核電

核電

世界上一切物質都是由原子構成的,原子又是由原子核和它周圍的電子構成的。輕原子核的融合和重原子核的分裂都能放出能量,分別稱為核聚變能和核裂變能,簡稱核能或核電。

核電技術發展: 自1951年12月美國實驗增殖堆1號(EBR-1)首次利用核能發電以來,世界核電至今已有60多年的發展歷史。

基本介绍

  • 中文名:核電(he dian)
  • 外文名:Nuclear Power
  • 誕生時間:1951年 
  • 誕生地:美國愛達荷國家反應堆試驗中心 
  • 作用:核能轉換電源
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基本知識

什麼是核能
這裡提到的核能是指核裂變能。前面提到核電廠的燃料是鈾。是一種重金屬元素,天然鈾由三種同位素組成:
鈾-235 含量0.71%
鈾-238 含量99.28%
鈾-234 含量0.0058%(鈾-235是自然界存在的易於發生裂變的唯一核素。)
核電核電
當一個中子轟擊鈾-235原子核時,這個原子核能分裂成兩個較輕的原子核,同時產生2到3箇中子和射線,並放出能量。如果新產生的中子又打中另一個鈾-235原子核,能引起新的裂變。在鏈式反應中,能量會源源不斷地釋放出來。
鈾-235裂變放出多少能量呢?請記住一個數字,
即1千克鈾-235全部裂變放出的能量相當於2700噸標準煤燃燒放出的能量。
核反應堆原理
反應堆是核電站的關鍵設計,鏈式裂變反應就在其中進行。反應堆種類很多,核電站中使用最多的是壓水堆
壓水堆中首先要有核燃料。核燃料是把小指頭大的燒結二氧化鈾芯塊,裝到鋯合金管中,將三百多根裝有芯塊的鋯合金管組裝在一起,成為燃料組件。大多數組件中都有一束控制棒,控制著鏈式反應的強度和反應的開始與終止。
壓水堆以水作為冷卻劑在主泵的推動下流過燃料組件,吸收了核裂變產生的熱能以後流出反應堆,進入蒸汽發生器, 在那裡把熱量傳給二次側的水,使它們變成蒸汽送去發電, 而主冷卻劑本身的溫度就降低了。從蒸汽發生器出來的主冷卻劑再由主泵送回反應堆去加熱。冷卻劑的這一循環通道稱為一迴路,一迴路高壓由穩壓器來維持和調節。
什麼是核電站
火力發電站利用煤和石油發電,水力發電站利用水力發電,而核電站是利用原子核內部蘊藏的能量產生電能的新型發電站。核電站大體可分為兩部分:一部分是利用核能生產蒸汽的核島、包括反應堆裝置和一迴路系統;另一部分是利用蒸汽發電的常規島,包括汽輪發電機系統。
核電站用的燃料是鈾。鈾是一種很重的金屬。用鈾製成的核燃料在一種叫“反應堆”的設備內發生裂變而產生大量熱能,再用處於高壓力下的水把熱能帶出,在蒸汽發生器內產生蒸汽,蒸汽推動氣輪機帶著發電機一起旋轉,電就源源不斷地產生出來,並通過電網送到四面八方。這就是最普通的壓水反應堆核電站的工作原理。
什麼是核電廠
電是電廠生產出來的。我們知道有燒煤或石油的火力發電廠,有靠水力發電的水電站,還有一些靠風力、太陽能、 地熱、潮汐能、波浪能、沼氣生產電力的小型或實驗性發電裝置。核電廠就是一種靠原子核內蘊藏的能量,大規模生產電力的新型發電廠
核廢料和熱污染是兩大難題
目前,大部分處理手段是將核廢料進行固化後,暫存在核電廠內的廢物庫中,經過5~10年後運往國家規劃的放射性廢物庫貯存或處理。但到現在為止,還沒有一個國家能夠找到安全、永久處理高放射性核廢料的辦法。但核廢料無法處理僅僅意味著無法在短時間內消滅,其本身在儲存過程中的安全性還是有保障的。
核電站的另一個問題是熱污染。受制於常規島內的用於發電的現有蒸汽汽輪機熱效率較低,因而其比一般化石燃料電廠會排放更多廢熱到周圍環境中,故核能電廠的熱污染較嚴重。
什麼是反應堆
核反應堆是一個能維持和控制核裂變鏈式反應,從而實現核能-熱能轉換的裝置。
核電廠用的壓水反應堆有一個厚厚的鋼質圓筒形外殼,腰部有幾個進水口和出水口,稱為壓力容器,900兆瓦的壓水堆, 其壓力容器高12米,直徑3.9米,壁厚約0.2米。
壓力容器是堆芯,堆芯由燃料組件和控制棒組件等組成。水在它們的間隙中流過。水在此起兩個作用,一是降低中子的速度使之易於被鈾-235核吸收,二是帶出熱量。900兆瓦的壓水堆 一般裝有157個燃料組件,約含80噸二氧化鈾。
壓力容器頂裝有控制棒驅動機構,通過改變控制棒的位置來實現開堆、停堆(包括緊急停堆)和調節功率的大小。
核事故
一般來說,在核設施(例如核電廠)內發生了意外情況,造成放射性物質外泄,致使工作人員和公眾受超過或相當於規定限值的照射,則稱為核事故。顯然,核事故的嚴重程度可以有一個很大的範圍,為了有一個統一的認識標準,國際上把核設施內發生的有安全意義的事件分為七個等級。
由表可以看出,只有4-7級才稱為“事故”。5級以上的事故需要實施場外應急計畫,這種事故世界上共發生過四次, 即蘇聯車諾比事故、英國溫茨凱爾事故,美國三里島事故和日本福島核電站事故。

1986年4月26日,前蘇聯車諾比核電站第四號反應堆大起火,並發生化學爆炸(並非核爆炸)。爆炸釋放量相當於堆內約3%~4%的核燃料。事故當時有2人被炸死,1人死於心臟病,救火中有29人受輻射損傷,其中28人因患急性放射性病致死。事故後周圍30公里範圍內撤離了21萬居民。

事實上,這是一次嚴重的人為責任事故,當時研究人員在做一次安全實驗,切斷了反應堆所有的安全措施,卻又啟動了反應堆,這個實驗方案嚴重違反了安全規程,這是事故的人為原因。事故的技術原因是前蘇聯開發的這種石墨水冷堆具有較大的缺陷,它有一段正溫度係數的正反饋工作區,這在反應堆的設計上是不能允許的,另外,車諾比核電站沒有絕大多數核電站具有的安全殼。


1979年3月38日清晨,美國建在賓夕法尼亞洲哈里斯堡東南16公里的三哩島核電站,第二號反應堆發生了一起嚴重的失水事故,反應堆的堆芯部分熔化,大部分燃料元件損壞或熔化,放射性裂變產物泄漏到安全殼內,但並未外泄,對環境造成了輕微影響。由於事發地為美國,這次事故引起了極為強烈的反響,但其本身危害並不大,核電站內的118名職工無一傷亡,只有三人受到略高於季度允許劑量的照射,其餘都在職業控制劑量以內。外泄的放射性物質也更少,方圓80公里的200萬居民中,平均每人所受的放射性劑量還不如帶一年夜光表或看一年彩電所受的劑量。三哩島核事故是迄今壓水堆核電廠發生的最嚴重的事故。
廠房描述
反應堆廠房:包括內外安全殼和內部結構以及堆芯熔融物捕捉器。反應堆廠房是雙層圓筒形結構,該建築包容並支撐與一迴路相關的主要設施(包括壓力容器和主冷卻迴路,包括主泵,蒸發器和穩壓器)。反應堆換料腔和內部結構。輔助設備。廠房的主要功能是防止外部事件對內部反應的影響,確保不發生泄漏。包括一迴路發生事故失水,使廠房內壓力和溫度升高。
1. 安全殼:安全殼是雙層牆體結構,其中內牆體由預應力混凝土筒體和混凝土穹頂構成,內面襯以鋼襯裡,保證密封。外安全殼抵抗外部衝擊。1.8米寬的環形區域將內外安全殼隔離,該區域處於負壓狀態,收集發生泄漏事故後泄漏物的收集,保證泄漏物在排入大氣前被過濾,雙層安全殼是考慮在嚴重事故對環境的有效保護。
2、 內部結構:主要功能是提供反應堆壓力容器的支撐和附屬設備的支撐;人員及設備的生物防護;防止管道的甩擊和飛射物對安全殼、各迴路以及安全系統的影響。
3、 結構描述:內部結構是鋼筋混凝土結構包括一次禁止牆,二次禁止牆,反應堆換料腔;樓板和牆體。
4、 堆芯熔融物捕捉器:位於堆芯CVCS和VDS系統下部分為三部分,由堆坑下部、堆芯熔融物擴展通道和擴張區域組成。表面覆蓋細石混凝土。底部有循環水系統,用以事故狀態下對熔融物降溫,水來自換料儲水箱。
5、 安全廠房:安全廠房1&4分為9層,分別布置在安全殼兩側;廠房2&3分為8層,布置在一起,採用雙層牆體。外牆與廠房各樓層分開,通向廠房的門應有門禁系統。
6、 燃料廠房:位於反應堆廠房和安全廠房2、3相對的位置,與反應堆廠房和安全廠房位於一個筏基礎之上。9層(0.00-19.5m區域)。西側為乏燃料水池及相關設施。東側為事故廢氣過濾機組。採用雙層牆,門應有門禁系統。
7、核輔助廠房:核輔助廠房內設定與電廠運行必需的與安全無關的輔助系統,同時設定有部分維修區域。是鋼筋混凝土結構,基礎與廠房的筏基礎是分離的,放射性設備周圍設定禁止結構以及有系統的隔離。提供充分的生物隔離
8、 進出廠房:基礎廠房內設有為保障人員安全進出核島所必需的設備和設施。進出廠房的基礎和核島的基礎臨近,設定沉降縫,允許相對的位移。
9、 放射性廢棄物廠房:分為放射性廢棄物廠房(HQB)和放射性廢棄物儲存廠房(HQS),其可收集、儲存、處理液體和固體放射性廢棄物。為兩個機組公用,它同1號機組的核輔助廠房建築直接連線,用來儲存、運輸樹脂類廢棄物以及收集、臨時儲存、運送廢液。在放射性廢棄物廠房和2號機輔助廠房附屬建築(2HQS)之間連線一條熱管,用來輸送2號機的廢液。
10、 應急柴油機房:(HD)是鋼筋混凝土結構,其鋼筋混凝土筏基及地下部分及外牆使用瀝青絕緣材料來防水的。用來放置柴油燃料儲存罐、柴油燃料槽房間的樓板、牆體及天花板表面是摻合了憎油材料的水泥砂漿抹面的。
11、 安全廠用水泵房:為混凝土結構,其鋼筋混凝土結構設計、配合比及工藝應具備足夠的耐久性以保證結構主體能防止地下水和海水的侵蝕,所有與水接觸的混凝土表面應使用精細模板,其他地方可以使用粗製模板。

發電過程

化石能源。煤、石油、天然氣等化石能源的利用,對人類生存、發展、進步產生過巨大的影響。進入21世紀後,人們更加注重生存環境和生存空間的質量。大量燃用化石能源產生的溫室效應、酸雨現象對人類生存環境造成了嚴重破壞。同時,化石能源經長期開採,其資源日趨枯竭,已不足以支撐全球經濟的發展。在尋找替代能源的過程中,人們開始越來越重視核能的套用,而核能最主要的套用就是核能發電。
人類首次實現核能發電是在1951年。當年8月,美國原子能委員會在愛達荷州一座鈉冷塊中子增殖實驗堆上進行了世界上第一次核能發電實驗並獲得成功。1954年,蘇聯建成了世界上第一座實驗核電站,發電功率5000KW。  核電站與火電站發電過程相同,均是熱能—機械能—電能的能量轉換過程,不同之處主要是熱源部分。火電站是通過化石燃料在鍋爐設備中燃燒產生熱量,而核電站則是通過核燃料鏈式裂變反應產生熱量。
核電站的組成通常有兩部分:核系統及核設備,又稱為核島;常規系統及常規設備,又稱為常規島。這兩部分就組成了核能發電系統。
核島中主要的設備為核反應堆及由載熱劑(冷卻劑)提供熱量的蒸汽發生器,它替代常規火電站中蒸汽鍋爐的作用。常規島的主要設備為氣輪機和發電機及其相應附屬設備,常規島的組成與常規火電站氣輪機大致相同。

中國現狀

核電分布

採用中國CNP300壓水堆技術,裝機容量1×30萬千瓦,設計壽命30年,綜合國產化率大於70%,1985年3月澆灌第一罐核島底板混凝土(FCD),1991年12月首次併網發電,1994年4月設入商業運行,1995年7月通過國家驗收。經過十多年的管理運行實踐,實現了周恩來總理提出的“掌握技術、積累經驗、培養人才,為中國核電發展打下基礎”的目標。
核電
方家山核電項目的前期工作已獲國家發改委正式批准,其環境影響評價報告和廠址安全分析報告也已通過環境保護部評審。預計核島負挖工程將於2008年7月底結束,並在歲末具備正式開工條件。
方家山擴建項目使用國際最成熟且套用最廣泛的二代改進型壓水堆核電技術,計畫工期60個月,預計其1、2號機組將分別於2013年底和2014年10月正式投產。
秦山核電站營運一台30萬千瓦壓水堆核電機組。方家山擴建項目竣工後,秦山核電站將形成一台30萬千瓦機組和兩台100萬千瓦機組的“1+2”群堆運行格局,其營運管理也將實現從原型堆到商業堆的重大跨越。
採用中國CNP650壓水堆技術,裝機容量2× 65萬千瓦,設計壽命40年,綜合國產化率二期約55%,二擴約70%,1#、2#機組先後於1996年6月和1997年3月開工,經過近8年的建設,兩台機組分別於2002年4月、2004年5月投入商業運行,使中國實現了由自主建設小型原型堆核電站到自主建設大型商用核電站的重大跨越,為中國自主設計、建設百萬千瓦級核電站奠定了堅實的基礎,並將對促進中國核電國產化發展,進而拉動國民經濟發展發揮重要作用。
(3、4號機組)是繼由中國自主設計、自主建造、自主管理和自主運營的首座國產大型商用核電站——秦山核電二期工程(1、2號機組)建成投產後,在其設計和技術基礎上進行改進的擴建工程,是“十一五”期間開工建設的國家重點工程項目。工程建設規模為兩台65萬千瓦壓水堆核電機組,在浙江省海鹽縣秦山核電二期1、2號機組以西約300米處的預留擴建場地建設。秦山核電二期擴建工程2006年4月28日開工, 3號機組計畫於2010年12月建成投產,4號機組力爭2011年年底投產。
核電
(重水堆)核電站採用加拿大成熟的坎杜6重水堆技術(CANDU 6),裝機容量2×728兆瓦,設計壽命40年,綜合國產化率約55%,參考電廠為韓國月城核電站3號、4號機組。1號機組於2002年11月19日首次併網發電,並於2002年12月31日投入商業運行。2號機組於2003年6月12日首次併網發電,並於2003年7月24日投入商業運行。2005年9月22日,工程通過國家竣工驗收。 廣西防城港(紅沙)核電站位於廣西自治區防城港市港口區光坡鎮紅沙村,可規劃建設六台百萬千瓦級核電機組。2008年10月10日,國家發展改革委同意防城港紅沙核電項目開展前期工作。按照國家的安排,工程採用自主品牌核電技術CPR1000,建設兩台百萬千瓦級壓水堆核電機組。
核電
2010年4月9日下午,防城港核電站項目一期工程主體工程在南寧市荔園山莊舉行保險簽約儀式,這是廣西首個核電承保項目。核電廠以嶺澳核電站為參考電站,按“翻版加改進”方式規劃建設容量為6台1000MW級CPR1000二代改進型壓水堆機組,一期建設2台CPR1000二代改進型壓水 堆機組,一期建設項目擬定投資約270億元。
廣西防城港核電項目是我國北部灣地區首個核電項目,項目規劃建設6台百萬千瓦級壓水堆核電站,一次規劃、分期建設。其中,一期工程規劃建設兩台百萬千萬級壓水堆核電機組,首台機組於2014年建成投入商業運行。廣西防城港核電站項目規劃建設6台百萬千瓦級核電機組。其中,一期工程採用自主品牌中國改進型壓水堆核電技術CPR1000,建設兩台單機容量為108萬千瓦的核電機組工程總投資約260億元,設備國產化比例將達到87%,首台機組預計於2015年建成投入商業運行。項目將從工程設計、工程管理、設備製造、調試運營等各個方面,使具有自主智慧財產權的我國核電技術得到進一步推廣套用。 一期工程建成後,每年可為廣西提供150億千瓦時安全、清潔、經濟的電力,與同等規模燃煤電站相比,每年可減少電煤消耗600萬噸,減少二氧化碳排放量約1482萬噸、二氧化硫和氮氧化物排放量約13.64萬噸,環保效益相當於新增了9.82萬公頃森林,不但有力促進廣西經濟發展方式轉變,也將對實現我國控制溫室氣體排放目標、保護生態環境、保障北部灣經濟區電力供應發揮積極作用。
核電站只需消耗很少的核燃料,就可以產生大量的電能,每千瓦時電能的成本比火電站要低20%以上。核電站還可以大大減少燃料的運輸量。例如,一座100萬千瓦的火電站每年耗煤三四百萬噸,而相同功率的核電站每年僅需鈾燃料三四十噸。核電的另一個優勢是乾淨、無污染,幾乎是零排放,對於發展迅速環境壓力較大的中國來說,再合適不過。
截至2014年底,我國大陸在運核電機組22台,總裝機容量2029萬千瓦,占全國電力總裝機容量僅1.5%,發電量占全國總發電量僅2.4%,而核電發電量占世界的平均水平是10%。“目前我國核電的比例仍太小,‘十三五’期間,國家應從戰略層面進一步明確核電在最佳化能源結構中的支柱地位,將核電作為替代化石能源的重要選擇規模化發展,使其在電力供應中占據相當的比例,才能有效支撐到2030年非化石能源消費占比提高到20%這一目標。”
2015年1-6月份,全國規模以上電廠發電量27091億千瓦時,其中核能發電772億千瓦時。此外,截止2015年6月底,全國6000千瓦及以上電廠發電設備容量135951萬千瓦,同比增長8.7%。其中,水電26813萬千瓦,同比增長5.7%;火電93501萬千瓦,同比增長6.4%;核電2214萬千瓦,同比增長24.5%;風電10491萬千瓦,同比增長26.8%。
2016年1月1日,中國西部首座核電站1號機組正式投入商業運行,機組每天發電量2400萬千瓦時,可滿足一座中等城市的電力需求。
2016年1月19日,遼寧紅沿河核電有限公司召開年度新聞發布會,對外公布2015年度安全生產、工程建設、社會責任等方面的情況。據悉,2015年,紅沿河核電站實現上網電量125.91億千瓦時,占大連市全社會年用電量逾四成,運行機組保持高端穩定,有四分之三的關鍵指標達世界先進水平。另據透露,紅沿河核電4號機組將在今年投產發電,這意味著紅沿河核電一期工程4台將全面建成。
2016年1月27日,國務院新聞辦公室發表的《中國的核應急》白皮書顯示,截至2015年10月底,中國大陸運行核電機組27台,總裝機容量2550萬千瓦;在建核電機組25台,總裝機容量2751萬千瓦。中國在建核電機組數世界第一。此外,中國開發出具有自主智慧財產權的大型先進壓水堆、高溫氣冷堆核電技術。“華龍一號”核電技術示範工程投入建設。中國實驗快堆實現滿功率穩定運行72小時,標誌著已經掌握快堆關鍵技術。

政策規劃

中國對於核電的發展已經開始放寬政策,長期以來,中國官方一直強調要“有限”發展核電產業。而在2003年以來,中國出現了全面性能源緊張。在這種情況下,國內關於大力發展核電產業的呼聲日益強烈。高層關於發展核電的這一最新表態無疑是值得肯定的,因為它確立了核電產業的戰略性地步,不但對解決中國長期性的能源緊張有積極意義,而且也是和平時期保持中國戰略威懾能力的理想途徑,可謂“一箭雙鵰”。
中國建成和在建的核電站總裝機容量為870萬千瓦,預計到2010年中國核電裝機容量約為2000萬千瓦,2020年約為4000萬千瓦。到2050年,根據不同部門的估算,中國核電裝機容量可以分為高中低三種方案:高方案為3.6億千瓦(約占中國電力總裝機容量的30%),中方案為2.4億千瓦(約占中國電力總裝機容量的20%),低方案為1.2億千瓦(約占中國電力總裝機容量的10%)。
中國國家發展改革委員會正在制定中國核電發展民用工業規劃,準備到2020年中國電力總裝機容量預計為9億千瓦時,核電的比重將占電力總容量的4%,即是中國核電在2020年時將為3600-4000萬千瓦。也就是說,到2020年中國將建成40座相當於大亞灣那樣的百萬千瓦級的核電站。
從核電發展總趨勢來看,中國核電發展的技術路線和戰略路線早已明確並正在執行,當前發展壓水堆,中期發展快中子堆,遠期發展聚變堆。具體地說就是,鈾資源,採用鈾鈽循環的技術路線,中期發展快中子增殖反應堆核電站;遠期發展聚變堆核電站,從而基本上“永遠”解決能源需求的矛盾。2012年9月26日中國國家電監會透露,截至2011年底,中國已有7個核電站投入運營,總裝機達到1257萬千瓦,為2002年裝機447萬千瓦的2.8倍。據統計,中國在建(含擴建)核電站13個,在建裝機容量3397萬千瓦,在建規模居世界第一。此外,還有一批項目處於前期準備階段。
新核電項目新核電項目
日前全文公布的《能源發展“十二五”規劃》首次明確未來核電的發展速度和規模。“十一五”期間,我國核電總裝機規模從685萬千瓦提升到1082萬千瓦,年均增長率為9.6%。最新公布的能源“十二五”規劃顯示,到2015年,我國運行核電裝機達到4000萬千瓦,在建規模1800萬千瓦。未來我國核電發展年均增速達到29.9%,這也意味著我國核電建設將提速。
“十二五”能源規劃還明確提出,對新建廠址全面覆核,“十二五”時期只安排沿海廠址。能源“十二五”規劃中展示的一幅《國家綜合能源基地示意圖》標示了未來我國將形成“東部沿海核電開發帶”。南都記者從環保部牽頭完成的《關於全國民用核設施綜合安全檢查情況的報告》獲悉,我國目前共有15台運行核電機組,分布在6個核電廠。在建的核電機組共26台,由北至南分別位於遼寧紅沿河、山東海陽、浙江三門和方家山、福建寧德和福清、廣東台山和陽江、廣西防城港、海南昌江。
在中國核學會2015年學術年會上,中國核學會、中國核學會24個專業分會和全國22個省級核學會,簽署並公開發布了《關於積極推進我國核電建設的倡議書》。
2015年11月12日,國務院總理李克強在中南海紫光閣會見比爾·蓋茨。李克強指出,中國政府將助力中美開展第三方市場核電合作,為全球可持續發展貢獻力量。
內陸核電項目存巨大風險被擱淺
2011年初受到日本核泄漏危機影響,國務院常務會議當時決定,調整完善我國核電中長期發展規劃,在核安全規劃批准之前,暫停審批核電項目。隨著能源規劃的發布,意味著我國核電項目建設閘門重開,但“只安排沿海廠址”的規劃意味著多個內陸城市已經耗費巨資籌建的核電站不得不繼續擱淺。據此前報導,僅湖南桃花江、江西彭澤、湖北鹹寧等三座已開展前期工作的內陸核電項目,累計投資已超100億元。在業內專家看來,中國多地震、多乾旱、人口稠密的國情並不適合發展內陸核電。國務院發展研究中心資源與環境政策研究所研究員王亦楠此前撰文指出,核電存在的後果是地球毀掉,整個地球都會被放射性毒氣污染的巨大風險。倖存的人帶著防毒面具,在地球上植樹,也要歷經56億7000萬年的時間,放射性毒氣才能消散。

核電布局

根據國家能源局提出的“十二五”能源規劃思路,十二五”能源規劃要體現優先發展新能源和可再生能源的原則,其中核電發展要推動內陸核電項目,形成東中部核電帶。
在核電規劃布局上,一是採用成熟、先進的核電技術,在遼寧、山東、江蘇、浙江福建等沿海省區加快發展核電;二是穩步推進江西、湖南、湖北、安徽等中部省份內陸核電項目,形成“東中部核電帶”。根據電網負荷分布情況,適當建設一些抽水蓄能電站
核電的發展有力地帶動了核電設備產業的迅速發展。目前我國核電站總體國產化率約為50%-60%,規劃到2020年國產化率大於80%。按照裝機容量超過7000萬千瓦來計算,未來10年,我國核電總投資規模將高達1萬億元,核電設備在核電站投資中占比約60%,設備投資約6000億元。如果按核島常規島、輔助設備國產化率分別為70%、80%、90%計算,那么國核心電設備製造商將分享3200多億元的市場,市場潛力巨大。
在核電投資中,基建、設備和其他項目分別占40%、50%和10%。核島設備、常規島設備和輔助設備分別占設備投資40%、30%和30%。核電基礎件、鍛造件以及輔助設備領域存在著較大的投資機會。
作為核電主設備關鍵原材的鑄鍛件市場高速發展,大型鑄鍛件是大型鍛件、鑄件的合稱,是核電站中核島、常規島主設備的關鍵原材。國際上僅有少數公司能夠製造。大型鑄鍛設備大多數需要從國外進口,而且價格昂貴。我國實現大型鑄鍛件國產化具有較大的市場空間,且可以實現進口替代。
核電閥門核電設備總投資的5.2%左右,按國家核電中長期發展規劃,到2020年新建核電站中閥門總投資累計將達到219億元。一座具有兩台百萬千瓦機組核電站每年總維修費用將在1.35億元人民幣左右,核電閥門的維修、更換費用在維修總額中約占50%,閥門維修、更換費用每年達到約6700萬元。當我國運行的百萬千瓦核電機組裝機容量達到7000萬千瓦時,每年核電閥門的維修、更換費用就將達到23.45億元人民幣。
我國核電站中除秦山一期、二期中使用部分國產閥門外,其它核島常規島部分所用閥門幾乎全部進口。這種依賴進口的狀況及國家2020年中長期核電規劃中提升設備國產化率的要求,為我國閥門行業未來的“進口替代”提供了良好的發展機遇,同時也為國內有實力的核級閥門製造商的發展提供了巨大商機。
核級儀控系統(I&C)是核電未來發展的趨勢,每年可能形成的產業規模達45億元以上。核級儀控系統是核電站運行操作與監控的中樞神經,是確保核電站安全可靠運行的重要裝備。從我國已建成的核電廠來看,除田灣核電站之外,大多數核電站基本採用模擬技術的儀控系統,只有部分系統採用了數位化技術。未來核電數位化智慧型化系統的企業將會成為最大受益者。

核電項目

2016年2月18日,伊朗原子能機構主席薩利希宣布,日本將與伊朗合建小型核電項目。在雙方會談中,薩利希呼籲推動兩國在科技領域的合作,稱伊朗希望在核能安全、100MW核電站建設及和平利用核能的技術方面與日本開展合作。

發展前景

全球能源十分缺乏,為了回響節能、環保、減排,世界各國在大力加速發展核電能源,中國也將大力發展清潔電源,其中核電是全國今後電源結構調整的主攻方向,投資規模將大大超過常規電廠。國家對核電發展的戰略由“適度發展”到“積極發展”。在這樣的背景下,中國的核電能源將獲得很好的發展機遇。
2010年,中國核電裝機容量突破1000萬千瓦,達1082萬千瓦,在建規模達26台2914萬千瓦。
從1985年開始,中國曆年核電站建設投資金額一直走勢平穩,而2008年則是近年來核電站建設的高峰期,2012年核電站建設投資達到1768億元,但是由於受到2011年日本福島核事故的影響,中國2011-2012年核電站建設步伐放緩,2012年核電站建設投資僅為250億元,不到2008年的五分之一。2012年10月以來,核電站市場重啟,2013年1-4月,核電站建設投資額為250億元,今年核電發展將會更好。
我國規劃2020年核電在發電總量中占比達到5%。完成這一指標保守估計屆時核電裝機容量至少達到7000萬千瓦,如能源需求總量再高一點,則核電裝機容量需要達到8000萬千瓦。
在核電發展的問題上,應該充分利用非政府組織與意見領袖在政府與公眾之間的橋樑作用,來加強政府與公眾的溝通與交流,促使政府與公眾在中國發展核電的問題上早日達成共識。 地方政府與業界是項目的主要推動者,也是具體執行者,在項目具體選址、操作、宣傳等多方面都應引起更多的重視,要把得到公眾的首肯放在第一位。核電的每一個項目的成敗都關係到整個行業的發展,絕不能為了追求短期利益而忽視對整個行業產生的長期負面影響。

未來發展趨勢

根據《能源發展“十二五”規劃》、《核電安全規劃(2011-2020年)》、《核電中長期發展規劃(2011-2020年)》,我國2020年核電裝機規劃預計達到8000萬千瓦。每百萬千瓦約需電纜3000km,2014-2020年我國核級電纜市場空間合計約150億元,年均將達20億元,國核心電市場前景廣闊。
習近平總書記在近期主持召開的中央財經領導小組第六次會議中,要求抓緊啟動東部沿海地區新的核電項目建設。中國能源研究會常務副理事長、國家發改委能源所原所長周大地近日也表示:發展核電是我國重要能源戰略,2030年爭取核電發電達到2億千瓦,2050年達到4億-5億千瓦。這都將全面帶動核電產業鏈,引發新一輪能源革命。

國際現狀

國際核電企業以日係為中心,形成三足鼎立的局面,日本在核電技術和市場的壟斷雛形已經出現,中國加快發展核能套用的能源戰略調整必然受制於日本。
在經歷了日本福島核事故沉重打擊後核電正在逐步走上復甦之路,並且,越來越嚴重的能源、環境危機,促使核電作為清潔能源的優勢又重新顯現,核能在世界未來的低碳能源中將繼續扮演重要角色。同時經過多年的技術發展,核電的安全可靠性進一步提高,美國、歐洲、日本開發的先進輕水堆核電站,即“第三代”核電站取得重大進展,有的已投入商運或即將立項。核電作為安全可靠、技術成熟的清潔能源,並且,核電作為當前唯一可大規模替代化石燃料的清潔能源,越來越受到世界各國的重視。
世界上已有30多個國家或地區建有核電站。根據國際原子能機構(IAEA)統計,截至2012年12月底,共有437台核電機組在運行,總裝機容量約3.7億千瓦。核電站主要分布在北美的美國、加拿大;歐洲的法國、英國、俄羅斯、德國和東亞的日本、韓國等一些工業化國家。其中美國有104台、法國58台、日本50台、俄羅斯33台、韓國23台、印度20台、加拿大19台等等。核電約占全球總發電量的15%,根據IAEA發布的2011年度全球核發電比例的統計數據,其中法國高達77.7%,韓國為34.6%,日本為18.1%,美國為19.2%。全球在建核電機組68台,裝機容量約為7069萬千瓦,其中超過70%的在建核電機組集中在亞洲的中國、印度和歐洲的俄羅斯等國家。
出於對環保、生態和世界能源供應等的考慮,核電作為一種安全、清潔、低碳、可靠的能源,已被越來越多的國家所接受和採用,在全球部分地區掀起了核電建設熱潮。如今,越來越多的國家正在考慮或啟動建造核電站的計畫,已有60多個國家正在考慮採用核能發電。到2030年前,估計將有10-25個國家加入核電俱樂部,將新建核電機組。據國際原子能機構預測,到2030年全球的核電裝機容量增加至少40%。

核電技術

縱觀核電發展歷史,核電站技術方案大致可以分四代,即:

第一代

核電站的開發與建設開始於上世紀50年代。1954年,前蘇聯建成電功率為5兆瓦的實驗性核電站:1957年,美國建成電功率為9萬千瓦的shipping port 原型核電站,這些成就證明了利用核能發電的技術可行性。國際上把上述實驗性和原型核電機組稱為第一代核電機組。

第二代

上世紀60年代後期,在實驗性和原型核電機組基礎上,陸續建成電功率在30萬千瓦的壓水堆、沸水堆重水堆、石墨水冷堆等核電機組,它們在進一步證明核能發電技術可行性的同時,使核電的經濟性也得以證明。上世紀70年代,因石油漲價引發的能源危機促進了核電的大發展。世界上商業運行的四百多座核電機組絕大部分是在這段時期建成的,習慣上稱之為第二代核電機組。

第三代

上世紀90年代,為了解決三里島和車諾比核電站的嚴重事故的負面影響,世界核電業界集中力量對嚴重事故的預防和緩解進行了研究和攻關,美國和歐洲先後出台了“先進輕水堆用戶要求”檔案,即URD檔案(utility requirements document)和“歐洲用戶對輕水堆核電站的要求”,即(EUR)文(European utility requirements document),進一步明確了預防與緩解嚴重事故、提高安全可靠性和改善人因工程等方面的要求。國際上通常把滿足URD檔案或EUR檔案的核電機組稱為第三代核電機組。對第三代核電機組要求能在2010年前進行商用建造。

第四代

2000年1月,在美國能源部的倡議下,美國、英國、瑞士、南非、日本、法國、加拿大、巴西、韓國和阿根廷等十個有意發展核能的國家,聯合組成了“第四代國際核能論壇”(GIF),於2001年7月簽署了契約,約定共同合作研究開發第四代核能技術。根據構想,第四代核能方案的安全性和經濟性將更加優越,廢物量極少,無需廠外應急,並具備固有的防止核擴散的能力。高溫氣冷堆,熔鹽堆,鈉冷快堆就是具有第四代特點的反應堆。
第一代核電站為原型堆,其目的在於驗證核電設計技術和商業開發前景;第二代核電站為技術成熟的商業堆,在運的核電站絕大部分屬於第二代核電站;第三代核電站為符合URD或EUR要求的核電站,其安全性和經濟性均較第二代有所提高,屬於未來發展的主要方向之一;第四代核電站強化了防止核擴散等方面的要求,處在原型堆技術研發階段。

核電價格

據發改委訊息,為促進核電健康發展,合理引導核電投資,國家發展改革委下發通知,部署完善核電上網電價機制。

通知詳情

通知規定,將現行核電上網電價由個別定價改為對新建核電機組實行標桿上網電價政策,並核定全國核電標桿電價為每千瓦時0.43元。

通知強調

通知強調,核電標桿電價保持相對穩定,今後將根據核電技術進步、成本變化、電力市場供需狀況等對核電標桿電價定期評估並適時調整。

標價目的

實行核電標桿電價,是政府價格主管部門轉變職能進一步發揮市場在價格形成中基礎性作用的重要舉措,有利於利用價格信號引導核電投資,有助於激勵企業約束成本,促進核電健康發展。

網路用語

網路用語中,“核電”意為“賀電”,對某件事表示祝賀。

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