丁中智
(中國電力投資集團公司,北京 100032)
加快推進第三代核電技術發展①
丁中智
(中國電力投資集團公司,北京100032)
摘要:我國已提出“積極推進核電建設”的能源政策,對于能源安全、資源優化和環境保護,尤其是發展內陸核電具有重要的戰略意義。大力發展核電是解決湖南能源短缺的最佳途徑,并將促進節能減排和資源節約、環境友好型社會建設。
關鍵詞:優化資源;保護環境;AP1000技術;核電發展
當今世界,能源、環境和氣候變化問題已經成為全球最高政治會晤的主要議題。能源結構的改變將對世界經濟、政治格局產生深遠的影響。世界銀行認為,使用清潔的化石燃料和技術,并提高使用效率這些方法本身,并不會解決大氣層中二氧化碳積累這個長期問題,解決這個問題需要更多地使用核能和可再生能源。
目前,全世界核電裝機容量已達到3.7億kW,運行核電機組為436臺,另有44臺在建設中。核能發電量貢獻了世界總發電量的15%,在發達國家中,這一比例更大,美國達到19%,日本達到28%,法國甚至達到77%,而我國核能發電比例僅為1.9%。
一臺百萬千瓦級核電機組全年只需要約30 t核燃料,不排放二氧化碳;而一臺百萬千瓦級的燃煤機組在同等發電量下每年約消耗300萬t原煤,排放二氧化碳650萬t。數據表明,核電每年幫助法國減排3.6億t溫室氣體,歐洲減排7億t。而在過去20年中,核電已幫助美國累計減排溫室氣體約70億t。
核電已經迎來了新一輪大規模發展。國際原子能機構預測,到2030年世界核電將新增約300臺百萬千瓦級機組,貢獻72%的溫室氣體減排量。同時,2020年中國核電裝機容量預計可能達到7 000萬kW,運行核電機組將從現在的11臺增加到60臺左右,發電量約占5%,每年將減排近4億t溫室氣體。大規模發展核電,將成為開啟第四次工業革命——綠色工業革命的先驅。
以湖南省為例,說明核電是解決內陸能源短缺的最佳途徑。湖南省一次能源匱乏。2008年底,全省發電裝機容量2 520萬kW,其中,火電1 436萬kW,占總裝機的57%,消耗電煤2 300萬t,其中從省外調運電煤1 100萬t。根據《湖南省電力“十一五”發展規劃及2020年遠景目標》,2020年全省用電量將達2 100億kW·h,最大電力負荷4 650萬kW,需要電煤4 700萬t,其中從外省調運電煤約3 500萬t。如此大規模的燃燒煤炭,除對環境造成巨大污染外,還受煤炭資源和運力限制,電煤供應難以保證。水電受季節影響,枯水期將可能導致季節性缺電問題,影響電網運行。因此,解決湖南能源短缺的最佳途徑就是大力開發核電。
AP1000是西屋公司開發的1 000 MW級壓水堆核電機組。它的基本特點主要體現在兩個方面:
(1)安全性好。采用了非能動的安全系統,運用重力、自然循環以及對流等自然驅動力,在不需要任何交流電源的情況下能夠投入非能動安全系統;萬一發生事故72 h內可完全依靠自動投入的非能動安全系統保障核電廠的安全。發生堆芯熔化事故概率僅有5.08×10-7/a,100臺AP1000機組每年發生事故的概率僅與1臺二代核電機組相當。
(2)經濟性好。設計壽命60年,系統簡單,設備明顯減少,建造成本和運行維護費用低;采用模塊化設計和建造技術,縮短工期;采用先進的燃料組件,18~24個月才換一次核燃料;電廠可利用率不小于93%。預計上網電價將低于湖南目前煤電(含脫硫)的標桿電價,富有競爭力,將有利于平抑電價,為湖南省的經濟建設提供清潔、低價的電力。
美國已經開始啟動新一輪核電建設,美國核管會已收到12臺AP1000機組的建造運行許可證申請,其中6臺已經簽訂了工程設計、采購和建造(EPC)的總承包合同。我國正積極推進“浙江三門”和“山東海陽”兩個AP1000自主化依托項目建設,2009年4月19日,浙江三門一期工程開工建設。目前國家已經確定,包括湖南在內的內陸核電都采用AP1000技術。
小墨山核電廠址是湖南省歷經30余年比選產生的優質廠址,與內陸其他廠址相比,小墨山廠址地質好、取水近,人口少、區域優。廠址地震地質條件優良,地震烈度低,地基條件好;緊鄰國道、省道及長江黃金水道,交通運輸及應急疏散條件極佳,重大件設備可經長江航道直抵廠區;區域大氣和水體特征對核電廠排放物的稀釋、擴散條件好;廠址靠近湖南電網500 kV主網架與負荷中心,有利于改善湖南電源結構,實現水、火、核三種電源的補償調劑運行。核電專家多次評價小墨山為我國內陸的優質廠址。
小墨山核電項目得到了國家發改委、國家能源局、國家環保部及國家核安全局等部委的大力支持和指導,也得到了湖南省委、省政府的高度重視。中電投集團已將小墨山列入重點開發項目,聯合國家核電技術公司及五凌電力有限公司共同出資建設,預計投資700億元,規劃建設4臺125萬kW的AP1000核電機組;同時,為核電配套建設的120萬kW的長沙黑麋峰抽水蓄能電站在年內將投產運行。待小墨山項目進入國家調整后的核電中長期發展規劃后,中電投集團將加快開發步伐,為早日將AP1000先進技術落戶湖南,為推進湖南節能減排和“兩型”社會建設而不懈努力。
①本文系作者在“2009年資源節約、環境友好國際合作高層論壇”上的演講,后經補充整理。
中圖分類號:F4
文獻標志碼:A
文章編號:1674-1617(2009)03-0200-02
收稿日期:2009-05-27
作者簡介:丁中智(1950—),男,北京市人,碩士學位,現任中國電力投資集團公司黨組成員、副總經理。
Speeding up the development of world third generation nuclear power technology
DING Zhong-zhi
(China Power Investment Corporation,Beijing 100032,China)
Abstract:Chinese government had put forward the policy of developing nuclear power in an active way, which is of vital strategy for energy security, resources optimization and environment protection. Developing nuclear power on a large scale is the best solution to energy shortage in Hunan province, which will promote energy saving and emission reduction in Hunan and develop a “resource—saving and environment—friendly society”.
Key words:resources optimization;environment protection;AP1000 advanced technology;nuclear power development