欢迎您访问科普小知识本站旨在为大家提供日常生活中常见的科普小知识,以及科普文章!
您现在的位置是:首页  > 科普文章

我国最大核电规划项目开工 曾因日本核事故停工

科普小知识2022-07-29 15:59:17
...

在寒冷的冬天,石岛湾被雪覆盖,无法进入。核电站的安装给这里带来了一点神秘。

离海不到500米,只有三个高耸的塔式起重机,下面是一个足球场大小的建筑工地,深18米。石岛湾的渔民可能没有想到,他们周围的项目是世界上第一个成功的第四代核电技术商业示范项目——华能石岛湾高温气冷堆核电站。

这是中国在“十二五”规划中批准的第一个核电项目。该项目原定于2011年启动,但受到日本福岛核事故的影响,整个中国核电行业停止了,站在十字路口思考和做出选择。

最后,2012年12月21日,农历冬至,华能石岛湾核电站示范工程低调开工,完成一楼混凝土浇筑。然而,整个核电行业面临的主要问题之一是如何消除公众心中的疑虑,重建公众对核电行业的信心。这在日本福岛核事故后尤为重要。

核能打破僵局

“目前,石岛湾核电站已经完成了示范工程一楼的混凝土浇筑。两年内的主要任务仍然是土木工程,估计每年投资3亿元。华能山东石岛湾核电有限公司(以下简称“石岛湾核电”)纪委书记张爱军表示。

2008年石岛湾核电项目开始时,张爱军担任公司副总工程师兼工程部部长,负责示范项目的生产准备和工程建设。

张爱军表示,2015年后,示范项目将进入实质性安装阶段,逐步进入核电厂投资高峰期。

根据该计划,无论是投资规模还是建成后的发电能力,石岛湾核电基地都是目前中国最大的核电规划项目。石岛湾高温气冷堆示范电站由华能集团、CNCC和清华大学共同投资建设,投资比例分别为47.5%、32.5%和20%。一期工程将建设一座10× 200兆瓦高温气冷堆核电机组,计划投资约30亿元,将于2017年底前投产。远期规划装机容量约660万千瓦,项目总投资约1000亿元,建设期20年。

早在2011年3月1日,已经筹备了7年的石岛湾核电站就通过了国务院的批准,即将开工建设。出人意料的是,10天后,日本福岛核事故导致包括石狮湾在内的全球核能陷入停滞。

今天,笼罩全球核电行业的阴霾还没有完全消散。因此,尽管开工建设是一件激动人心的大事,华能集团仍然对外界保持谨慎和低调。12月9日,石岛湾核电站的建设被秘密进行,直到12月21日一层混凝土浇筑完成。

然而,这并不包括石岛湾项目对中国核电行业的价值。虽然一期工程只是一个示范工程,发电能力只有20万千瓦,但它是国家16大科技项目之一,就像大型飞机和登月工程一样。其“战略意义远远大于石岛湾项目本身”。

长期以来,中国的核电技术依赖于国外的引进,而石岛湾项目是由清华大学自主开发的。正如清华大学核研究所所长、高温气冷堆示范工程总设计师张所说:“一旦示范工程成功,中国将成为世界上第一个商业化运行高温气冷堆的国家。该项目的完成对中国从一个引进核电技术的大国转变为一个出口核电技术和设备的国家具有重要意义。中国在世界核电行业的地位也将大大提高。”

世界第二大和亚洲第一大综合能源集团华能集团对此也寄予厚望。华能内部数据显示,核电对能源企业的吸引力在于:“首先,作为清洁能源,它可以改善能源结构,节约能源,减少排放;其次,华能集团要想成为具有国际竞争力的大型企业集团,没有核电是不完整的。第三,从实际情况来看,尽管目前传统燃煤发电企业普遍亏损,但核电企业一直保持稳定的效益。”

长期以来,核电站一直被称为“超级印钞机”。一般来说,一个100万千瓦的核反应堆要花费大约100亿人民币,一天的正常运行收入大约是1000万人民币。投资可在4年以上收回,而反应堆的正常寿命约为40年。"衡量第四代核电技术有两个最重要的指标——安全性和经济性."张爱军解释说,目前第三代压水堆核电站的发电效率约为30%,第四代HTGR的发电效率可达40%以上。一旦示范项目成功运行,复制和推广在未来将有可观的商业前景。

但是,示范工程的规模毕竟只有20万千瓦,这就很难充分发挥其规模效益。在石岛湾核电站二期规划中,将投资4台125万千瓦的三代核电机组,以确保整个项目的发电规模和利润率。届时,石岛湾核电站将成为中国最先进的大型核电基地,集成第三代和第四代核电技术。

核电站的运行

石岛湾核电站已经筹备了8年。在过去的八年里,石岛湾核电站经历了国家核安全局、环境保护部、国家发展和改革委员会等相关部门以及业内专家的反复询问、论证和审查,多次展示了其场地、技术、施工和运行的安全性。

核电站最大的事故,如切尔诺贝利事故和福岛事故,都是由核反应堆堆芯熔化和放射性物质泄漏引起的。第四代技术的主要特征之一体现在高温气冷堆核电厂是其固有的安全性。

在设计方面,石岛湾高温气冷实验堆的最高堆芯温度不超过1500度,最高设计极限为1620度。实验反应堆模拟了大量普通人无法想象的情况,包括失去所有外部电源以及冷却和压力损失的最大预期事故状态。在没有任何人为和外部干预的情况下,反应堆堆芯仍然可以保持在安全状态,并且可以释放余热,这样放射性物质就不会在极端事故状态下泄漏出去。

一般来说,火力发电厂的建设周期不到两年。但是,核电厂必须严格按照建设计划进行,重要工程节点必须接受国家核安全监管部门的验收后才能进入下一个过程。如石岛湾工程一楼甲、乙、丙层的浇筑,每个浇筑区域必须停止施工7天,待施工完全符合标准后,才能进行下一个区域的浇筑。从2012年12月至2017年,石岛湾示范工程将历时五年完成。

在设备采购方面,核电设施也比常规火力发电严格得多。即使购买了看似普通的核电阀门,说明书和制造过程中的质量记录也往往比阀门本身的体积大几倍。即使是最初提炼阀门的炼钢炉和精炼的各种指标也需要有可追溯性。

建设质量要求高、建设周期长、监管严格决定了核电项目建设成本高,一般比火力发电厂高3-4倍。然而,核电的运行成本非常低,燃料成本约占发电成本的30%,而火电高达50%-70%。以一座装机容量为200万千瓦的核电站为例,每年只需要运输50吨核燃料和2-3辆货车。同样发电规模的火力发电厂需要600万吨煤,每天只能由7列火车提供。

由于核电的特殊性,对操作人员的培训也更加严格。核电厂明确规定,有规则可循,人对一切负责,人监督一切,证据检查一切。日常行为的每个方面都有详细的操作规则。核电人员的培训应持续至少6000小时,需要4至5年时间。当核电项目开始时,大量的技术人员经常同时接受培训。目前,石岛湾核电站的人数超过700人,部分员工正在为未来的三代核电项目做准备。

在日常运行中,核电厂也有不同于热电厂的管理系统。核电不仅把安全放在最高位置,还要求员工培养质疑工作态度和沟通工作习惯。

事实证明,事故往往来自于组织基于错误的假设、价值观和信念而做出的决定和采取的行动。核电厂要求员工在收到指令时首先确认。如果他们有疑问,他们应该大胆地提出问题,以确保所执行的指令是正确和可靠的,并且信息与内部经验、知识和期望一致。这也要求被质疑者保持开放的心态。

核电管理的另一个特点是,它不会因员工的个人错误而惩罚他们。在一般企业的日常运作中,员工往往因为害怕受到惩罚而隐瞒错误。核电的管理特点旨在找出这一错误的管理原因,形成经验反馈,并确保同样的问题不会再次发生。

张爱军认为,核电厂的运营远比其他能源项目复杂和昂贵。这是为了确保核电站的安全运行。

一个不可避免的问题

石岛湾核电站是中国“十二五”期间批准的第一个核电项目。日本福岛核事故后,由于其自主研发的技术优势,一度被视为中国核电行业发展趋势的“风向标”。现在,这个项目的重启似乎预示着中国核电行业的新春天。

然而,石岛湾核电站乃至整个中国核电行业面临的不可回避的问题是如何让公众消除恐惧,重建对核电技术的信任,使核电行业真正融入区域经济发展,成为能源产业结构转型升级和应对气候变化的重要力量。

不用说,随着人们环保和安全意识的提高,越来越多的工业项目因当地居民的反对而被拆除。2012年,国家发展和改革委员会开始在启动重大项目时引入社会风险稳定性评估机制,如果投资项目遇到温和的公众反对,将要求暂停。

一方面,东部沿海地区存在着权力差距。核电可以带来清洁能源,支持当地区域经济的发展。另一方面,日本福岛核事故的阴霾依然存在,消除人们对核能的恐惧取决于对核能安全的进一步理解。

随着用电量的激增,山东加入了近年来切断电力供应的省份行列。根据山东电网预测,“十二五”期间,山东电网最大负荷将年均增长11.5%,2013年电力供需缺口将达到1260万千瓦。然而,山东半岛能源供需矛盾尤为突出。

目前,山东燃煤火电的比重高达92%。大量的火电项目将不可避免地给跷跷板的另一端——节能减排带来沉重的压力。然而,核电作为一种清洁能源,不仅可以满足当地电力增长的需求,还可以改善单一燃煤发电的能源结构。

石岛湾核电站的一名员工在采访中表示,正如民航不能因为空难而被完全放弃一样,日本的核危机也应该得到全面考虑。每次空难后,航空技术都会有很大的提高。我们应该从福岛事故中吸取教训,提高自己,而不是被食物噎住。

山东省社会科学院副院长郑贵斌认为,公众对一些投资项目的反对更多的是因为他们不理解和恐慌。与此同时,中国现行的财政和税收政策往往使大型项目所在地的*和人民无法获得他们应得的财政反馈。

目前,石岛湾核电站已经建成了一个科学展览馆,在开工前向当地公众开放。他们希望公众能够通过参观和普及科学来充分了解核能,消除疑虑。