核电与火电之比较5则范文

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第一篇:核电与火电之比较

核电与火电之比较

核电站也称原子能发电站是将原子核裂变释放的核能转变为电能的系统和设备。自从3月11号日本核电站因海啸引发爆炸而靠造成核泄露,核电站的安全再一次引起人们的观注。核电与火电相比有何利弊,火电建设会不会迎来一个高峰期呢,这将拭目以待。现将从以下几个方面比较一下火电与核电。

1、所用的燃料:

核电站的燃料是U235,利用核裂变产生的能量,是核能;火电则是烧煤炭,利用的是燃烧发出的热量,是化学能。

核电站是一种高能量、少耗料的电站。以一座发电量为100万千瓦的电站为例,如果烧煤,每天需耗煤 7000~8000吨左右,一年要消耗200多万吨。若改用核电站,每年只消耗1.5吨裂变铀或钚,一次换料可以满功率连续运行一年。其成本是每度电0.3元,平均7000小时的年可发电小时数,近100%的能源利用效率,核电可以说是最经济、最高效的发电方式,同时也可以大大减少电站燃料的运输和储存问题。此外,核燃料在反应堆内燃烧过程中,同时还能产生出新的核燃料。

煤炭是一种不可再生的化石燃料,总量有限,而且随着石油的枯竭,煤炭将成为重要的化工燃料,作为燃料使用是一种巨大的浪费,所以近几年煤碳价格一直在上涨,这也给不少火电厂造成了很大的压力。

2、所消耗的成本:

核电的建设成本远高于火电,但是发电成本却低于火电。

3、所产生的污染:

从广义来说,都有污染,不过核电因为产生的是核废料,所以比较特殊,第一产生的核废料非常少,第二,核废料的储存很特别,几乎没有人会接触到。所以从人类居住角度而言核电可以算是几乎无污染。而火电理论上是有很大污染的,在中国尤其是,不过因为现在火电都要上脱硫设施的,所以现在新建的火电产生的污染仅仅是二氧化碳一种而已,而二氧化碳则是造成地球温室效应的罪魁祸首。

4、所能达到的规模:

火电现在最大的机组容量大概100万千瓦左右,而核电目前再建的EPR机组能到170万千瓦,所以单机容量而言核电是能远超火电的,原因就在利用的水蒸气的状态不一样,火电的水蒸气的压力和温度远远超过核电,对相应设备的要求太高,所以提高的空间已经很小了。

5、发电过程中的能量转化过程:

核电:核能—水蒸气的内能—汽轮机的动能—电能。

火电:煤的化学能—热能—水吸收热能—汽轮机的动能—电能。

从表面原理看来,核电站与火电站原理一致的是:核电站从二次循环开始,与火电站一样都是利用高温高压蒸汽驱动汽轮机,从而带动发电机发电;不同的是蒸汽产生部分及核电站的一次循环核岛部分。火电站是燃料在锅炉中燃烧从而产生高温高压蒸汽,而核电站是核岛里原子裂变产生的能量加热了一次循环里的液相介质,此介质通过热交换器将热量传递给二次循环系统,在其中产生蒸汽,去驱动汽轮机。两者都是用蒸汽推动汽轮机来做功,但是不同之处在于火电汽轮机的压力和温度都高,进入火电汽轮机的蒸汽是具有很高过热度的过热蒸汽,但是进入核电汽轮机的是低压低温的湿蒸汽,蒸汽的可用焓降仅为火电的65%,汽耗约大一倍。在冷凝器内的相同背压下,排气容积流量约大60%-70%。因此核电站的饱和蒸汽汽轮机与火电站的汽轮机相比,具有一些特点,核电汽轮机组的转速一般取1500转/分钟,是火电机组转速的一半。火电厂饱和蒸汽汽轮机是在湿蒸汽区工作,一般在高压与低压缸之间装有汽水分离再热器,以提高循环效率和减少叶片水蚀。而核电站由于饱和蒸汽汽轮机在事故条件下超速较大,因此在低压缸入口处采用快速关闭截止阀来防止超速。

从以上各方面看核电站是优于火电站的,但是核电站一旦发生泄漏,那将给环境和人类造成的伤害将是长远而巨大的。前苏联80年代发生的切尔诺贝利核电站泄漏一事就影响了全球核电的发展,但随着煤炭价格的上涨,环境污染的加剧,以及核电站自身技术和安全性的提高,各国核电事业加速复兴。截至目前,全球共有31个国家共439 座核电站正在投入运行,核电发电量已经占到总发电量的六分之一。而在我国在运行核电站仅6座,核电装机规模不到总发电装机的五十分之一,远远落后于世界平均水平。在核电站建设停滞了近20年后,我国于2007年重启核电建设,仅08、09年新建机组就相当于目前在运行核电装机的3倍,成为全球核电站建设速度最快的国家之一。我国核电站选址已经超过20处,如果全部利用,等同于近10座三峡电站,是目前核电装机存量的20倍,未来核电成长空间巨大。

镡冬芳

第二篇:浅谈火电及核电DCS

浅谈国内火电DCS与核电DCS的异同

企业: 北京广利核系统工程有限公司领域: DCS

日期: 2012-03-05 点击数: 4852

摘要:DCS控制系统是随着现代工业生产自动化的不断发展和自动化控制需求不断提高应运而生的综合控制系统。不论是火力发电厂还是核能发电厂随着DCS系统的不断完善,基本在上世纪末期普遍采用DCS控制系统取代了传统的模拟仪表控制系统及PLC等控制系统。核电DCS与火电DCS由于控制对象的不同而各有特点。

关键词:DCS;超临界机组;压水堆

引言

1975年美国Honeywell公司推出了第一套DCS系统:TDCS-2000。经过多年的发展,当前全球约有数百家厂商推出了千余种DCS系统,广泛应用于电力、石化、冶金等工控领域。世界上第一座火力发电厂是1875年在法国巴黎建成的,距今有130多年的历史。第一座核电站是奥布尼斯克(Obninsk)核电站,于1954年在前苏联卡卢加州开始运行,距今有50多年的历史。到上世纪末期DCS系统逐渐成熟后,火电厂和核电厂的仪控系统开始普遍采用DCS。

火力发电厂生产过程:煤等化石燃料在锅炉炉膛中燃烧加热水冷壁里的水使之变为蒸汽,锅炉产生的蒸汽进入汽轮机,汽轮机旋转带动发电机发电。核能发电厂(压水堆)的生产过程:反应堆中的核燃料经过核裂变反应产生热量来加热一回路的水,一回路的给水在蒸汽发生器中将热量传给二回路的给水使之转化为蒸汽,蒸汽推动汽轮机转动,从而带动发电机发电。这个过程与火力发电厂相似,因此核反应堆也被称为“核锅炉”。由于燃煤锅炉与核锅炉有着不同的能量转换特性,也就注定了火电DCS与核电DCS有着不同的特点。DCS系统的基本特点

2.1 高可靠性

由于DCS将系统控制功能分散在不同的计算机上实现,系统结构采用容错设计,因此某一台计算机出现的故障不会导致系统其它功能的丧失。此外,由于系统中各台计算机所承担的任务比较单一,可以针对需要实现的功能采用具有特定结构和软件的专用计算机,从而使系统中每台计算机的可靠性也得到提高。

2.2 开放性

DCS采用开放式、标准化、模块化和系列化设计,系统中各台计算机采用局域网方式通信,实现信息传输,当需要改变或扩充系统功能时,可将新增计算机方便地连入系统通信网络或从网络中断开,几乎不影响系统其他计算机的工作。开放性另一方面表现在,当前主流的DCS产品几乎都可以通过组态直接无缝集成第三方系统和设备,无需更改系统程序。

2.3 灵活性

通过组态软件根据不同的流程应用对象进行软硬件组态,即确定测量与控制信号及相互间连接关系,从控制算法库选择适用的控制规律以及从图形库调用基本图形组成所需的各种监控和报警画面,从而方便地构成所需的控制系统。

2.4 易于维护

功能单一的小型或微型专用计算机,具有维护简单、方便的特点,当某一局部或某个计算机出现故障时,可以在不影响整个系统运行的情况下在线更换,迅速排除故障。2.5 协调性

各工作站之间通过通信网络传输各种数据,整个系统信息共享,协调工作,以完成控制系统的总体功能和优化处理。

2.6 控制功能齐全

控制算法丰富,集连续控制、顺序控制和批处理控制于一体,可实现串级、前馈、解耦、自适应和预测控制等先进控制,并可方便地加入所需的特殊控制算法。

火电DCS的侧重点

以超临界百万火电机组为代表进行介绍。水的临界状态参数为22.12MPa,374.15℃,当机组主蒸汽压力参数高于这一临界状态参数时,通常称为超临界参数机组。对于超超临界参数,目前国际上尚无标准明确界定是多少,国内863课题把机组主蒸汽压力为25MPa以上、主蒸汽温度达580℃以上时,称其为超超临界机组。截止到2010年10月份,国内已经商运的百万超临界火电机组就达到了64台,这些机组的热控系统采用了四个厂家的DCS,其中采用西屋OVATION系统的44台、采用西门子SPPA-T3000系统的18台、采用和利时HOLLiASMACS系统的1台、采用国电智深EDPF-NT+系统的1台。综合以上四家的仪控系统,总结出当前国内百万火电机组DCS系统具有以下特点。

3.1 管控一体化成趋势

常规火电厂按工艺生产流程分为单元机组部分、机组公用部分、电厂辅网部分,与之配套的传统DCS也主要应用于这三块主要生产流程上。而近年来,随着计算机网络技术、数据安全和容错技术、模型仿真技术、实时数据库技术不断提高和电厂经营管理需求的不断提高,火电厂DCS系统已经从单纯的生产过程控制系统逐渐演变为以集生产过程控制系统(DCS)、生产管理系统、经营管理系统于一体的火电厂数字化系统,暨管控一体化系统,如图1所示。在当前的火电DCS市场上,除了最基本的生产过程监控系统之外,DCS厂商还要提供客户集生产管理、经营管理、资产管理等于一身的全方位一体化控制系统(或留有与厂级数字网的通讯接口)。

图1 火电厂管控一体化示意图

3.2 仪控系统结构及子系统分类基本一致

常规火电单元机组为一套仪控系统,按工艺分为炉、机、电三部分,按功能分为DAS(Data Acquisition System 数据采集系统)、MCS(Modular Control System 模拟量控制系统)、SCS(Sequence Control System 顺序控制系统)、FSSS(FurnaceSafeguard Supervisory System 炉膛安全监控系统)、ECS(ElectroControl System 电气控制系统)、DEH(Digital Electro-HydraulicControl System 数字式电液控制系统)、BPCS(By-pass ControlSystem 旁路控制系统)、MEH(Boiler Feedpump Turbine ControlSystem 给水泵汽轮机数字式电液控制系统)、ETS(EmergencyTrip System 紧急停机系统)、TSI(Turbine SupervisoryInstrumentation 汽轮机监控仪表)等,以上多数功能都集中在一套DCS系统中实现,只有FSSS、DEH、ETS、TSI设置独立的监控系统。而近年来随着DCS系统可靠性和开放性的不断提高,有些机组的FSSS和DEH功能也纳入了DCS系统中,一般只保留ETS、TSI为独立的监控系统。

3.3 采用的控制算法先进

相当一部分先进的控制算法、控制模式已经应用到火电厂的自动化控制过程中。

(1)AGC自动发电控制(Automatic Generation Control)

自动发电控制(简称AGC)是现代电网控制的一项基本和重要功能,是建立在电网调度自动化能量管理系统(简称EMS)与发电机协调控制系统(简称CCS)间闭环控制的一种先进的技术手段。AGC能控制机组自动响应电网调度发出的负荷指令,结合一次调频功能自动控制机组有功功率的增减,使电网频率维持稳定,同时使得发电和用电达到平衡。AGC提出虽已有10年时间,但前期应用自动化程度很不理想,近年来随着CCS功能的不断完善,使得AGC才开始名符其实。上海外高桥三期百万机组AGC应用是很成功的,另外,机组CCS功能还设置了热控智能保护,此项功能在不降低现有保护可靠性的同时还减少了机组误动和拒动的次数。

(2)FCB快速甩负荷(Fast Cut Back)

2008年3月,上海外高桥三厂百万机组分别完成了75%和100%负荷的FCB功能试验。试验时,控制人员未做任何干预,事先未采取任何预防措施,仅依靠自动控制系统良好的协调控制能力,使机组做到全甩供电负荷时,发电机带厂用电,锅炉和汽轮机运行平稳,真正实现了孤岛运行。2011年6月宁夏宁东电厂#2机组(660MW)100%额定功率快速甩负荷试验成功。机组FCB试验成功,表明机组主机设备、辅机设备、仪控DCS系统已经达到相当高的水平。试验显示:FCB功能不仅能显著提高电厂运行的安全系数,还大大增强了电力系统的安全性和稳定性。

(3)优化控制

由于当前电力市场的峰谷差日益增大,百万机组也要参与电网调峰,如某DCS在提高机组负荷的快速响应能力上就进行了控制优化,具体采用以下措施:①电网负荷指令变化后,调整汽轮机机前压力设定值,从而提高负荷的初始响应速度;②将给水量和燃烧率的相互作用减小,增加焓值调整和机组调整的稳定性;③采用负荷或分离器压力校正调节参数,用变参数调节来提高调节品质。核电DCS的侧重点

我国核电站经过30多年的发展,目前在进入商运的机组有11台,分布在秦山(5台)、大亚湾(2台)、田湾(2台)、岭澳(2台)。我国引进二代堆技术(法国M310)加以改进,形成了二代加压水堆CPR1000及CP1000(这两种堆型同宗同源,除燃料组件数目不一致外,主要结构基本一致),同时我国也直接引进了三代堆技术AP1000和EPR。这四种堆型在我国都有项目在实施,会成为我国一定时间内的主流堆型。这四种堆型结构不同,所以他们采用的DCS仪控系统也不相同。本文提及的核电DCS选取AP1000、EPR、CPR1000这三种堆型采用的仪控系统为例。相比火电DCS,核电DCS具有以下不同之处。

4.1 核电厂DCS安全级别并非只有一类各国对核电仪控系统的安全级别分类并不统一,其中美国只有核安全级和非安全级,但是欧洲却将仪控系统分为A、B、C三个等级,目前我国核电仪控系统参照美国的做法也分为两类。无论是三代堆AP1000和EPR,还是自我改善的二代加压水堆(CPR1000、CP1000),这几种堆型的核电厂DCS都包括以下部分,即核岛DCS、常规岛DCS和BOP(Balance of Plant)。核岛DCS主体属于安全级设备范畴,常规岛DCS和BOP属于非安全级设备范畴。

4.2 核电厂DCS系统结构多样

AP1000压水堆采用的仪控系统是西屋公司的Common Q+OVATION平台;EPR压水堆采用的仪控系统是西门子的TXS+TXP平台;CPR1000压水堆采用的仪控系统是三菱公司与和利时公司提供的MELTAC-Nplus R3+HOLLYSYS N平台,CP1000压水堆采用的仪控系统是INVENSYS公司提供的TRICON+I/A平台,下面对前三种平台进行详解。

(1)AP1000采用Common Q+OVATION平台,核岛DCS采用Common Q平台,常规岛DCS采用OVATION平台,整套DCS包括8大子系统:OCS(Operation and Control Centers System 运行与控制中心系统)、DDS(Data Display and Processing System 数据显示与处理系统)、PMS(Protection and Safety Monitoring System保护与安全监督系统)、PLS(Plant Control System 电站控制系统)、TOS(Turbine Control System 汽轮机控制与诊断系统)、IIS(Incore Instrumentation System 堆芯测量系统)、SMS9SpecialMonitoring System 专用监测系统0、DAS(Diverse ActuationSystem 多样化驱动系统)。系统结构如图2所示。

图2 AP1000仪控系统示意图

(2)EPR采用西门子公司的TXS+TXP平台,核岛DCS采用TXS平台,常规岛DCS采用TXP平台,整套DCS包括8大子系统:PICS(Process Information and Control Centers System 过程信息和控制系统)、SICS(Safety Information and Control Centers System安全信息和控制系统)、PAS(Process Automation System 过程自动化系统)、RCSL(Reactor Control,Surveillance and LimitationSystem 反应堆控制监督和限制系统)、PS(Protection System保护系统)、TPCS(Turbine Protection and Control System 汽轮机保护和控制系统)、SAS(Safety Automation System 安全自动化系统)、PACS(Priority and Actuator Control System 优先级和执行器控制系统)。系统结构如图3所示。

图3 EPR仪控系统示意图

(3)CPR1000采用MELTAC-Nplus R3+HOLLYSYS N平台,核岛DCS采用MELTAC-Nplus R3平台,常规岛DCS采用HOLLYSYS N平台,核岛DCS系统主要包括:RPC(ReactorProtection Cabinet 反应堆保护系统)、ESFAC(Engineered SafetyFeatures Actuation Cabinet 专设安全驱动系统)、SLC(SafetyLogic Cabinet 安全逻辑机柜系统)、RPCC(Reactor PowerControl Cabinet 反应堆功率控制柜系统)、CCMS(Core CoolingMonitoring System Cabinet 堆芯冷却监测系统)、SR(SafetyRelated Cabinet 安全相关系统)。常规岛中汽轮机本体监控采用ALSTOM公司的专用系统TGS,其它的汽轮机辅机和电气监控采用一套整体MACS系统。系统结构如图4所示。

4.3 核电DCS中的常规岛仪控系统更可靠

(1)常规岛重要的联锁保护功能由两个冗余的独立回路实现。这两个回路,从信号源到保护信号的输出都是互为冗余、相互独立,分布在不同的机柜控制器内,相关的I/O冗余通道也是分布在不同的机柜控制器内。可靠性上考虑宁拒动勿误动时,两回路串联输出;可靠性上考虑宁误动勿拒动时,两回路并联输出。

(2)对于一些重要的输出,在信号测量、控制器处理、执行单元三个环节均进行了交叉冗余设置,只要同一个环节上不同时出现故障,这个保护回路就可以正常工作。这种设计是非常可靠的。在火电厂,一般只有汽轮机保护回路才采取这样的配置,所以核电站的设计对控制的可靠性要求比火电厂要高得多。

图4 CPR1000仪控系统示意图

4.4 功能设计上更可靠

为保证核电站安全、稳定、经济运行,核电DCS设计时必须遵循以下原则:单一故障原则、独立性原则、多样化原则、冗余性原则、故障安全原则、共模故障最小原则和经济运行原则。两者的区

别火电机组DCS与核电机组DCS比较不是同一层面的比较,而是多方位多角度存在差异,本文仅狭义地比较DCS本身的差异:

5.1 DCS设计标准不同

(1)火电DCS设计遵循及参考的主要标准规程包括:

电力部标准系列,如《中华人民共和国电力行业标准》(DL/T 5210.4-2009R热工仪表及控制装置)、《火力发电厂热工控制系统设计技术规定》(DL/T 5175-2003)、《火力发电厂分散控制系统在线验收测试规程》等;

国际电工委员会标准类IEC系列,如《信息技术设备的安全要求》(IEC 60950)等;

美国仪器学会标准类ISA系列,如《数字处理计算机硬件测试》(ISA RP55.1)等;

美国科学仪器制造商协会标准类SAMA系列,如《仪表和控制系统的功能图表示法》(SAMA PMC 22.1)等;

美国电子和电气工程师学会标准类IEEE系列,如《电厂分布式数字控制和监视导则》(IEEE 1046-)等;

美国电子工业协会标准类EIA系列,如《数字终端设备与使用串行二进制数据进行数据交换的数据通讯设备之间的接口》(EIA RS-485)等;

(2)核电DCS设计遵循及参考的主要标准规程包括:

核安全法规类HAF系列,如《核电厂质量保证安全规定》(HAF003)、《核电厂设计安全规定》(HAF102)等;

核安全导则类HAD系列,如《核电厂质量保证大纲的制定》(HAD003/01)、《核电厂安全有关仪表和控制系统》(HAD102/16)等;

国际原子能机构标准类IAEA系列,如《核动力厂安全重要仪表控制系统》(IAEA-NS-G-1.3)等;

国际电工委员会标准类IEC系列,如《核电厂安全系统用计算机软件》(IEC 60880)等;

国家标准类GB系列,如《核反应堆保护系统安全准则》(GB403)、《核电厂仪表和控制系统及其供电设备安全分级》(GB/T15474)等;

美国电子和电气工程师学会标准类IEEE系列,如《数字计算机系统应用于核电站安全系统准则》(IEEE 7-4.3.2)等;

法国标准RCC系列,如《反应堆核电站核岛电气设备设计和建造规则》(RCC-E)等;

5.2 仪控设备安全级别不同

核电仪控设备按用途和功能分为安全级(1E)和非安全级(NC)两大类。在发生事故时和事故后为保护公众所需的所有仪控设备为安全级,安全级以外的设备属于非安全级。按此标准,核电DCS包括安全级DCS设备和非安全级DCS设备,而火电DCS只包括非安全级DCS设备。

5.3 系统体系结构不同

火电站一个单元机组DCS采用炉、机、电一体化控制。核电站一个单元机组分为三个子系统:核岛DCS(1E级)、常规岛DCS(NC级)、辅控岛BOP-DCS(NC级)。结束语

根据日本福岛事故后核电安全检察结果,即将出台的《核电安全规划》提出,国内未来新上核电项目要按照国际先进标准设计下一代核电站,在核电技术设备上要全面引进包括AP1000(美国西屋公司独创的先进非能动压水堆)和EPR(法国阿海法公司研发的欧洲压水堆)在内的第三代核电技术,同时要求尽量新上大容量设备,安全指标和质量标准均比《核电中长期发展计划》要求更高。另外从能源地理结构上看,近期我国东部将限制火电审批,将以核能发电取而代之,“十二五”期间将形成山西等五大综合能源基地加上中东部以兴建核电为主的“5+1”能源格局。所以,核电和火电在我国当前的能源结构都是不可缺少的,与之配套的火电DCS与核电DCS也将互相借鉴、取长补短、共同获得良好的发展。

第三篇:火电建设与环境保护

火电建设与环境保护

摘要:近年来,环境问题已经成为影响国计民生的一大突出问题,治理污染源是解决环境问题的根本措施。在诸多可控的污染源中,火电厂对环境的影响尤为突出。因此,国家对火电厂的选址等有着严格的规定,环评在火电厂项目立项中也有着举足轻重的地位。同时,在火电厂运营过程中,对其排放物,也有相应的规定使其对环境的影响达到最低。本文将根据现行的规定,分析火电厂的建设对生态环境造成的影响,并给出一些建议。

一、我国环境现状

根据2014年环境保护部发布的《2014年中国环境状况公报》,我国大气环境取得了较大的改善,SO2年均浓度范围为6~82微克/立方米,平均为32微克/立方米,同比下降20.0%,达标城市比例为89.2%,同比上升2.7个百分点;NO2年均浓度范围为16~61微克/立方米,平均为42微克/立方米,同比下降4.5%,达标城市比例为48.6%,同比上升9.4个百分点;PM10年均浓度范围为42~233微克/立方米,平均为105微克/立方米,同比下降11.0%,达标城市比例为21.6%,同比上升6.7个百分点;PM2.5年均浓度范围为23~130微克/立方米,平均为64微克/立方米,同比下降11.1%,达标城市比例为12.2%,同比上升8.1个百分点。在公报中同时指出,在今后的环境治理过程中,集中治理工业企业污染并实施节能减排低碳发展,落实国务院办公厅印发的《2014-2015年节能减排低碳发展行动方案》。

二、火电建设面临的环保形势

1、国家投资体制改革对火电建设的影响

2004年7月9日,国务院下发了国务院关于投资体制改革的决定(以下简称决定),在决定中提出了,谁投资、谁决策、谁收益、谁承担风险的原则。同时决定还指出,要改革项目审批制度,落实企业自主投资权。在决定中还规定,火电站由国务院投资主管部门核准;热电站中的燃煤项目由国务院投资主管部门核准其余项目(燃油、燃气热电站)由地方政府投资主管部门核准。根据以上规定,投资体制改革后的火电项目在环境影响报告书的审批时间和环境影响报告书的审批结果上,发生了变化。改革前,火电项目需要先立项,而后进行环评,并且因为环评是在立项之后,环评结果对项目的约束,收效甚微。如果环评否定了项目,实际上也就否定了项目立项部门的审批结果,因此,在不少地方,环评实际上就是走过场。改革后的环评基本上没有障碍,真正体现了“环保一票否决制”。

此外,投资体制改革后,环评单位所承受的风险增大了。因为,建设项目可能因为环评结果而被否定,但在现有条件下,环评单位做完了环评工作,但几乎没有可能收回环评费用。同时,如果环评单位否定了项目,也会关系到环评单位的声誉,如何使环评单位放心的去对项目的环保问题进行评估,直接决定了环评结果的准确性与科学性。

2015年3月,环保部下放火电站等7项建设项目环评审批权。环保部近两年已下放三十多项环评审批权限,环保部门已达成一致,环评审批权下放是必然趋势。在其看来,环评是重要的环境保护手段,但环境保护不能仅仅依靠环评。环评审批权下放,改变原来行政的方式,是为了刺激新经济的增长。从长远看,一定会创造更健康的经济运行环境。不仅如此,随着“史上最严”环保法的实施,及绿色GDP考核要求,地方政府也不会“任性”通过污染项目。

2、国家政策对火电建设的影响

截至2014年底,全国火电装机9.16亿千瓦,占全部装机的67.4%。随着经济进入新常态,面对资源和环境的双重约束,尤其是雾霾加剧,火电行业面临越来越多的困难和挑战。国家陆续出台《大气污染防治行动计划》、《火电厂大气污染物排放标准》、《煤电节能减排升级与改造行动计划》和《水污染防治行动计划》等。环保政策堪称“史上最严”,且新政频出,导致企业环保的边际成本持续增大。目前,新建燃煤电厂供电煤耗要求低于300克标准煤/千瓦时,大气污染物排放浓度以燃机排放限值为标准,京津冀、长三角、珠三角等区域禁止审批除热电以外的燃煤发电项目。与此同时,现役煤电机组节能降耗的空间越来越小,节能与减排间的矛盾也在加大。

电厂厂址及附属设施位置的选择必须符合国家环境保护法规的要求。《大气污染防治法》、《水污染防治法》、《噪声污染防治法》、《固体废物污染防治法》、《城市规划法》、《自然保护区条例》、《风景名胜区管理暂行条例》等法规禁止建设或影响的地点不得作为厂区、灰场、供水管线、铁路或公路专用线使用。从目前在环评审批过程中被否定的项目来看, 大多是厂址不符合法规要求, 因此建设单位在前期厂址选择和确定过程中,应咨询有关人员的意见, 而不应仅仅考虑技术和经济因素。

除了法规要求外, 国家有关部、委、局还会根据需要颁布部门规章, 对火电项目的厂址提出要求, 也是建设单位在前期厂址选择过程中应考虑的。国家发展和改革委员会及国家环境保护总局联合发布的关于加强燃煤电厂二氧化硫污染防治工作的通知(环发[2003 ]159 号)要求, 大中城市建成区和规划区, 原则上不得新、扩建燃煤电厂。在实际执行过程中, 如厂址位于规划的工业区或能源基地, 可适当放宽;如建设热电联产机组, 并替代小锅炉, 也可以适当放宽。但总的说来, 都属于严格审批对象, 对于改、扩建电厂要容易一些。

我国火电厂环保存在问题及原因分析

1、投资决策主体与企业运作主体不能实现责、权、利的结合。一方面投资决 策主体缺少投资决策的自我约束机制。另一方面,企业运作主体接受投资项目 后,责任目标不明确,尤其对投资的保值增值目标模糊,加之缺乏有效的激励 和竞争机制,使得一些环保项目上起来轰轰烈烈,真正运行起来却不能很好地 实现环保目标,更谈不上实现环境与经济的奴赢”。由此造成的后果是投资积 极性受挫,资金浪费严重,环保工作成了电厂的包袱。

2、环保投资主体的单一制约了环保产业的发展。环保投资是一项长线投 资,资金运作周期长,环保产业投资效益不可能在短期内予以实现和回报,不 能实现滚动开发。另一方面历年来环保欠账较多,而社会对环保的要求越来越 高,环保投入必须逐年加大。据报道,国外发达国家火电厂环保投资占整个火 电厂投资的 20%以上,而我国目前投资比例只达到 5%左右,由此可见环保资金 需求量相当大。如此巨额投资需求,如果只靠各级财政和金融部门贷款支持加 上企业自身积累的资金,根本无法适应国家对环保的发展需要。只有充分利用 多种融资方式,更多地利用社会资金,完善谁投资谁收益制度,才能从根本上 解决投资不足的问题。

3、环保产业从业人员素质低,经营管理思想落后,环保技术和环保产业市场 化进程缓慢,傍主业思想制约了环保事业的发展。火电厂环保除实现对竺废” 的综合治理外,分流主业人员,解决待业青年和职工家属的安置问题也是电力 部门投资一环保产业的重要原因。与此相对应,环保企业人力资源配置相对主 业薄弱。

4、环保企业产品单一,技术含量低,形不成拳头产品。70 年代末开始,火电 厂环保产业陆续建立,但时至今日,其产品仍停留在初级产品上。以火电厂环 保产业最大的热点—粉煤灰综合利用为例,有的厂仍然停留在卖灰的层次上,产品没有升级,市场没有扩展。提高火电厂环保产品的科技含量是火电厂环保 产业发展的根本保障。但目前火电厂环保部门维持自身经营尚且困难,根本谈 不上投资科技创新。

我国火电厂环保的改进措施

1、投资模式多元化。目前火电厂环保产业的投资实行以企业自筹为主、政府投 资和银行贷款为辅的方式。由于火电企业电力供求关系发生了变化,电力经营 困难,而电费政策又没跟上,火电厂没有更多资金对环保投资。而实现环保投 资多元化可对环保产业的发展提供充足的资金支持。其中股份合作制将是环保 产业的主要发展模式。股份合作制企业由于其独特的优势能充分调动劳动和资 本的两方面积极性,产权关系明晰,权利与义务平衡;同时有利于吸收社会资金 以解决环保资金不足的问题,促进环保企业的发展后劲。

2、火电厂环保企业的范畴将进一步扩大。估计今后的火电厂环保企业将不再是 传统意义上的三废的处理和利用,其投资领域将进一步扩大。环保机械制造、环保饮用水、建材行业将是投资的首选。将来排污治污收费制度完善以后,火 电厂利用其先进的治污设施可以参与对社会污染物的治理,以实现资源的共享 和环保投资的最大收益。靠近城郊的电厂在这方面具有更大的优势。

3、以企业为主体的科技创新将是环保企业腾飞的动力。产业要发展离不开科技 进步。科技进步离不开社会对科技的投入。但对企业来讲,自身对科技的投入 更有目的性和针对性,更能开发出适应市场的产品,能够永保科技创新的活 力。

4、跨电厂的松散型环保产业集团形成。当各个电厂自己的环保产业达到一定的 发展阶段,环保产业集团就会应运而生。这是因为环保产业到一定规模后其对 资金、人才、技术、市场的要求就越高,对资源的共享愿望也越强烈。环保产 业集团产生后,可以集中优势资金、技术、人力资源实现企业更高层次的发 展。总之,我国火电厂环保目前仍存在着诸多困难,但是,随着我国经济的不 断发展,国力的不断增强,国家会有更多的资金投入到火电厂环保当中来,同 时,我国高校和科研单位要积极探索环保方法和对策,多于国外环保专家探讨 解决之道,尽快解决我国火电厂环保问题。我相信,随着国家越来越重视环保 问题以及一系列环保政策的出台,火电厂环保问题的解决会面临绝好的改进机 会。可以预见,未来的火电厂环保事业不再是电厂里的配角,它将是火电厂新 的经济增长点。

一个国家的产业政策是随着经济、社会和技术的发展而不断调整的, 我国火电项目的产业政策也在不断的调整之中。节能降耗将是我国一项长期坚持的政策, 火电项目应主要建设大容量、高参数、低煤耗、环保节能型的 600 MW 及以上超临界和超超临界机组,而且应尽可能降低水耗指标。即使是供热机组, 也要尽可能建设 300 MW 及以上的抽凝式发电供热机组,300 MW 以下的供热机组应选用背压式机组, 真正实现/ 以热定电0 的运行方式。同时鼓励发展洁净煤及综合利用发电技术。

严格遵循国家要求

火电厂污染治理的基本要求首先应满足达标排放,使其环境影响符合环境功能及质量标准要求,同时还要贯彻清洁生产、节约用水、总量控制原则。因此《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223—2003)是火电建设项目污染治理的最基本要求,标准执行较长时间后,由于技术与经济的进步以及环境需求,可能在新的标准修订前,国家环境保护总局等部门会出台相关文件对污染治理提出要求。具体来看,应当符合如下两个方面的要求:一是火电项目的厂址选择要符合法规、部门规章、发展规划、环境功能等多方面要求,且这些要求近年来变化很快,因此项目建设单位应及早咨询,以免造成较大的前期损失。二是火电厂污染治理的基本要求首先应满足达标排放,使其环境影响符合环境功能及质量标准要求,同时还要贯彻清洁生产、节约用水、总量控制原则。另外,火电厂建设项目的具体污染治理措施还应符合《火力发电厂设计技术规程》、《火力发电厂环境保护设计规定》、《火力发电厂废水治理设计技术规程》、《火力发电厂除灰设计技术规程》、《火力发电厂输煤系统煤尘治理设计技术暂行规定》等行业设计规程。

强化常规改善措施

目前火力发电厂以实施的环保措施如下:(1)煤尘飞扬的抑止:减少运送燃煤途中,所产生的煤尘,使环境不再受二次污染。(2)低氮氧化物的控制:利用一种可控制流量的装置,分火式的燃烧器,使燃烧器能在缺氧及低温环境下运转,因燃料中与空气中的氮不易与氧反应,而减少排气中氮氧化物。(3)排烟的处理:共有三种步骤,也即静电集尘器、高烟囱、排烟脱硫设备。(4)煤灰的处理:采用灰浆管道,将底灰、粗灰,剩下的飞灰,送至灰塘,筑堤填海造新生地。(5)温排水的处理:利用海水降温冷却后排出。(6)总合废水处理系统:废水导入综合处理设备集中处理,使水质符合国家排放标准,用于火电厂绿化及煤堆洒水抑尘。

提高能源转换效率

一是提升既有机组效率。以传统火力的临界燃煤机组为例,其净化效率在36%以下,也就是说若将100吨煤炭投入锅炉燃烧,仅36吨煤炭转换成电力由电厂输出,其余64吨则由烟囱排放、海水带走及厂内发电辅助设备所耗用。欲提高电力输出比例,则必需改善发电设备,但受限机组寿命、投资经济效益等等因素,因而根据现有机组所能提升的效率有限。二是兴建高效率机组。复循环机组的效率可达46%~55%间(根据所在位置、在电力系统中所扮演的角色、机型、机龄、燃料热值等而有所不同),以燃烧用天然气为主,根据相同热值单价比较,天然气远高于煤炭。根据台电公司实际每供一度电,复循环机组之发电成本约为燃煤机组的2.3倍,故台电公司以复循环机组供电,并无利润可言,且供电愈多亏损愈大。故若以经济效益及现实之企业经营角度评估,除非调高电价,否则不是可行的策略。起临界燃煤火力机组较亚临界汽鼓式燃煤机组可有高约5%的效率,故未来新建燃煤机组理所当然应列为优先选择的机组型式。

选用含碳元素较低的气体燃料

CO2的减排除源头减排外,迄今并无商业化的末端减排设备,而源头减排的方式也基本可概括为提高能源转换效率和选用含碳元素较低的气体燃料两种。天然气相较重油与煤炭而言,相同发电量所排放的CO2量最低,故属较干净的能源,但天然气发电成本远高于燃煤发电,因而若以纯经济效益角度评估,天然气发电仍难以得到推广。因此,应当将经济与环保诉求进行有效的结合,并加大技术创新力度,确保含碳元素较低的气体燃料使用的经济性。小结

火力电厂的生产活动和排放却制造了许多污染,如废气、废液、噪音和电磁波等,威胁我们的生活和居住环境,特别是空气污染物质,其最主要的污染物为SO2、CO2、碳氢化合物、悬浮微粒(PM10、PM2.5、PM1)、NOx及CO等,威胁着居住在周边的居民和环境。火力电厂周边环境95%的SO2来自于发电厂燃料的燃烧,而SO2可能造成人类呼吸道系统的刺激,也造成了周边居民蔬果种植的污染及损失。经济与环保在很多时候是难以兼顾的两议题,火力发电肩负供电重任,却也背负着对环境造成冲击的责任,在当前核能开发不易且带来另类环保问题及再生能源尚未能取代火力发电的大环境下,每一位公民均应有节约能源、有效使用能源的共识。当今大环境下只有电力需求成长舒缓,才能减少化石燃料的使用量,对环境的冲击才得以改善,而从事火力发电任务的从业人员,也应时时以提高能源转换效率、降低线路损失为工作目标,共同为减少化石燃料使用量而努力。

第四篇:广东火电台山核电BOP土建项目毕业实习报告

广东火电台山核电BOP土建项目实习报告

大学毕业前,我非常荣幸参加广东火电台山核电BOP项目(一期)为期一个月左右的工作实习,建筑公司的各级领导对我们的到来也较为重视,对我们进行实习部署以及相关的实习培训,让我们倍感温暖!

由于时间有限,尽管许多东西还没能进一步充分领悟,不过幸好台山核电BOP土建项目(一期)工程较大,现在开工的有HBH(技能培训中心)、HBC(热机修车间与仓库)、HBM(应急指挥中心)、净水厂以及配套设施等多个建筑物和一条3公里长的HGM(廊道),各个施工阶段都有,让我从平整场地起到基础处理,再到地下室、上部结构等分部分项工程都有了高度的认识及体会。

一个建构筑物要施工方便、技术先进、安全可靠、工期保证等,必须要从场地勘察起,评价场地性质、环境特征和岩土工程条件,让其来指导设计和施工活动。由于台山核电站位于广东地貌区划的崖门—吴川低丘陵地区,东面临广袤的南海,其他三面为高山,西倚北东向分布的低山丘陵、剥蚀残丘和滨海平原区,总的地势呈北,西、南部高、东部低。对本工程影响最大的灾害天气主要有:台风和暴雨。因此核电站要根据工程地质资料要进行场地规划、设计等合理部署,从而进行便利的施工建设,作为土建毕业生的我,下面对土建施工方面进行具体详细的实习总结。

首先从管理方面,对土建项目要有一个系统的工程项目管理组织,常见的形式有直线型、职能制、直线职能制和矩阵式等,究竟选择哪个形式要根据实际工程而定,而矩阵式正是适合如台山核电这样的现代大型工程项目,能根据工程任务的实际情况灵活组建与之相适应的管理,具有较大的机动性和灵活性。工程项目管理的核心任务是控制项目的四大目标(投资、质量、进度、安全),而四大目标贯穿于项目建设的始终,在这动态控制的工程中,随时纠正发生的投资偏差,建立进度控制的措施(组织措施、技术措施、经济措施、合同措施等)和工程质量及安全责任体系。

然后对技术方面而言,需根据工程项目管理组织要求来制定施工组织总设计,包括施工总平面图、施工总进度计划、施工方案等,以便流水施工,确定施工中的劳动、材料、机械设备等的需要量,合理利用施工现场的空间,以确保全面、高质、优质地完成最终的建筑产品。

在实习过程中,自己掌握了场地平整原理,按照场地设计标高来进行土方调配,若天然地基土质不良而无法满足建筑物对地基变形和承载力方面的要求时,需要进行地基处理,方法有预压法、换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压旋喷注浆法等对地基进行加固,要是上部荷载较大或变形要求高时,则采用桩、地下连续墙、沉井等基础形式,检测地基基础的方法有平板载荷试验、标准贯入试验、十字板剪切试验、低应变法、高应变法、钻芯法、声波投射法、单桩竖向抗压静载试验等,根据检测的结果来推断地基承载力是否符合建筑工程的设计需要。还有学会常用钢筋的链接方法有焊接连接(闪光对焊、电弧焊、点焊)、绑扎连接、机械连接等,钢筋配料和钢筋代换的原则,特别注意钢筋的除锈,在使用钢筋前,应将其表面的油渍、漆污、铁锈等清除干净。模板安装质量要求:1)模板的接缝不应漏浆;在浇筑混凝土前,木模板应浇水湿润,但模板内不应有积水。2)模板与混凝土的接触面应清理干净并涂刷剂,但不得采用影响结构或妨碍装饰工程的隔离剂。3)浇筑混凝土前,模板内的杂物应清理干净。4)对清水混凝土工程及装饰混凝土工程,应使用能达到设计效果的模板,对跨度不小于4m的现浇钢筋混凝土梁、板模板应按设计要求起拱,不得产生影响构件的下沉、裂缝、起砂或起鼓等。

混凝土工程施工包括配料、搅拌、运输、浇筑、养护等施工过程,任一施工过程处理不当都会影响混凝土的施工质量,因此要做好混凝土的施工配合比的换算,确保混凝土运输过程中应保持混凝土的均匀性,运输时间应保证混凝土初凝前浇入模板内捣实完毕,在浇筑混凝土时应注意:1)砼在浇筑前不应发生离析现象;2)浇筑砼时,根据实际情况控制好浇筑砼的下落高度;3)分层浇筑砼确保砼振捣密实;4)浇筑砼如不能连续,应根据情况留设施工缝,宜在结构受剪力较小的部位同时照顾施工方便。对大体积钢筋混凝土结构,通常不允许留施工缝,选用如下浇筑方案:全面分层、分段分层、斜面分层。混凝土初凝前要捣实成型,其方法有振捣法、挤压法、离心法等。混凝土养护常用方法有自然养护、蒸汽养护,在砼强度达到1.2N/mm*2前,不得在其上踩踏或安装模板及支架。防水工程按所用材料的不同,分柔性防水和刚性防水两大类,柔性防水用的是对变形相对不敏感的柔性材料,包括各种卷材和涂膜材料,而刚性防水用的是对变形相对敏感的刚性材料,主要是砂浆和砼材料。工程建设根据防水等级和抗渗等级来选

择防水材料以及施工方法,地下室底板防水多是自粘性的卷材,侧墙防水多是聚氨酯防水涂料,而屋面防水多是高聚物改性沥青防水卷材或合成高分子防水卷材。

在这短暂的实习里,在建筑公司王总、王工及李工的大力关怀和悉心指导下,让我收获颇多,培养了自己土建职业道德素质!通过这次实习,使我能够更好地结合大学四年以来学到的专业知识和实际工程的有机结合,了解一些施工过程中常见的问题和解决思路,同时也发现自己专业知识掌握和认识的一些不足。

毕业前,工作实习使我更加了解建筑工程施工的任务和过程,我将尽量把这次实习所得,灵活运用到即将开始的毕业设计中去,充分展示自我的个人价值和人生价值!同时,我非常渴望7月份大学毕业后,能继续到广东火电台山核电BOP土建项目进行深造!

第五篇:中国核电之走出发展困境

中国核电之走出发展困境

—中国核电发展问题及解决方案的探讨报告

摘要: 目前,中国已将核电放在重要能源部署地位上,加大对核电的政策支持和资金支持。作为不产生温室气体的清洁能源,核电站在环境的至高点之上,再加上核电站发电固有的优点—发电的的可连续性,长期性,稳定性,中国核电发展的广阔天空指日可待。与此同时,我国核电站还存在一些方面的缺陷。技术的成熟,新一代反应堆的研发,经济的竞争性,资金安排,天然铀资源的稳定持续供给,以及公众接受性都是影响我国建造新核电站,核电繁荣发展的关键因素。因此,公众对能源选择和相关环境问题的选择程度与接受程度,即公众接受革新型设计的相关宣传和教育必须引起巨大关注。并且要继续保持核电站运行的高度责任心,持续强化安全文化,提高核电技术先进程度保有量等,保证核电有能力对未来能源战略做出贡献„„问题的解决将是解开中国核电发展瓶颈限制,走出发展困境的根本方法与道路。

关键词:核电站,发展困境,解决方案,公众可接受性,核安全,天然铀资源缺乏问题,核电成本

引言:

温家宝在哥本哈根气候变化大会领导人会议中发表讲话:“中国承诺实现‘到2020年的二氧化碳排放强度降低40%-45%’的目标,以《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》为指南,在可持续发展框架下实现节能减排。”中国的“哥本哈根态度”展示了一个负责任的大国形象,在经济平稳发展的同时兼顾能源可持续发展性。不容置疑地,核电作为一种有巨大发展潜力的清洁而安全的能源提到中国能源战略体系的重要议程中来,日益在节能减排方面发挥巨大的作用。核电与火电相比,不排放二氧化硫,烟尘,氮氧化物和二氧化碳,有利于提高大气质量,减少温室气体的排放。同时,在当代中国发展核电有利于一次能源的多元化,为国家能源安全战略提供重要保证,发展核电可改善我国的能源供应结构,有利于保障国家能源安全和经济安全。再者,发展核电可以提高我国装备制造业水平,促进科技进步。加快核电自主化建设,有利于推广应用高新技术,促进技术创新,对提高我国制造业整体工艺,材料和加工水平将发挥重要作用。

由此可见,核电在中国未来发展之路中是有巨大潜能,必将发挥重大作用的。然而,核电在发展道路中也存在一些问题,而这些问题处理的好坏直接影响核电发展前景。核电只有走出发展困境,拨开发展迷路,才能优化中国能源体系,引领中国可持续能源之路,走出自身的“发展陷阱”。

(一)公众的可接受性

公众意见会强烈影响建造新核电站的决定,同时,公众对核电站的排斥势必会引起社会的恐慌与**,从而影响核电的发展前景。据心理学家分析,人们对一个事物的看法与评价大多取决于对这个事物负面消息的接收,人们当接触到某事物的瑕疵时,便会潜意识地定义  此事物必然是不好的。而对于核电站,大多数民众的印象停留在美国的三里岛核事故,苏联切尔诺贝利核核事故以及日本福岛核事故的惨烈情形中,而且不少民众对核电站释放的核辐射有巨大恐惧与不安,因此,我们便看见了在福岛核事故后,我国出现的轰轰烈烈的抢盐**。抢购盐**不是个偶然事件,类似的情况在中国历史上也曾出现。如上世纪70代就风靡过鸡血疗法;2003年SARS期间抢购板蓝根以及去年的抢购绿豆**。造成这些事件的主要原因是,公众对公共卫生问题越来越关心,但相关的公共卫生知识却相对缺乏,一旦有人为了商业利益借此制造谣言,就极易使民众产生公众心理,引起恐慌。由于人们把可能发生的灾难性后果将恐惧放大,把“可能”变成“必然”,从而民众“谈核色变”引发生的的“群体恐慌”,真真实实地对核电造成了巨大的社会压力。

然而,核电站正常运转时放射性的排放量对周围环境的影响是极其有限的,甚至比同等规模的燃煤电厂还小。在一座100万kw核电站附近的居民每年受到的辐射剂量不到0.02毫希,而一座同等规模的燃煤电厂烟尘排放的放射物质使附近居民受到的剂量每年约0.05毫希。若以每天看电视2小时计,一年受到的辐射量为0.01毫希;做一次X光检查接收的剂量为0.5-2毫希。人类居住在地球上,从宇宙射线中每年至少接受0.28毫希(海拔越高,剂量越大);从地壳辐射每年接受得剂量为0.3-0.2毫希。一般规定,居民的允许辐照计量为5毫希,核电站的辐射只占几百分之一。可见,核电放射性对人体的影响,远远低于其他污染源或天然辐射的影响。法国,比利时和加拿大等国的核电站的周围就是居民区,离大城市只有15-25km。因此,民众对核电站运转中辐射污染的担忧是多余的。

另外,整个社会中绝对的安全是没有的。总的来说,核电事故发生的概率是极小的。美国科学曾对核电站有可能发生的10万中事故进行了系统分析,认为在美国每年每人死于核电站事故的概率仅为死于汽车车祸概率的7.6万分之一,100座核电站给美国人带来的风险只及闪电雷击带来风险的0.04%。

针对民众对核电站安全的质疑与恐慌,首先,政府,媒体应该大力在民众中普及核电知识,公平客观地介绍核电问题,加强科普工作。其次,民众对核电站的恐慌也一部分源于信息不透明,如果我国不准确地公布核电站的信息,“就算是物理学家也会感到恐慌”。因此,举国的“谈核色变”还在于体制透明化的问题,毕竟当一个人面临灾难时,“即便只给他一根稻草,他也会死死抓住的”。所以政府部门要建立正规的信息披露机制,让公众参与核电政策的制定与实际情况,让公众在参与其中并全面了解的情况下减少对核电的恐慌。再者,核工业界也更应完善自己的安全机制,注意严重事故的防范和缓解,进一步技术开发具有高安全水平的未来核电站。

(二)天然铀资源缺乏问题

目前,中国现在已探明的铀矿储量只够2020年1/3的用量,国家环保部核安全管理司副司长王中堂认为,"中国铀矿储量基本满足2020年核电装机容量达到4,000万千瓦的需要。如果得不到足够的  铀矿资源,不管建多少核电站,最终都将面临停产的困境。铀资源争夺将成为中国大力发展核电能源的必经战役。”而与此同时铀矿的贸易严格受IAEA的监控,从澳大利亚、加拿大等国进口铀矿需要涉及政治、军事等更加复杂的国际关系,并且由于全球各国为应对气候变化,都可能重新发展核电,如果对燃料需求速度增长过快,必然会影响国际价格。由于全球核燃料的供需存在结构性失衡,目前全球主要铀矿生产商已经垄断市场,随着未来国际潜在需求量的不断扩大,价格上涨的趋势不会改变,天然铀的成本将是我国核电发展的制约因素。

因此,中国核电发展必须考虑资源的瓶颈,在努力保证充足通畅的燃料的同时,大力研究开发快堆技术。

在“核能卷”第230页的“主要结论中,对铀资源对中国核电的制约给出这样的回答:“铀资源不是我国核电发展的制约因素,通过努力是完全可以克服的”。一方面,我国是潜在铀资源比较丰富的国家之一,而不是贫铀国家,有较大的发展潜力与前景。因此,我国应该加大投入力度,加强国内勘察,从而提高我国铀资源的保障能力。另一方面,利用国内国外市场的两种资源,加强国家的统筹安排,形成有强有力的团队,在国际市场上获得持续而廉价的铀资源供给,加强与铀资源丰富国家的贸易合作和投资,建立长期合作,降低我国因天然铀资源对外依存度高而对能源安全的威胁。

与此同时,我国要坚定不移地走循环经济的道路,实现铀钚的再循环复用和快中子增殖核燃料增殖,通过研发快中子核电站技术,将我国现有天然铀资源的利用率扩大60倍,从而提高铀资源利用度,大幅缓解对天然铀的需求,实现核燃料供应的可持续发展。再者,快中子反应堆还可以利用快中子将热中子反应堆中产生的长寿命放射性元素烧掉,减少对环境的污染和对后代的威胁。

(三)核电安全问题

核电站虽然与原子弹一样都利用了核裂变的原理,但其采用低浓度裂变物质作燃料,且分散在反应堆内,在正常情况下都不会自我爆炸。更何况在设计和建设过程中又多方采用现代科学技术,能根据需要使裂变反应有控制地进行,并能随时中止反应。所以,只要严格遵守操作规范,核电站的安全性是有充分保障的。此外,为确保安全性,核电站设置了3套屏障来防止放射性物质的外逸,还有一系列纵深的防御措施,如对核电站的设计,制造,施工,人员培训等都有严格的审批制度,以确保安全运行;核电站有一套完整的保护系统,该系统以假想的最严重的事故作为安全设计的依据,万一发生事故,能自动采取许多应急措施,甚至自动紧急停堆,等等,以确保核电站的安全和把核电站事故的影响缩到最小。

但是,绝对的安全是没有的,总的来说,核电安全性=飞机安全性,核电事故的几率约为100个核电站运行2500年,可能会发生一次事故。1979年三里岛事故和1986年切尔诺贝利事故以及福岛核泄漏事故在人们心中产生了极为广泛而严重的影响。而核电站不能避免极小概率的安全问题主要以下几点:

(1)核电站的超期服役问题。如日本核危机的背后便隐藏着超期服役的重大原因,据新华社报道,今年2月,根据东京电力公司对福岛核电站1号机组的分析报告显示,该机组已经服役40年,出现了一系列老化的迹象。虽然专家分析,在日本这样多地震的国家,仍然使用福岛第一核电站这样的老式沸水堆机组,十分不妥当,但在2010年—其40年使用寿命已到后,福岛第一核电站不知何故又比原本计划延寿20年,如果美欧此次事件发生,第一核电站的正事退役需要到2031年。

(2)人为隐患:操作技术人员的安全意识淡漠,没有严格履行管理规定,以及一连串的失误。法国人眼里,造成切尔诺贝利核泄漏事故的另一个原由,是前苏联核电组织机构和运作方面的重大缺陷:运行人员的行为不符合运行规程,该核电站也没有独立的管理体系。“毕果认为,切尔诺贝利和日本曾发生的核事故并不是人员的警惕性不够,主要是培训不足,反应过度造成,实际是对技术没有充分的理解”。

(3)设计缺陷,且核电站的抗灾害能力较弱。我们可以仔细对比分析历史上核事故,事故很大的原因都是因为核电站的自身设计存在问题。如最近发生的福岛核事故,一重要原因就是福岛第一核电站设计有缺陷。在去年3月11日的大地震后,核电站反应堆关机键“通风”功能瘫痪,致使压力无法释放,进而产生外壳爆炸,加剧放射性物质的泄漏。

而这些问题致命地影响了核电安全,对民众也产生巨大的生命安 

全。为了让核电的安全事故降低到最小以致全无,我们迫切的需要建立核电的安全机制,并采取以下措施:

(1)核电站的安全隐患进行排查,淘汰设备落后,老化的机组。(4)人员的安全素质培养,提高技术修养,目前中国核电站的最重要安全因素,就是专业人才的缺乏。而福岛危机提醒我们:人为错误可能会比全球变暖更灭亡世界。

(3)新一代核电站的研究,竭力弥补其技术缺陷。

(4)应急响应计划,并做好相应的应急响应准备工作,以在万一发生严重事故,大量放射性物质泄漏到外部环境的情况下,能够保障周围公众的健康与安全。我国的核应急工作实施国家,省市自治区和核电站三级管理体制,实行“备不懈,积极兼容,统一指挥,大力协同,保护公众,保护环境”的工作方针。

(四)核电站的经济竞争力问题

核电的建设成本极高,资金不足是制约我国核电发展建设的主要因素。面对这一因素,我国应将在将建造期间降低成本的成熟方式落到实处,以减少成本的制约,提高经济竞争能力。方法列举如下:“达到经济规模;流水线式建造方法,标准化和系列化建造;缩短建造周期;多机组建造;简化电站设计改进电站布置,使用模式化建造;有效的采购与合同;成本和质量控制;有效的项目管理;与相关法规管理当局密切配合与合作。”



另外,在核废料的处理问题,这也是成本高昂的领域,制约了我国核电站与其他能源方式的经济竞争。相关数据显示,每百万千瓦核电站每年可产生约550立方米的低放固体废物。以未来我国7000万千瓦核电装机计算,每年可产生约3.85万立方米的低放固体废物,就需要巨大的地下空间对这些核废料进行掩埋,这将对我国的核废料处理能力提出巨大考验。据公开资料显示,目前中国已建有两座中低放射核废料处置库,一座位于甘肃玉门,另一座竟然在广东大亚湾附近的北龙。根据中国核电发展规划,我国将在2015-2020年左右,确定永久性高放射核废料处置库的库址。因此,我国在建设放射核废料处置库的同时,将经济效益最大化,降低土地成本,研发新技术,新材料。

而从我国发电平均综合成本来看,火电最低,水电,核电紧随其后,水电,核电相较于风电,光电更具备大规模开发的成本优势,在运行中,更具经济竞争力。况且,相对于成本而言,能否长时间,稳定,不受环境影响地供电,是各类发电方式最重要的竞争力。在发电过程中,风电受风力,季节影响;水电受气候,汉语影响;光电则受制于四季,昼夜及阴晴。只有核电和火电能维持稳定的发电,而火电有对环境污染大的致命弱点,会渐渐降低在能源体系下的地位。因此。核电的发电成本低而具有持续性,稳定性优势。

由此可见,核电的经济竞争力主要受制于建设成本和核废料处理成本,只要我国在这两方面多下工夫,在减少成本的同时,优化集资  手段,扩大集资范围,使核电凭借着运行成本低,发电效益高,产出效果好的优势,从而富有极强的经济竞争力。

小结:

目前,我国核能在当前能源构成中仅占极小的比例。铀资源也比较缺乏,公众对核电的态度偏差,建设成本与核废料处理成本高,安全问题也有待完善。总的来说,我国核电正处于起步阶段,尚未形成一条确定的技术发展路线。但这一点反而成为有利条件,我国可以立足于当前世界最新技术基础与发展核能的优点上,来规划我国的核能。国家在政策层面上,应该做到:

1.推进体制改革和机制创新。核电企业要按照社会主义市场经济的总体要求,建立健全现代产权制度,规范企业法人治理结构,推进体制改革和机制创新。通过规划核电项目的建设,逐步推进现有国内技术力量和设备制造企业重组,以适应大规模核电建设的需要。

2.加大设备研发力度。成立国家核电技术公司,负责统一引进技术,消化吸收和创新,在国内企业实现技术共享;将核电设备制造和关键技术纳入国家重大装备国产化规划,形成设备的成套能力。对关键的设备,包括大型铸锻件,集中力量,重点突破。

3.完善核电安全保障体系,加快法律法规建设。坚持“安全第一,质量第一”的原则。依法强化政府核电安全监督工作,加强安全执法和监管。加大对核安全监管工作的人,才,物的投入,培育先进的核安全文化,积极开展核安全研究,继续加强核应急系统建设,制定事  故预防和处理措施,建立并保持对辐射危害的有效防御体系。

4.加强运行与技术服务体系建设,加快核电人才培养。按照社会化,市场化和专业化的思路,重点围绕核电站的开发,设计,建造,调试,运行,检修,人员培训,安全防护等方面,进行相应地科研和配套条件建设,建立和完善核电专业化运行与技术服务体系,全面提高核电站的安全,稳定运行水平,为更多企业投资建设核电站创造条件。

相信通过政府的努力,技术人员的支持,核电站先进管理体制的完善,社会大众的认同,核电的发展能在这肥沃政策,社会土壤的栽培下,告别发展难题,走出发展困境,迎来中国核电的盛夏。

引注:

1摘自新华社《哥本哈根会议之中国立场摘要》 ○2《可持续能源发展战略》 赵媛著;社会科学文献出版社;2001年○版

3《苏联核电安全报告》,强玉才,中国人民出版社,2003年版 ○4摘自《维基解密》 ○5《中国能源未来发展规划》,贺亮,军工大学出版社,2006年版 ○6《世界核电复兴的里程碑-中国核电发展前沿报告》,王秀清编著,○科学出版社,2008年版

7《中国能源战略思考》,庆承瑞主编,北京师范大学出版社集团,○2009年版

 8《经济研究参考资料》,黄亮,湖南人民出版社,2009年版 ○9《中国新能源发展》,曲格平,青岛海洋大学出版社,2007年版 ○

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