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                          【月度聚焦】高温气冷堆替代中小型火电 实现“低碳环保”
                          文章来源:中国核工业杂志 日期:2017年04月05日


                              核能作为高效、安全、清洁的低碳能源,已成为节能减排、保护环境的有效途径之一。高温气冷堆凭借自身技术特性,与环境具有较好的相容性。在我国众多中小火电厂关停、退役的背景下,运用高温气冷堆技术替代中小型火电的理念,可成为缓解环境保护、节能减排与经济发展、社会稳定之间矛盾的重要手段。

                            能源发展现状

                            随着世界经济的发展,化石能源成为人类赖以生存和发展的能源基础。然而,化石能源终将枯竭和能源环境污染,已经上升为一个国家能否可持续发展的重大战略问题。世界多数国家将合理利用和节约常规能源、研发清洁的新能源和切实保护生态环境作为基本国策,能源利用进一步向节能、高效、清洁、低碳、安全方向发展,新能源和可再生能源的消费比重逐年增加,以实现经济持续发展、社会全面进步、资源有效利用、环境不断改善的目标。

                            在我国,以煤炭、石油为主的能源结构也造成了严重的大气污染。我国近年来采取积极减排措施,加大实施力度,为减少二氧化碳排放做出了艰苦的努力。2015年,国家主席习近平出席巴黎气候变化大会开幕式并发表题为《携手构建合作共赢、公平合理的气候变化治理机制》的重要讲话,提出中国在“国家自主贡献”行动中,2030年将努力实现单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%~65%,非化石能源占一次能源消费比重达到20%左右。我国“十三五”规划中也提出了“提高非化石能源比重,推动煤炭等化石能源清洁高效利用。加快发展风能、太阳能、生物质能、水能、地热能,安全高效发展核电”的要求。

                            高温气冷堆技术安全可靠

                            核能作为高效、清洁的低碳能源,是保障能源安全、调整能源结构的有效手段,在世界能源结构中将发挥重要作用。

                            由于对化石能源供应安全的担忧以及对气候和环境问题的关注,近年来发展核电呼声渐高,核电在全球范围内呈现出复苏趋势,各国在兼顾经济性的同时,对核电安全性提出了更高要求。在核安全要求普遍提升的背景下,球床模块式高温气冷堆的技术优势逐步显现,发展潜力逐渐释放。

                            高温气冷堆是具有我国完全自主知识产权的先进核能技术,其技术得到了我国“863”计划、核能开发项目和国家中长期科技发展规划重大专项的持续支持,历经基础研究、实验堆运行以及示范工程建设,现已进入商用化推广阶段。

                            高温气冷堆具有固有安全特性,不需要辅助的安全系统,不会发生类似前苏联切尔诺贝利核电站大量放射性释放事故、日本福岛核电站堆芯熔化事故,不会对人类的健康和环境造成影响;通过多模块组合的方式,可适应市场的不同规模需求,灵活建设不同装机容量的核电站,尤其适合中小电网;因其突出的安全特性和出口温度高的优势,在实现安全高效发电的同时,还可应用于海水淡化、石油化工、煤的气化和液化等领域;完全自主知识产权、90%以上的设备国产化率,对设备研发、制造及相关配套产业具有较大的带动作用。

                            替代中小型火电的重要意义

                            如今,我国已成为世界最大的能源消费国,煤电装机容量和发电量均居世界第一。2015年,煤炭在国家能源结构中约占64.4%。可以预见,在低碳发展和环境污染(雾霾)治理力度不断加大的背景下,我国能源结构调整将是煤炭和清洁能源发展此消彼长的过程。

                            国家发改委、环保部等七部委联合发布《燃煤锅炉节能环保综合提升工程实施方案》,规划到2018年推广高效锅炉50万吨,淘汰落后燃煤锅炉40万吨,完成节能改造40万吨。数据显示,2006~2013年我国累计关停小火电机组9482万千瓦,2014年全年改造淘汰落后小火电330万千瓦。

                            伴随国家能源政策调整、电能需求的减缓以及电力行业淘汰落后产能,近年来,全国火电设备平均利用小时数逐年降低,火电发电量已严重过剩,中小型火电厂老旧机组面临关停、退役的局面,同时新扩建火电厂的扩建工程也难获审批。因此,许多外部条件优越的火电厂址处于空置状态,这为发展先进的替代能源提供了巨大的市场空间。

                            高温气冷堆技术具有固有安全、模块化设计与建造、多用途等特性,技术上可以取消场外应急,在环境相容性方面具有巨大的优势,不仅具备替代中小火电厂老旧机组的可能性,而且还具有多功能综合利用的发展前景。

                            高温气冷堆替代中小型火电,紧靠国家的能源产业政策,是一种全新的、具有开创性的核能利用理念,是核能利用体系内的重大突破,是实现“低碳环保”的重要途径之一。不仅有利于火电厂址资源综合利用、国有资产保值增值,还可以有效地拓展高温气冷堆的商业应用市场,对于缓解环境保护、节能减排与经济发展、社会稳定之间的矛盾具有重要的意义。

                            替代中小型火电需关注的问题

                            从能源转换的角度,核电厂和火电厂没有本质的区别,都是燃烧燃料产生热能,只不过核电厂“燃烧”的是铀,而火电厂燃烧的是化石燃料。但具体到选址、设计、建造、运行、审批等各方面,核电厂与火电厂之间存在很多不同之处。因此,高温气冷堆替代中小型火电项目在实施的过程中,必须在火电厂已有条件下充分考虑核能项目的特殊性和敏感性,紧密抓住两者之间的切合点。

                            因此,在高温气冷堆替代中小型火电的实施过程中需要重点关注以下几个方面:

                            技术可行性方面,火电厂厂址条件必须具备建设核能项目的技术可行性,不能存在颠覆性因素;火电厂对于外部事件防护的标准低于核电厂,需要采取适当措施提高防护外部事件影响的安全要求。

                            管理与监管方面,火电厂址周边人口相对密集,社会环境相对复杂,从技术角度必须优化高温气冷堆的场外应急,从管理与监管角度必须推动国家相关部门尽快建立适合高温气冷堆的安全管理规范。

                            经济竞争性方面,除与核相关的敏感设施和岗位之外,最大程度利用火电厂的原有空间场地、工艺系统、配套设施以及现有员工;同时需要因地制宜的考虑机组容量的大小以及用途,充分体现高温气冷堆的技术特点,保证实现项目经济利益最大化,有效降低项目成本。

                            社会稳定和公众沟通方面,从安全可靠性的角度,论证核电厂与火电厂之间的共存问题,做到互不影响;充分做好项目所在地的政府和公众沟通工作,避免地方发生反核事件,确保社会稳定。

                            高温气冷堆替代中小型火电是核能应用的新思路、低碳环保的新途径,是达到“十三五”规划中能源调整要求的有效路径,将为我国低碳发展战略提供新的发展思路。尽快解决高温气冷堆替代中小型火电实施中存在的问题,推进示范项目的开发建设,形成有效的政府、企业、公众共治的环境治理体系,可以助力我国在全球节能减排行动中早日实现“国家自主贡献”的承诺。(作者系中国核建高温堆控股有限公司赵孝)

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