易煤资讯日报 | 关于核电你需要知道这些事
2015年12月以来,中国核电行业经历了三年多的“零审批”状态。主要原因在于,福岛核事件之后,国内对于核电的审批更加严格,并且当时三代核电的可靠性、安全性仍待验证,国内核电进行了一系列的自查与标准提升。
《2018年能源工作指导意见》对于核电发展的态度发生改变,2016年和2017年核电政策的关键方针均为“安全发展”,而2018年调整为“稳妥推进”,同时《指导意见》中提出要积极推进具备条件项目的核准建设,年内计划开工6~8台核电机组。紧接着4月10号台山1号装料,多个核电重磅文件相继发布,同时能源局领导在公开场合表示我国三代核电进入批量建设阶段,4月25号AP1000全球首台机组三门一号正式装料。
2019年3月18日,生态环境部公示当天受理《福建漳州核电厂1、2号机组环境影响报告书(建造阶段)》、《中广核广东太平岭核电厂一期工程环境影响报告书(建造阶段)》,两份环境影响评价文件显示,漳州核电1号机组和太平岭核电1号机组计划于2019年6月开工。
2019年4月1日,生态环境部副部长、国家核安全局局长刘华在中国核能可持续发展论坛上介绍,今年会有核电项目陆续开工建设。我国现有运行和在建核电机组56台,机组数量已达到世界第三位。中国将在确保安全前提下,继续发展核电。中国核能行业协会理事长余剑锋介绍,四代核电领域,高温气冷堆示范工程已经进入安装调试的最后阶段,明年上半年将建成投产。
核能发电是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。它与火力发电极其相似。只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉,以核裂变能代替矿物燃料的化学能。除沸水堆外(见轻水堆),其他类型的动力堆都是一回路的冷却剂通过堆心加热,在蒸汽发生器中将热量传给二回路或三回路的水,然后形成蒸汽推动汽轮发电机。沸水堆则是一回路的冷却剂通过堆心加热变成70个大气压左右的饱和蒸汽,经汽水分离并干燥后直接推动汽轮发电机。
商用核电反应堆根据反应堆冷却剂/慢化剂和中子能分类。按照冷却剂/慢化剂的不同,反应堆一般可分为轻水堆(包括压水堆和沸水堆等)、重水堆及气冷堆。按照所用的中子能量,反应堆一般可分为慢(热)中子堆或者快中子堆。 压水堆是目前世界上最普遍的商用堆型。目前世界上核电站采用的反应堆有压水堆、沸水堆、重水堆、石墨气冷堆、石墨水冷堆以及快中子增殖堆等,但比较广泛使用的是压水堆。压水堆以普通水作冷却剂和慢化剂,是目前世界上最普遍的商用堆型。
核电技术发展至今,建立了四代技术变革,五、六十年代建造的验证性核电站为第一代核电技术;70、80年代标准化、系列化、批量建设的核电站称为第二代;第三代是指90年发研究成熟的先进轻水堆;核电技术是指待开发的核电技术,其主要特征是防止核扩散,具有更好的经济性,安全性高和废物产生量少。
目前全球运行的核电站多数是第三代,主要有ABWR、System80+、AP600、AP1000、EPR、ACR等技术类型,目前已比较成熟的第三代核电压水堆有AP-1000、ERP和System80+三个型号。
中国已经投入运行和正在建设的三代核电机组已经达到10台,占世界三代核电机组的三分之一以上。中国建成了世界上首批投入运行的 AP1000、EPR三代压水堆核电机组。自主三代核电“华龙一号”正在顺利推进,全球首堆福清核电 5、6 号机组,海外首堆巴基斯坦卡拉奇 K2、K3 项目,有望按计划或提前建成投产。在四代核电创新领域,中国加快实施高温气冷堆国家科技重大专项,高温气冷堆示范工程已经进入安装调试的最后阶段,明年上半年将建成投产。
核电站设备技术难度大,建设周期长。核电站建设过程中一般是以第一灌混泥土的浇注时间为核电站开工时间,英文简称FCD;长周期设备包括蒸汽发生器、压力容器、主泵、主冷却剂管道等,其生产周期都在2年以上,制造周期较长。根据以往经验,为保证核电项目进 度、按期进行设备安装,主设备的招标时间一般会早于核电项目正式核准时间节点(项目核准标志着核电项目可正式开展土建施工)。长周期设备招标一般提前开工FCD约1-2年,短周期设备一般在开工FCD后1-2年内招标。
截至今年3月,中国在运核电机组 45台,装机容量 4589.5万千瓦,中国的核电机组始终保持了良好的运行记录,整体安全水平正在逐年提升。2018年以来,中国共有8台核电机组相继建成投产,目前还有11台核电机组正在建设之中,在建规模连续多年保持全球领先。
从分布来看,国内核电站均建设在沿海地区,包括福建、广东、广西、海南、江苏、浙江、辽宁、山东。其中广东、浙江、福建核电站较多。中国内陆核电站发展缓慢,而全球几个核电大国的核电站主要分布在内陆。内陆核电站与沿海核电站对技术要求差异不大。全球范围内现有核电站440多座,其中位于内陆地区的占50%以上。我国已完成初步可行性研究审查的内陆储备厂址高达31个,保守假设平均每个厂址建设2台机组,每台装机容量100万千瓦,则我国内陆核电可开发量约6200万千瓦。
早在2008年2月,国家发改委根据国务院核电领导小组第四次会议精神,下发了同意湖南桃花江、湖北大畈和江西彭泽三个内陆核电项目开展前期准备工作的文件。但由于2011年日本福岛核事故的爆发,国务院常务会议作出要求,“十二五”期间不安排内陆核电项目。自此,内陆核电进入蛰伏期。
国家电投由原中国电力投资集团公司与国家核电技术公司重组组建。按照国务院的要求,承担三代核电引进、消化、吸收、再创新的战略任务。研发设计中国第一座核电站(秦山核电站)、中国第一个出口核电站(巴基斯坦恰希玛核电站),并且开发和具有世界先进水平的第三代非能动压水堆核电站CAP1400,国家电投已成为全球核电行业一支重要的竞争力量。目前控股参股在运机组6台,运行机组容量6975MW,在建机组3台,容量2438MW。分别为海阳核电站,红沿河核电站,CAP1400示范核电站——石岛湾核电站。其中,红沿河核电站是国家核电与中广核等比控股投资。
中广核集团是中国最大/全球第三的核电运营公司,在运核电装机22台,合计2430万千瓦,在建装机6台,合计737万千瓦,有望于2019-2022年投产,未来四年复合增速9%。公司在运/在建装机规模均位于全国首位,储备项目丰富(储备项目装机接近当前体量的90%)。
中国核电是国内三大核电运营商之一,也是A股上市唯一核电运营商,背靠新中核集团。新中核是国内唯一一家拥有核工业全产业链的集团,在核岛建设、核燃料进口、铀浓缩、核燃料制造和后处理方面处于绝对领先地位,为中国核电的发展提供强有力的支持。18年随着三门1/2号、田湾3/4号等三代核电相继投产,公司控股运行核电机组达到21台,装机容量1909万千瓦,目前仍有在建核电机组4台,装机容量454万千瓦,在建机组有望于2020/2021年投产,2019-2021年装机增速7%。公司储备项目丰富,控股储备装机预计1150万千瓦(当前体量的74%),有望显著受益于核电审批重启。
经过三年休整期之后,核电政策转向。年初中国核能行业协会专家委员会副主任徐玉明透露,年内至少将有10台机组获批,并有望开建。目前有8台机组的审批在年内较为明确。分别是采用“华龙一号”技术的漳州核电一期两台机组、惠州太平岭核电一期两台机组,以及采用俄罗斯VVER技术的辽宁徐大堡核电、江苏田湾核电各两台机组。预计2019年核电审批大幕即将拉开。
根据《电力发展十三五规划(2016-2020 年)》和《能源发展十三五规划》的意见,2020 年运行核电装机力争达到5800万千瓦,在建核电装机达到3000万千瓦以上。而截止2019年2月,在运核电机组共计4589.5万千瓦,在建核电机组合计303.6万千瓦,因此仍需建设3900万千瓦核电机组,按单台机组功率125万千瓦估算,2020年前至少需新开工31台核电机组。在这样的指导方针和2015年底至今一直没有新机组通过审批的背景下,国家能源局印发的《2018 年能源指导意见》 也将核电发展方针从 17 年的“安全发展核电”调整为 18 年的“稳妥推进核电发展”,同时提出要积极推进具备条件项目的核准建设,年内计划开工6~8台机组。
中国核电工业协会数据显示,2018年商运核电机组累计发电量为2865.11亿千瓦时,同比增加15.78%,约占全国累计发电量的4.22%。累计上网电量为2688.08亿千瓦时,同比增加16.04%。1~12月,核电设备平均利用小时数为7499.22小时,设备平均利用率为85.61%。与燃煤发电相比,核能发电相当于减少燃烧原煤1.24亿吨 ,减少排放二氧化碳23120.29万吨,减少排放二氧化硫75.01万吨,减少排放氮氧化物65.30万吨。
为打赢蓝天保卫战,长三角、珠三角等东南沿海地区相继出台“能源双控”政策,要求控制能源消费总量、做好煤炭消费减量替代,多举措优先消纳清洁能源。而国内核电站均建设于沿海地区,核电基本由沿海城市消纳,因此对于沿海电厂的电煤替代产生一定影响。在能源双控的大背景下,特高压的跨区域输电以及核电的重启,预计将带动沿海地区整体煤炭消费量的有效降低。
2018年至今,国内新投入商运核电站合计功率10186MW,2019年预计商运核电站3036MW,考虑到2019年新投入商运核电站实际发电效率有限,且商运时间尚未确定,因此我们以当前已商运核电站的功率来测算2019年核电发电情况,合计45895.2MW。为了核电机组的安全有效运行,核电机组基本每年会进行一次大修,为期一个月左右,因此我们按照年度利用小时7500小时来计算,则2019年核电预计发电量3442亿千瓦时,可替代原煤消费1.48亿吨。根据当前的建设情况来看,2020年达到十三五规划的5800万千瓦运行功率相对困难。我们预计2020年商运核电站功率达到48930MW,年度发电3670亿千瓦时,可替代原煤消费1.58亿吨。
- 标签:核电技术原理
- 编辑:王虹
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