河核电站,项目采用广核集团的CPR1000二代改进型技术,工程由广核集团总负责,广核工程公司负责工程建设、广核工程设计公司负责工程设计,中电投集团全面参与建设和管理,培养核电人才、积累核电建设管理经验。

另一方面,在国家核电技术公司的大力支持下,中电投集团积极选用AP1000三代核电技术,投资控股建设山东海阳6台百万千瓦级三代核电站,力争通过该依托化项目的建设,完成三代核电设计、建造、运营管理的引进、消化吸收和再创新。截至目前,海阳核电站进展顺利,项目主体工程前期准备和支持工程都已经基本完工,2008年7月29日首期2台机组核岛负挖工作正式启动。

4 结束语

《核电中长期发展规划》已经明确了我国核电的发展方向和目标,如何按照既定的发展战略积极推进核电建设是中国核电业主们担负的重任;核电建设领域适当引入竞争有利于其健康发展,但这种竞争不能是无序的、混乱的,中国核电的发展有赖于核电业主们的协同竞争。鉴于此,核电业主们应当充分发挥自身的优势,相互取长补短,发挥协同优势(可以建立某种协调机制,例如由国家核电技术公司统一对外谈判技术、设备的引进和购置,中核集团进行核电站的设计和建设、核燃料的生产和处理,广核集团经营管理核电站,中电投集团等发电集团充分发挥自身资金实力和常规岛建设管理优势等),完善核电设计、开发、建设、运营管理产业链,进一步降低核电成本,增强我国核电竞争力。

参考文献

[1]王秀清:《世界核电复兴的里程碑》,科学出版社,2008(2):320。

[2]中核集团网站资料:http://www.cnnc.com.cn/

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