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球床模塊式高溫氣冷堆核電站 |
1、球床模塊式高溫氣冷堆核電站技術(shù)特點(diǎn)
球床模塊式高溫氣冷堆核電站的主要技術(shù)特點(diǎn)為:堆小、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、安全性高、運(yùn)行維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單、熱力循環(huán)效率高、投資相對(duì)低、經(jīng)濟(jì)性好!用石墨作為慢化劑和結(jié)構(gòu)材料, 堆芯周?chē)鷽](méi)有金屬部件、設(shè)置兩套獨(dú)立的停堆系統(tǒng):控制棒系統(tǒng)和吸收球停堆系統(tǒng)。球形全陶瓷包覆顆粒燃料球形元件從堆芯頂部連續(xù)裝入堆芯,同時(shí)從堆芯底部卸料管連續(xù)卸出燃料元件,采用連續(xù)裝卸料循環(huán)的燃料管理模式,任何工況下燃料元件最高溫度不超過(guò)其安全限值,實(shí)現(xiàn)了固有安全性,避免傳統(tǒng)核電站堆心融化事故。不必設(shè)置傳統(tǒng)壓水堆核電廠中的堆芯應(yīng)急冷卻系統(tǒng)等專(zhuān)用安全設(shè)施。
我國(guó)的核電發(fā)展必須符合國(guó)際發(fā)展趨勢(shì),必 須發(fā)展更安全、更經(jīng)濟(jì)的新一代堆型。球床模塊式高溫氣冷堆核電站,其技術(shù)特點(diǎn)決定了具有固有安全性,潛在的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力,盡量采用成熟技術(shù),實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)和建造,是新一代核能系統(tǒng)的優(yōu)秀堆型,符合進(jìn)一步改善經(jīng)濟(jì)性的要求。
2、球床模塊式高溫氣冷堆核電站發(fā)電效率高
球床模塊式高溫氣冷堆核電站示范工程的發(fā)電效率為42.2%。隨著工業(yè)技術(shù)進(jìn)步,采用氦氣直接循環(huán)技術(shù),利用高效換熱和氣體壓縮裝置,可將發(fā)電效率提高到48%左右。如果將氦氣溫度提高到900~1000℃,采用直接循環(huán)氦氣透平發(fā)電,熱效率可以提高到50%,從而大大提高經(jīng)濟(jì)性。也不需要大量的冷卻用水,降低運(yùn)行成本。
高溫氣冷堆核電站采用不停堆裝卸料技術(shù),核燃料的高燃耗可降低核電站的折舊成本和燃料成本,大幅提高了核電站的經(jīng)濟(jì)性。卸出的燃料元件如果未達(dá)到預(yù)定的燃耗深度,則再送回堆內(nèi)使用,使每個(gè)燃料元件的燃耗深度基本一致,未來(lái)最高燃耗可從100GWd/tU提高到150GWd/tU。電站負(fù)荷因子可從首堆設(shè)計(jì)的70%提高到90%以上,又無(wú)需儲(chǔ)備補(bǔ)償燃耗所需的反應(yīng)性,從而大大提高了反應(yīng)堆的安全性。
3、球床模塊式高溫氣冷堆核電站選址靈活
球床模塊式高溫氣冷堆核電站由于安全性好,因而選址靈活,可以建立在工業(yè)區(qū)內(nèi)或城市附近等負(fù)荷中心,就近經(jīng)濟(jì)地供電。另外,球床模塊式高溫氣冷堆核電站采用非能動(dòng)余熱排除設(shè)計(jì),不需大規(guī)模冷卻用水,對(duì)可靠水源的依賴(lài)程度較低。設(shè)備的尺寸和重量都比壓水堆的小很多,可以通過(guò)陸路運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)行運(yùn)輸。 未來(lái),可建立針對(duì)球床模塊式高溫氣冷堆核電站的核安全法規(guī),從而減少不必要的安全技術(shù)要求,則可進(jìn)一步降低球床模塊式高溫氣冷堆核電站的建造和運(yùn)行成本。
另外,球床模塊式高溫氣冷堆用途廣泛,滿足國(guó)家未來(lái)的能源需求。高溫氣冷堆內(nèi)氦氣溫度高,不僅可用來(lái)發(fā)電,也可用于大規(guī)模高效制氫,和為稠油熱采、冶金、化工、煤的氣化液化等提供大量高溫工藝熱。實(shí)現(xiàn)熱~電聯(lián)供。 電站輸出多種參數(shù)和高品位的蒸汽,且能靠近用戶(例如燕山石化總廠、勝利油田等),這是水堆難于與之競(jìng)爭(zhēng)的。
4、球床模塊式高溫氣冷堆核電站滿足小容量電網(wǎng)需求
球床模塊式高溫氣冷堆核電站采用了較小的單堆容量,熱功率約為200~ 260MW,其單堆容量較小,對(duì)電網(wǎng)的沖擊較小,尤其適合呈離散式的小規(guī)模電網(wǎng)。由球床模塊式高溫氣冷堆核電站支撐的小規(guī)模電網(wǎng),可以大大降低輸電成本,是非常理想的選擇。
5、球床模塊式高溫氣冷堆核電站發(fā)電的潛在商機(jī)
目前,我國(guó)人均用電量?jī)H為世界平均水平的1/2,由于工業(yè)化和城市化的驅(qū)動(dòng),未來(lái)能源需求預(yù)計(jì)將繼續(xù)顯著增長(zhǎng)。2020年能源需求極有可能達(dá)到甚至超過(guò)31億t標(biāo)準(zhǔn)煤,屆時(shí)核電將從國(guó)家電力的補(bǔ)充地位,發(fā)展到國(guó)家電力不可缺少的重要組成部分,在我國(guó)未來(lái)電力結(jié)構(gòu)中扮演越來(lái)越重要的角色。
受環(huán)境污染和傳統(tǒng)能源可開(kāi)發(fā)資源等因素的限制,因此規(guī)模發(fā)展核電是實(shí)現(xiàn)我國(guó)能源可持續(xù)供應(yīng)的不可替代的戰(zhàn)略選擇。加快發(fā)展核電,填補(bǔ)一次能源缺口,調(diào)整能源結(jié)構(gòu),減輕常規(guī)能源重負(fù),核電將成為我國(guó)能源可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略性接替能源。在核電市場(chǎng)上,大型先進(jìn)壓水堆核電站將起主導(dǎo)作用,球床模塊式高溫氣冷堆核電站可作為大型壓水堆核電站的補(bǔ)充,同時(shí)可滿足國(guó)家未來(lái)對(duì)核能制氫和高溫工藝熱的需求。
球床模塊式高溫氣冷堆核電站具有很好的固有安全性,選址靈活,不需大規(guī)模冷卻用水,能源取代潛力高于其他堆型,其經(jīng)濟(jì)指標(biāo)在將來(lái)充分發(fā)展成熟后可能與壓水堆相近。高溫氣冷堆單堆容量較小,初始投資低,電站在經(jīng)濟(jì)方面較壓水堆電站更有競(jìng)爭(zhēng)力,尤其適合在中、小規(guī)模電網(wǎng)地區(qū)發(fā)展,適應(yīng)國(guó)家西部大開(kāi)發(fā)的需求。
球床模塊式高溫氣冷堆核電站的能源取代潛力高,進(jìn)行群堆建設(shè),采用多模塊反應(yīng)堆帶一臺(tái)超臨界蒸汽透平或氦氣透平,組成較大功率規(guī)模的發(fā)電機(jī)組,可以進(jìn)一步提高發(fā)電效率。球床模塊式高溫氣冷堆可實(shí)現(xiàn)發(fā)電、制氫、稠油熱采等功能,在國(guó)內(nèi)外有廣闊的市場(chǎng)和重大意義,必將成為未來(lái)先進(jìn)核能系統(tǒng)的一個(gè)重要發(fā)展方向。
6、球床模塊式高溫氣冷堆核電站未來(lái)發(fā)展的融資方式
隨著產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn),球床模塊式高溫氣冷堆核電站進(jìn)入群堆建設(shè)階段時(shí),如果單一地采取注冊(cè)項(xiàng)目公司,再進(jìn)行企業(yè)融資的方式將難以適應(yīng)高溫氣冷的大規(guī)模發(fā)展。
借鑒國(guó)外核電建設(shè)和國(guó)內(nèi)其他電站的籌融資方式,充分地發(fā)揮產(chǎn)業(yè)化平臺(tái)的作用,采取企業(yè)融資和項(xiàng)目融資相結(jié)合的方式將是推進(jìn)球床模塊式高溫氣冷堆核電站大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的有效途徑。將核電事業(yè)融入電力事業(yè),面向市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),允許電力公司投資建設(shè)核電,經(jīng)營(yíng)管理核電。可以在保持國(guó)有資本控股的前提下,允許民營(yíng)資本及外資進(jìn)入核電建設(shè)和經(jīng)營(yíng)事業(yè)。大力發(fā)展項(xiàng)目融資,以項(xiàng)目的預(yù)期收入和資產(chǎn)對(duì)外承擔(dān)債務(wù)償還責(zé)任。
在球床模塊式高溫氣冷堆核電站發(fā)展的國(guó)際戰(zhàn)略中,采用中外合資的方式,由中外雙方共同投資和經(jīng)營(yíng)核電站,由中外業(yè)主共擔(dān)經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn),能大幅度降低電站造價(jià)。可使我國(guó)較快地形成球床模塊式高溫氣冷堆核電站產(chǎn)業(yè),進(jìn)而加入到國(guó)際電站市場(chǎng)中去,用售電收入償還投資的本息。同時(shí)中外雙方應(yīng)尋求適當(dāng)?shù)耐鈳胚貸方式,以及外方應(yīng)提供優(yōu)于常規(guī)核交易的貸款金融條件。在國(guó)際融資上還可以采用BOT(build-operate-transfer,即建設(shè)-經(jīng)營(yíng)-轉(zhuǎn)讓?zhuān)┠J交蚱溲葑冃问健M顿Y者與政府簽訂特許權(quán)協(xié)議投資建設(shè)項(xiàng)目,建成后由其經(jīng)營(yíng),在一定年限后將該項(xiàng)目無(wú)償轉(zhuǎn)讓或移交給東道國(guó)政府擁有并經(jīng)營(yíng)。
第三世界國(guó)家往往雖然主觀上非常想發(fā)展球床模塊式高溫氣冷堆核電站,可是資金不足,BOT模式是一種很好的解決這種主觀意愿與現(xiàn)實(shí)困難的方法。可以通過(guò)業(yè)主公司或其它球床模塊式高溫氣冷堆核電站建設(shè)主體與國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)銀行等金融機(jī)構(gòu)合作,提供球床模塊式高溫氣冷堆核電站的建設(shè)資金。通過(guò)開(kāi)辟?lài)?guó)外市場(chǎng),促進(jìn)球床模塊式高溫氣冷堆技術(shù)的成熟,從而最大限度的降低經(jīng)濟(jì)成本。
廣大發(fā)展中國(guó)家對(duì)電力等能源的需求呈快速 增長(zhǎng)的勢(shì)態(tài),為球床模塊式高溫氣冷堆核電站的發(fā)展提供契機(jī)。同時(shí),球床模塊式高溫氣冷堆單堆規(guī)模小等特點(diǎn)也完全符合中小發(fā)展中國(guó)家的電網(wǎng)容量要求。貫徹"走出去"的方針,球床模塊式高溫氣冷堆核電站國(guó)際戰(zhàn)略可從這些中小國(guó)家開(kāi)端,爭(zhēng)取在在相關(guān)政府部門(mén)的支持下,取得國(guó)際市場(chǎng)的突破。 |
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