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全球20%的核电国家发展重水堆 申请延寿至90年

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发表于 2014-11-24 11:52:47 |显示全部楼层

对于2014年的国际核电市场来说,重水堆核电机组无疑是颇受瞩目的,对我国而言更是如此。2014年我国核电“走出去”签署协议和达成意向的项目中,阿根廷、罗马尼亚项目均采用重水堆,中资将深度参与的英国核电市场也对重水堆表达了兴趣。在刚刚过去的北京APEC会议上,中核集团与坎杜能源公司在中加两国总理面前签署了组建合资公司的框架协议。在此之前,中加合作开发的AFCR(先进燃料坎杜重水堆)正式通过由22位专家、院士组成的专家团验收,这标志着AFCR技术得到认可,我国与加拿大的重水堆合作更加深入。同时,国务院近日发布的《能源发展战略行动计划(2014~2020年)》中,要求积极完善核燃料循环体系,而重水堆核电机组正是核燃料循环体系中重要组成部分。上述种种表明,重水堆在国内外市场将迎来更好的发展。为了让读者对重水堆核电机组有更深的了解,本报梳理了全球核电市场中重水堆核电机组的发展情况和未来趋势,并将本报记者同坎杜能源公司总裁的圆桌对话内容梳理成文,以飨读者。

  全球20%的核电国家在发展重水堆

自从费米反应堆实现可控核裂变以来,人类在商业核能利用的道路上就开始了多样的探索。上世纪六十年代,对于核电技术的探索迎来了高峰。不论是沸水堆、压水堆、重水堆,甚至是快中子增殖反应堆和球床反应堆都相继出现。美国、日本主要发展了沸水堆和压水堆,加拿大、印度主要发展了重水堆,而法国只专注于压水堆,并且实现了标准化。在很长一段时间里,沸水堆、压水堆和重水堆在商业领域里都取得了成功。但是,人类能源史上从来没有一种能源像核能这般牵涉复杂,在政治、经济、安全等一系列问题影响下,美国、日本、加拿大等国的核电发展开始放缓,沸水堆和重水堆发展也随之变慢。而法国却一直坚持核电有节奏的发展,它所坚持的压水堆也同样如此。

  正因如此,当新兴国家开始发展核电的时候,一直保持节奏发展的法国压水堆技术成为了重要的选择,并被多数国家所接受。一个事实就是,目前世界各国主流的三代压水堆,除了俄罗斯之外,几乎都源自法国压水堆技术。因此,与其说主流市场选择了压水堆,不如说法国选择了压水堆,而世界选择了法国。而当核电迎来新一轮发展的当下,出于对满足多种需求的需要,沸水堆和重水堆也迎来了新的发展。美国、日本都有发展先进沸水堆的计划,并开始实施。加拿大和中国合作的先进燃料坎杜重水堆(AFCR)也已经研发成功。印度也在继续发展自主化的重水堆技术。因此形成了压水堆为主,多种堆型共同发展的局面。目前,全球共有7个国家发展重水堆机组,占全球核电国家的20%。全球438台核电机组在运,其中重水堆49台,占11%。

  哪个国家核电机组均为重水堆?

  加拿大

  概述

  加拿大共建有25台核电机组,均为坎杜重水堆,目前在运19台,包括加拿大原子能公司运营的道格拉斯核电站在内的6台核电机组已经全部到期停运,被永久关闭。

  名称:布鲁斯核电站1~8号机组堆型:PHWR机型:CANDU791(1~2);CANDU750A(3~4);CANDU750B(5~8)业主:安大略电力公司;经营者:布鲁斯能源公司净装机容量:772MW(1);734MW(2);730MW(3~4);817MW(5~8)位置:TIVERTON

  布鲁斯核电站共有8台重水堆核电机组,位于加拿大布鲁斯,采用坎杜型重水堆。其中1号机组和2号机组建设并未实现标准化,3~8号机组开始进行标准化建设。分别采用CANDU750A和CANDU750B两种机型。布鲁斯核电站大多建设于1970~1980之间,在80年代陆续投入商运,目前全部在役。

  名称:达林顿核电站1~4号机组堆型:PHWR机型:CANDU850业主/经营者:安大略电力公司净容量:4×878MW位置:TOWNOFNEWCASTLE

  达林顿核电站位于安大略省达林顿,共有4台重水堆核电机组。建造于1980到1985年之间,在90年代初期先后投入商运。四台机组全部采用CANDU850机型。按安大略电力公司计划,达林顿核电站将于2016年停运进行升级改造,以延寿30年。目前达林顿核电站负责供应安大略省20%的电力,未来该电站有计划再扩充两台重水堆机组。

  名称:皮克林核电站1、4~8号机组堆型:PHWR机型:CANDU500A(1、4);CANDU500B(5~8)业主/经营者:安大略电力公司净容量:2×515MW;4×516MW位置:PICKERING

  皮克林核电站最初建有8台重水堆核电机组,目前在运的为1号机组和4~8号机组。2号和3号机组已经永久关闭。皮克林核电站的8台机组建于1965到1976之间,于70年代初期到80年代初期先后投入商运。目前5~8号机组预期运行至2020年。

  名称:莱普罗角核电站堆型:PHWR机型:CANDU6业主/经营者:新布伦瑞克电力能源委员会净容量:660MW位置:SAINTJOHN莱普罗角核电站是加拿大大西洋省区唯一的核电站,位于新不伦瑞克芬迪湾

  北岸。莱普罗角核电站是最早进行全面翻修的坎杜6型重水堆。建造于1976年,1983年投入商运,一直保持着不错的负荷因子。2008年3月停堆后,开始进行大规模翻修,目前已经重启。

  哪个国家在建重水堆最多?

  印度

  概述

  印度目前在运21台核电机组,其中18台为重水堆核电机组,2台为沸水堆核电机组,1台为压水堆核电机组。在建核电机组6台,其中4台为重水堆核电机组,是全球在建重水堆核电机组最多的国家。

  名称:凯加核电站1~4号机组堆型:PHWR机型:HorizontalPressureTubetype业主/经营者:印度原子能公司净容量:4×202MW位置:KAIGA

  凯加核电站共有4台重水堆核电机组,采用印度根据CANDU机型研发的本土机型HorizontalPressureTubetype。1~4号机组分别于2000、2007年和2011年投入商运。

  名称:卡克卡帕拉核电站1~2号机组堆型:PHWR机型:HorizontalPressureTubetype业主/经营者:印度原子能公司净容量:2×202MW位置:SURAT

  卡克卡帕拉核电站计划建造4台重水堆核电机组,其中1、2号机组已经投入商运。3、4号核电机组正在建设中,采用机型为PHWR-700,同时于2010年11月22日实现FCD。

  名称:马德拉斯核电站1~2号机组堆型:PHWR机型:HorizontalPressureTubetype业主/经营者:印度原子能公司净容量:2×205MW位置:MADRAS

  马德拉斯核电站共有两台重水堆核电机组,分别于1984年和1986年投入商业运行。

  名称:纳罗拉核电站1~2号机组 堆型:PHWR机型:HorizontalPressureTubetype业主/经营者:印度原子能公司净容量:2×202MW位置:NARORA

  纳罗拉核电站共有2台核电机组,采用标准化的202MW重水堆机组。分于1991年和1992年投入商运。

  名称:拉贾斯坦邦核电站1~6号机组堆型:PHWR机型:HorizontalPressureTubetype业主/经营者:印度原子能公司净容量:90MW(1);187MW(2);202MW(3~6)位置:KOTA

  拉贾斯坦邦核电站是印度最早的一批商业核能项目之一。1号机组也是印度最早的一批自主重水堆机组。2号机组在1号机组的基础上进行了改良。3~6号机组则采用了标准化的202MW重水堆机组。拉贾斯坦邦核电站计划建造8台核电机组,目前1~6号已经投入商运,7~8号机组正在建设中。建设中的机组采用印度最新的630MW重水堆机组,均于2011年开始建造。

  名称:塔拉坡核电站3~4号机组 堆型:PHWR机型:HorizontalPressureTubetype业主/经营者:印度原子能公司净容量:2×490MW位置:BOISAR

  塔拉坡核电站共有4台核电机组,其中3、4号为重水堆机组,1、2号为沸水堆核电机组。塔拉坡核电站最初计划引进英国的空冷堆技术,但是因为英国要价过高而没有达成协议。最终被通用公司夺标,建造了2台沸水堆核电机组。

  而3、4号机组仍然采用了重水堆核电机组,于2000年开始建造,并分别于2006和2005年投入商运。

  新兴的重水堆核电市场有哪些?

  阿根廷

  概述

  阿根廷共建有3台核电机组,目前均在运,全部为重水堆。另外,该国有一台实验小堆正在建造中,采用压水堆技术。该国有计划再建造一台重水堆机组和一台压水堆机组。

  名称:阿图查1~2号机组堆型:PHWR机型:PHWRKWU业主/经营者:阿根廷核电公司净容量:335MW(1);692MW(2)位置:LIMA

  阿图查核电站1号机组是阿根廷最早建设的核电站,采用重水堆。但不同于重水堆中主流的坎杜堆,阿图查核电站采用的原西德的重水堆技术。1号机组商运于1974年。2号机组建设于1981年,由西门子公司设计,至今尚未商运,但已于2014年6月实现试运行。

  名称:恩巴尔斯核电站堆型:PHWR机型:CANDU6业主/经营者:阿根廷核电公司净容量:600MW位置:EMBALSE

  恩巴斯核电站建造于1974年,于1984年投入商业运营,使用天然铀作为燃料。2010年签订的一项协议延长了它的运行寿命25年,并且提高运行功率7%。2013年的负荷因子为82.6%。

  罗马尼亚

  概述

  罗马尼亚拥有两台核电机组,均为重水堆。该国计划再建造两台重水堆机组,根据现有公开资料,仍将是重水堆核电机组,中国广核集团将参与资本运作。

  中核集团和坎杜能源合作研发的AFCR有望成为建造机型。

  名称:切尔纳沃德核电站1~2号机组堆型:PHWR机型:CANDU6业主:MinisterulEconomiei;ComertuluiSiMediuluiDeAfaceri经营者:SNN净容量:2×650MW位置:CERNAVODA

  切尔纳沃德核电项目规划建设5台核电机组,其中1、2号机组分别于1982和1983年开始建造,并分别于1996年和2007年投入商运。3、4号机组作为罗马尼亚政府重点推进的项目,于2010年12月5日获得欧盟委员会(EC)的认可,计划于2019和2020年建成发电。

  其他发展重水堆的国家

  巴基斯坦

  概述

  巴基斯坦拥有3台在运核电机组,其中一台是重水堆。另有2台压水堆机组在建。四台压水堆机组采用的均是中国的CNP系列机型。随着中加重水堆合作进一步深入,巴基斯坦有望成为AFCR的市场之一。

  名称:坎努普核电站堆型:PHWR机型:CANDU-137MW业主/经营者:巴基斯坦原子能公司净容量:90MW位置:Karachi  坎努普核电站是巴基斯坦的第一座反应堆,建造于1966年,1972年

  投入商运。坎努普核电站计划扩建新的核电机组,但是目前计划并不是重水堆而是采用中国技术的压水堆。

  韩国

  概述

  韩国共有23台在运核电机组,其中4台为重水堆。均采用CANDU6机型。另外该国正在建设5台压水堆机组。

  名称:月城核电站1~4号机组堆型:PHWR机型:CANDU6业主/经营者:韩国水电与核电有限公司净容量:657MW(1);655MW(2);684MW(3);688MW(4)位置:Gyeongju-si

  月城核电站共有4台重水堆核电机组,全部采用CANDU6机型。分别投入商运于1983年、1997年、1998年和1999年。不同于其它重水堆核电站同一机型的净装机容量大多相同,月城核电站四台机组的净装机容量呈递增状态。

  中国

  概述

  中国目前在运核电机组有23台,其中2台为重水堆机组。另外有26台在建机组,均为压水堆机组。中国是目前全球在建核电机组最多的国家。

  名称:秦山核电站三期1~2号机组堆型:PHWR机型:CANDU6业主/经营者:秦山第三核电有限公司净容量:2×650MW

  秦山核电站三期项目1~2号机组均采用CANDU6机型。建造于1998年,分别于2002年和2003年投入商业运行,均早于预期。商运以来,负荷因子均处于国际领先水平,表现好于国内同期建设的压水堆机组。

  对话CANDU能源总裁、CEO Preston·swafford—

CANDU重水堆:正申请延寿至90年

中电新闻网记者 龙昌

记者:目前,包括中国在内的全球核电市场上,压水堆已经成为了发展主流。例如,中国目前确定发展的三代核电机型就是压水堆,而中国在很长时间内将是全球最大的核电市场。那么,对于AFCR(先进燃料坎杜重水堆)而言,未来的市场主要在哪里?

  Preston·Swafford:既然国际市场选择了压水堆作为主流堆型,那么我们接受它。在此基础上,我们将找准我们的定位,然后突出独特的地方。对于中国市场,AFCR可以为中国的压水堆发展提供很好的补充,AFCR的优势在于可以利用AP1000等压水堆的乏燃料,与之形成封闭燃料循环,这可以产生不错的经济和环境效益。对于其它国家的核电市场而言,CANDU的技术也同样具有吸引力。目前CANDU堆是唯一可以良好的利用钍资源、天然铀和乏燃料的商业核电机型,因此,理论上拥有轻水堆项目或者铀资源缺乏的国家都是AFCR的目标市场。

  记者:中国就是一个钍资源丰富而铀资源匮乏的国家,但是中国目前确定的燃料发展路线是基于快堆发展的MOX燃料。与快堆对燃料增殖的特点相比,重水堆是否还有优势?

  Preston·Swafford:首先中国拥有丰富的钍资源,而AFCR可以直接使用钍资源。其次,在对核燃料的充分利用方面,快堆确实较重水堆有优势。但是两者并不冲突,事实上,重水堆和快堆都是实现核燃料闭合循环中的重要组成部分。同时,目前快堆的商业机型还不成熟,而CANDU机型目前在全球在运的商业机组有30台。

  记者:AFCR是CANDU能源与中核集团共同研发的,那么是否AFCR会率先用在中核主导的核电站项目上?

  Preston·Swafford:中国的核能市场让人振奋,但是我们和中核共同开发的AFCR不仅打算在中国市场应用,更希望向国际推广。我们将和中核集团一起推广这个机型,这对于全球核工业发展是有益的。

  记者:对于AFCR的推广,CANDU能源有什么计划吗?

  Preston·Swafford:我们目前的目标市场主要有英国、阿根廷、罗马尼亚、印度等。目前英国有很多等待处理的乏燃料和将退役的核电站,AFCR可以对轻水堆延寿,并可以处理乏燃料,因此他们对于AFCR很有兴趣。印度缺乏铀资源和拥有丰富的钍资源,目前主要发展的就是重水堆,因此也是AFCR重要的目标市场。而阿根廷和罗马尼亚我们正在同中国企业合作共同开拓,目前已经取得不错的进展。

  记者:AFCR是如何实现轻水堆的延寿的?

  Preston·Swafford:这比较复杂,简单来说就是轻水堆使用的是反应堆压力容器,在一定的时间下受到的损害是不可逆的,更换压力容器进行延寿的成本巨大。而CANDU是排管式的,实现更换相对要容易和经济的多。

  记者:AFCR的经济性如何?

  Preston·Swafford:根据我们的数据分析,AFCR的千瓦时成本相当于目前二代核电站的建造成本,而AFCR是符合第三代安全标准的机型。运行过程中,在燃料上也比较经济。另外,为了使AFCR更加具有经济性,我们目前正在向加拿大核能监管机构申请,将CANDU重水堆的寿命从60年延长到90年。 (中电新闻网)


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