跨越中国的核电发展有多容易?

时间:2019-01-21 18:14:00 来源:龙岩农业网 作者:匿名
  

长期以来,中国以煤为主的能源结构不仅未能适应经济的快速发展,而且还引发了更为严重的社会能源和环境问题。因此,核能是目前唯一能够满足工业应用并大规模替代化石燃料的能源。

近年来,中国的核电呈现出快速发展的态势。截至2017年6月30日,中国共有36座核电站投入商业运行,装机容量达到34,718.16兆瓦。 21座核电机组正在建设中,装机容量2344万千瓦,居世界第一。

虽然中国的核电技术已经走向世界,但国内核电的发展似乎并不乐观。核废弃,核安全和乏燃料处理正在困扰着中国的核电。

核电陷入边境建设,放弃了困境

据统计,2016年中国核电机组有35台,国家核电机组根据发电量可产生2228亿千瓦时的电力。然而,实际计划耗电量为1829亿千瓦时,市场交易参与量为137亿千瓦时。 462亿度,核拒绝率为19%。

中国人民政治协商会议全国委员会委员,中国核电集团公司董事长何华表示,当他提到核废弃物问题时,“去年,我们的核电放弃了430亿千瓦时,这是相当于该国35个运营单位中的7个。“

根据国家能源局发布的《2017年能源工作指导意见》,今年将有8个核电机组启动。显然,如果消费问题得不到解决,核电将陷入风电和光伏发电等“建设和放弃”的两难境地。

与太阳能和风电项目相比,核电具有安全性和质量标准高,单一投资大,建设周期长,技术和资金密集等特点。如果国家为建设核电站花费巨大的代价,它应该充分发挥作用,不应该让核电发电容量和资产闲置。何伟认为,“如果核电不能按照基本负荷运行,就无法保证它会充满,这是一种严重的浪费。”

为了解决消费问题,国家发展和改革委员会与国家能源局联合发布了《保障核电安全消纳暂行办法》。该文件阐明了核电安全消费的基本原则是“确保安全,优先接入互联网,保护电力,平衡利益”。建议核电厂按照发电的全部容量安排年度计划用电,电网公司应尽量减少安排。核电站达到顶峰,同时鼓励采用市场导向的方式,如直接电力交易促进消费,提出跨省消费,需要地方合作。核电安全受到质疑

尽管核废弃问题严重,但它始终是一个真正阻碍中国和世界核电发展的安全问题。

对公众而言,核电有两个主要威胁:一方面是爆炸,另一方面是核辐射。

首先,核电站的反应堆不能像原子弹一样爆炸。原因很简单。核铀燃料不纯净。能够进行连锁反应的铀是铀235,核弹需要铀235的纯度高于90%。核电厂反应堆只有约3%的铀235,并且无需担心链式反应引起的爆炸。

其次,核电厂的日辐射可以忽略不计,核泄漏引起核辐射的可能性也很低。在没有发生事故的情况下,核电厂的日常辐射非常小,远小于环境机构的辐射剂量。核专家指出,核电厂比几乎所有工业都安全,周围的辐射量甚至比普通火力发电厂还要小。

那么唯一应该担心安全问题的是核泄漏引起的核辐射。

到目前为止,世界上发生了三起重大核事故,包括美国旧金山核事故,苏联切尔诺贝利核事故和日本福岛核事故。

美国旧金山核事故并未造成人员伤亡和重大影响。 1979年3月38日上午,美国在宾夕法尼亚州哈里斯堡东南16公里处建造了一座三英里长的岛屿核电站。第二反应器中发生严重的水损失。反应堆的核心熔化,大部分燃料组分受损。或者熔化,放射性裂变产物泄漏到安全壳内,但没有泄漏,对环境造成轻微影响。

切尔诺贝利核事故是技术落后和人类原因造成的。 1986年4月26日,由于操作人员违反了规章制度,切尔诺贝利核电站的4号反应堆被点燃,发生了化学爆炸(不是核爆炸)。辐射量相当于日本掉落的400枚美制原子弹。 。事故当场造成32人死亡。环保组织绿色和平组织在2006年报告说,切尔诺贝利核事故造成27万人患癌症,间接死亡人数达到93,000人。此外,切尔诺贝利核电站没有大多数核电厂的遏制。这次事故被称为历史上最严重的核事故,切尔诺贝利被遗弃。日本的福岛核事故有两个原因造成自然灾害和不完善的安全措施。 2011年3月11日,日本东北太平洋地区发生里氏9.0级地震,发生海啸,导致福岛核电站受到严重影响。第一座核电站的放射性物质泄漏,氢气爆炸发生在第1,3和4号机组。日本政府将福岛第一核电站的报废处理分为三个阶段:核污染水处理,核燃料提取,以及“废炉”的整体拆除。整个加工计划耗时约35年。然而,由于辐射量非常大的问题,相关操作没有顺利进行。原定于2017年开始的3号机组的燃料棒拆除工作被推迟到2018年中期。这是2015年6月项目进展的第二次推迟。重复工作已经推迟到足以看到核泄漏的长期影响。

在国际上,核设施中发生的与安全有关的事件分为七个层次。在这三起事故中,美国旧金山核事故为5级,切尔诺贝利核事故和福岛核事故均为7级。

全球核电行业停滞不前

在三里岛发生核事故和美国切尔诺贝利核事故后,人类对核能的使用安全受到质疑,核电发展受阻,各国核电厂建设步伐加快在世界上放慢了速度。福岛核事故再次对核电产业造成严重打击,核电产业已开始复苏。

福岛核事故引起了国际组织和主要核电国家的关注。当时,美国总统奥巴马下令全面检查美国的所有核电厂。加拿大要求对全国核电站进行检查,并且欧盟立即启动了核电厂风险和安全评估,而日本暂时停止了所有核电站。

中国立即作出回应福岛事故发生五天后,国务院发布了“国家四条”,要求对该国正在建设的核电厂进行安全检查,并暂停核电项目的审批。《能源发展“十二五”规划》原计划到2015年拥有4000万千瓦的核电装机容量。受福岛核事故的影响,中国2015年的核电装机容量仅达到2700万千瓦。

与此同时,福岛核事故影响了世界对核电的态度。瑞士的核电供应占该国电力供应的40%,它表示现有的核电厂将在2019年至2034年达到其最长使用寿命,并且不会重建或更新核电厂。德国宣布将在2022年之前关闭该国的所有核电厂。比利时计划从2015年到2025年逐步淘汰其核反应堆,尽管核电供应约占该国电力的50%。法国,爱尔兰,意大利,瑞典,芬兰和其他国家也表示放弃核能或降低核电比率。乏燃料处理成为一个问题

除核事故外,乏燃料的处置也是阻碍核电发展的重要因素。

乏燃料是核燃料,已被核反应堆辐照和使用。它的铀含量很低,不再能够维持其核反应。乏燃料仍然含有大量可用的物质,这些物质随后被回收并最终转化为不再需要和放射性的放射性废物。

核废料具有极高的放射性,其半衰期为数千,数万甚至数十万年。数十万年后,这些核废料也会对人类和环境造成危害。因此,如何安全,永久地处理核废料是科学家的一个主要问题。

从核电的商业化到现在,世界上积累了大量的乏燃料和核废料,这些物质的处置非常紧迫。目前,世界上大部分的乏燃料处理尚未采取有效措施,但处于临时储存状态。

经过多年的实验和研究,世界上最公认的安全可行的核废料处理方法是深层地质处置,即在地下深处的特殊仓库中保存高放废物。但直到现在,还没有一个国家能够找到一种安全和永久的方式来处理高水平的核废料。

美国和俄罗斯等大型核国家已经在其本国建立了暂时储存核废料的地点。 2010年,美国国会通过并决定将美国核废料存放在美国内华达州的沙漠地区。俄罗斯决定在西伯利亚无人区建立一个核废料储存区,并欢迎其他国家支付储存费用。一些人口密集的核国家难以找到合适的核废料储存地点,而德国宣布不建造新核电厂也与此有关。

中国不会放弃核电

放弃核,核安全和乏燃料的处理共同限制了中国核电的发展。但作为主要的能源消费国,中国不能放弃核电。

福岛核事故发生后,国家能源局前局长张国宝表示,作为一个人口众多,能源问题突出的大国,中国不能放弃核电。

“十三五”规划指出,日本福岛核事故影响了世界核电的发展,但在确保安全的前提下,主要核电国家和一些新兴国家仍将核电视为核电。低碳能源发展方向。核电是中国清洁能源发展的必然选择。但是,几次核事故带来的教训不容忽视,中国的核电站设计,选址和审计也变得更加严格。

事故发生后,中国核电之父欧阳宇,中国科学院院士,核反应堆和核电工程专家表示,福岛核电站属于第二代核电站,安全性不足设计。为了提高核电的安全性和经济性,中国一直致力于建设第三代核电机组。

何伟介绍说,中国在建和在建的核电站采用了更为成熟和更先进的核电技术,其固有的安全性更高。在中国核电站的设计中,考虑到了该国历史上发生的最严重的地震,海啸,热带风暴,洪水和其他自然灾害,可以安全或手动安全地关闭它们。并且有足够的安全性。他提到中国的核电站从未有过2级及以上的国际核事件分类,安全形势良好。

提高核电安全的技术进步

事实上,核电已发展到非常高的安全水平。核泄漏的可能性也很小。

根据这些数据,在核电厂多重安全屏障的保护下,严重事故的概率极低。可能一座反应堆可能存在大约10万年,新的第三代发电机组发生了事故。频率较低。

比较三次核事故:美国旧金山核电站使用压水反应堆,因为安全壳不会造成人员损失和环境污染;切尔诺贝利核电站使用石墨桩,没有防护措施;该岛核电站使用沸水反应堆。在目前的压水堆核电站反应堆中,有完善的措施确保放射性物质不会泄漏。在中国运行的核电站使用压水反应堆。

此外,核电厂的安全性能也随着技术的进步而增加。在第一代实验“原型堆栈”之后,目前运行的大多数核电站属于第二代商用反应堆。经过几次核事故,第三代核电站技术提出并完成了全部工程示范,试验工作和初步设计。它将成为下一代核电站的主要反应堆类型。中国的“华龙1号”属于第三代。核电站技术。因此,核电厂非常安全,公众不需要如此排除。

内陆核电站的争议

中国不能放弃核电,希望从核电转向核电。在这种情况下,作为一个土地面积广阔,资源消耗巨大的国家,只有沿海核电站的建设将不可避免地提供足够的能源,对内陆核电站建设的需求也在增长。但到目前为止,还没有完成国内内陆核电站。是什么原因?

由于核电厂的运行需要大量的冷却水,内陆核电厂的建设需要选择富水的地方。例如,湖南益阳桃花江核电站,湖北咸宁大榭核电站和江西九江彭泽核电站,首先获得国家发展和改革委员会批准,位于长江支流或水库附近。结果,如果这些核电站发生泄漏,它将污染整个下游,造成极其严重的损失。

福岛事故发生后,我国内的核电站处于停滞状态。湖北咸宁,湖南桃花江和江西彭泽的三个内陆核电站被暂停或重新安置。之后,关于内陆核电站是否应该重新启动存在很大的争议。

国务院发展研究中心研究员王一南认为,内陆核电不适合中国国情。与此同时,内部核电站的建设必须确保冷却水的稳定供应(对于火力发电厂来说是几次)。 2014年,他在《我为什么不赞成重启内陆核电》中指出,由于缺乏冷却水,内陆核电站很难运行,前景黯淡。

中国科学院院士何伟院士在2012年指出,有必要立即停止在中国内地建设任何核电站。他认为,如果发生核事故,海边的核电厂也可能将放射性废水排入海中。一旦内核核电站发生核泄漏,污染区域水源和地下水将成为影响人类生存和发展的主要问题。

如果有反对意见,必须得到支持。虽然福岛核事故,中国官方政府明确表示,“十二五”规划不安排内陆核电项目,但随着中国的能源,治理压力和环保需求增加,重启清洁核电项目的声音将也增加。来得越大。由于内陆核电站的建设推迟,当地呼吁恢复内陆核电从未停止过。一位核电行业专家说:“现在,湖北,湖南和江西都强烈要求建设内陆核电站。这些省份不生产煤炭,电力供应紧张。”

湖南省桃花江核电站始于2006年。截至2013年底,该项目合同金额近160亿元,累计完成固定资产投资46.3亿元。从2013年到2016年,湖南代表团提议连续四年重启桃花江核电站。 2014年,湖南代表团提议以整个代表团的名义尽快开始内陆核电项目的建设。 2016年,湖南决定成立桃花江核电站建设项目协调小组,中国人民政治协商会议全国委员会委员,湖南省政协主席陈其发为第一提名人,为湖南桃花江核电站建设的早日启动。

但是,当内陆核电站重新启动时,仍然没有明确的政策指导。

在2017年的两届会议期间,国家能源局局长Nur Bakri说:“为了确保国家的能源安全和结构调整,核电的发展绝对是一个必然的选择。然而,在“十三五”期间,对于内陆核电,没有明确的时间表。在“十三五”和能源“十三五”规划中,内陆核电的表达是两个方面。一是继续搞好核电项目的初步示范,二是做好现场保护工作。我可以负责任地说,在“十三五”期间,对内陆核电的任何决策层都没有任何意见。“

核废料处置库未建成

除了重启内陆核电站外,中国对乏燃料的处理也停滞不前。

正是由于技术难度,存在潜在的安全隐患,公众对乏燃料的后处理存有疑虑,而中国的乏燃料后处理项目很难实现。去年,连云港市民抗议活动暂停了中法合作计划下“核循环”项目的初步选址。

虽然乏燃料后续行动可以有效地利用资源,但由于后处理的成本和麻烦,世界上许多国家仍将乏燃料直接作为核废料处理。目前,中国已建成两个中低放射性核废料处置库,位于广东大亚湾附近的玉门,甘肃和北龙,并准备再建两个,但没有高辐射库。中国最初计划在2030年至2040年期间建造一个高级别的核废料处置库。但到目前为止,选址工作还没有完成。在核废料处置库完工之前,所有高级核废料只能暂时储存在核电厂的核电站中。秦山核电站是中国第一座核电站,于1994年投入商业运营。到目前为止,各种核电站的无聊池已积累了大量核废料,这是他们迫切需要处理的问题。

中国工程院院士周永茂表示,在处理核废料处理方面,“在处理核废料和乏燃料方面,中国到目前为止还没有一个好的长期计划。”

即便如此,中国仍在积极推动放射性废物的管理。 3月23日,国务院批准《核安全与放射性污染防治“十三五”规划及2025年远景目标》,安排核项目退役和放射性废物处理重点项目,要求推进核设施退役和放射性污染控制,并开展放射性废物处理设施和放射性废物处置场所。

预计第四代核电技术将突破困境

虽然核废料目前还不是一个完美的解决方案,但科学研究给我们带来了希望。

2000年,除解决核能的经济,安全和核不扩散问题外,美国还发起了第四代核能系统,旨在减少废物的产生。

据了解,微软创始人比尔盖茨对第四代核电技术感兴趣。他负责开发新的核电技术—— TravelingWaveReactor,主要用于燃烧铀238作为核反应堆中的废物,即将废核材料转化为燃料。

中国的核电公司长期与Terra Energy合作。自2009年以来,比尔盖茨多次访问中国进行技术交流。最近,国家能源局副局长李扬哲在北京会见了美国塔拉能源公司董事长比尔盖茨。双方就波浪堆项目的合作深入交换了意见,并在会后签署了相关合作协议。

此外,第四代反应堆国际论坛(GIF)提出了六种类型的堆栈,预计将用于四代反应堆的商业化,包括铅冷快堆,钠冷快堆,气冷快堆,超临界水冷反应堆,超高温气冷堆和熔盐堆。预计这四代堆将从根本上解决目前的困境。

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