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石岛湾核电站

 老牛1 2016-07-22

基本简介

石岛湾核电

石岛湾核电

石岛湾核电站项目是高温气冷堆示范电站,属国家重大科技和重大产业化专项。石岛湾高温气冷堆示范电站由华能集团、中核建和清华大学分别以47.5%、32.5%、20%的投资比例共同投资建设。一期工程建设1×20万千瓦级高温气冷堆核电机组,计划投资额约为30亿元,于2017年底前投产发电。远期规划容量约660万千瓦,项目总投资约1000亿元,建设周期20年。

石岛湾核电站还将采用AP1000技术(第三代核电技术)路线进行压水堆扩建工程,分两期建设4×125万千瓦机组。并留有扩建100万千瓦级高温气冷堆核电机组、与国家核电技术公司共建CAP1400和CAP1700大型先进压水堆示范工程的余地。石岛湾核电站远期规划容量将达到900万千瓦,项目总投资约1500亿元,建设周期长达20年。

从设计上,石岛湾高温气冷实验堆堆芯最高温度不超过1500度,而设计最大限值是1620度。

石岛湾核电站人数达700多人,其中一部分员工就是为将来上马三代AP1000压水堆项目而准备的。

项目情况

目前在建高温气冷堆核电站示范工程200MW级机组一台,筹建4×1250MW压水堆(AP1000)核电机组,并留有扩建100万千瓦级高温气冷堆核电机组、与国家核电技术公司共建CAP1400和CAP1700大型先进压水堆示范工程的余地,规划容量约9000MW。高温气冷堆核电站示范工程计划于2009年9月开工建设,预计2013年投产发电;2×1250MW压水堆核电机组计划2011年开工,2016年投产发电。

位置介绍

石岛湾核电厂址位于荣成市石岛管理区宁津街道办事处辖区,荣成市以南偏东23公里,北距威海市约68公里、西北距烟台市约120公里、西南距青岛市约185公里。

工程介绍

高温气冷堆核电站示范工程

10MW高温气冷实验堆的总体结构

10MW高温气冷实验堆的总体结构

模块式高温气冷堆核电站具有固有安全性,系统简单,发电效率高,用途广泛,具有潜在经济竞争性,在国际上受到广泛重视,是能够适应未来能源市场需要的第四代先进核反应堆堆型之一。由清华大学自主设计建造的10MW高温气冷实验堆核电站,已于2003年1月实现满功率运行发电,成为世界上第一座具有模块式高温堆特点的实验电站。 为推动具有自主知识产权的高温气冷堆核电站商业化示范工程建设,2006年2月,《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》将高温气冷堆核电站示范工程列入国家科技重大专项;2006年6月,国务院成立了大型先进压水堆及高温气冷堆重大专项领导小组;2007年9月,国防科工委组织编制了《高温气冷堆核电站重大专项总体实施方案》并通过了专家评审;2008年2月15日,国务院常务会议审查通过了重大专项实施方案,标志着该重大专项进入启动实施阶段。

2008年4月1日,示范工程"五通一平"工程开工,目前核岛基坑负挖工作已完成,并通过国家核安全局检查验收,正在进行核岛底板钢筋绑扎,为工程开工、浇筑第一罐混凝土做准备。

压水堆扩建工程

清华的高温气冷实验堆

清华的高温气冷实验堆

AP1000是世界现有最安全、最先进的"第三代"核电技术,主要安全系统均采用简化的非能动设计,并大量采用模块化制造和施工技术,简化了电厂系统和设备以及电厂的运行管理,提升了电厂的安全性,缩短了建造周期。随着我国AP1000自主化依托项目(浙江三门、山东海阳核电)的实施,根据国家10MW高温气冷实验堆的总体结构10MW高温气冷实验堆的总体结构政策导向,石岛湾核电厂压水堆扩建工程将采用AP1000技术路线,分两期建设4×1250MW机组。参考国内在建AP1000核电机组建设总工期及同期工程机组开工时间间隔情况,石岛湾压水堆扩建工程每台机组建设总工期按56个月考虑,机组开工时间间隔暂定为12个月,计划全部于2020年前建成投产。

核电站的运作

石岛湾核电站筹备长达8年。在这8年中,石岛湾核电站经历了国家核安全局、环保部、发改委等相关部门及业内专家的一遍遍质询、论证和审查,反复论证其厂址、技术、施工和运营的安全性。

核电站最大的事故,如切尔诺贝利事故、福岛事故,都是由于核反应堆堆芯熔化、放射性物质外漏所致。高温气冷堆核电站所体现的四代技术一大特征就是固有安全性。从设计上,石岛湾高温气冷实验堆堆芯最高温度不超过1500度,而设计最大限值是1620度。实验堆模拟过大量常人想象不到的状况,包括在丧失所有外部电源、失冷失压的最大预想事故状态下,不采取任何人为和外部的干预,仍能保持堆芯安全状态,并将余热排出,使放射性物质在极端事故状态下不会外泄。

一般来说,火电站建设周期不足两年。可核电站必须严格按照施工计划进行,且重要工程节点必须接受国家核安全监管部门的验收后才能进入下一工序。如石岛湾项目底板第一层A、B、C三个区域的浇筑,每浇筑一个区域完成必须停工7天,完全达标后才能进行下一个区域的浇筑。从2012年12月开工到2017年建成,石岛湾示范项目建设周期长达5年。

设备的采购上,核电设施的严格程度也远超常规火电。即使采购一个看似普通的核电阀门,说明书和制造过程中的质量记录资料往往就要比阀门本身体积多出好几倍,甚至连阀门最初是由哪一炉钢炼制以及炼制时的各项指标都要求能够追溯。

建造质量要求高、工期长、监督严格,决定了核电工程的建造成本昂贵,一般要高出火电厂3-4倍。可核电运营成本很低,燃料成本占发电成本的30%左右,而火电高达50%-70%。以装机容量为200万千瓦的核电站为例,每年只需50吨核燃料、2-3节车皮运送;同等发电规模的火电厂则需煤600万吨,每天7列火车才能供给。正因为核电的特殊性,操作人员的培训也更为严格。核电站明确规定凡事有章可循、凡事有人负责、凡事有人监督、凡事有据可查,操作规程细化到日常行为的每一个方面。核电人员培训至少要达到6000小时以上,需要四五年的时间。核电项目开建之日,往往就要同时大量培训技术人员。目前石岛湾核电站人数达700多人,其中一部分员工就是为将来上马三代AP1000压水堆项目而准备的。

日常运营中,核电站也有着与火电厂截然不同的管理体系。核电不仅将安全置于最高位置,特别要求员工培养质疑的工作态度和沟通的工作习惯。

历史发展

2006年12月25日,华能山东石岛湾核电有限公司股东出资协议书和章程在北京钓鱼台国宾馆签订。

2008年1月16日,华能石岛湾核电站可行性研究报告通过了由国家电力规划设计总院、国防科工委、国家核安全局、山东省政府等组织的联合审查。

2008年04月01日石岛湾高温气冷堆核电站“五通一平”工程在宁津街道正式开工。

2008年9月1日,由二四建设公司承担施工的华能山东石岛湾高温气冷堆核电站示范工程负挖正式开工。

2008年10月,为其配套的文登变电站破土动工。

2008年10月31日,华能石岛湾核电站供水供电供汽工程正式启动,淡水管线工程率先开工建设。

2009年6月20日~29日,中国核能行业协会组织对华能山东石岛湾核电厂高温气冷堆核电站示范工程建造阶段进行首次同行评估。

2009年12月11日,华能石岛湾核电厂大件设备运输码头初步设计审查会在石岛召开。专家组经审议认为达到了交通运输部的有关要求,同意建设5000吨级大件设备驳船运输专用码头工程及相应的配套设施。

2010年5月26日至28日,山东石岛湾高温气冷堆核电站示范工程核岛及其BOP安装施工组织设计评审会议在高温堆项目部召开。

2011年3月1日,石岛湾核电站通过了国务院的审批,但随后受2011年日本“3·11”大地震引发的福岛核事故影响,国内正在筹备、审批的核电项目都被叫停。

2012年12月,华能山东石岛湾核电站获得国家核安全局颁发的工程建设许可证。

安全性能

中国高温气冷堆的功率密度是压水堆的1/30,产生100万千瓦核裂变能的压水堆反应堆堆芯体积约30立方米,而高温气冷堆的堆芯体积是900立方米,这等于把一个百万千瓦大反应堆分成10个10万千瓦的小模块以增加表面散热面积,可确保在没有冷却剂冷却条件下反应堆能自动散热,燃料元件不会损坏。高温气冷堆这种安全特性被国际上称为不会熔化的反应堆,可满足第四代核能系统安全标准,从而能够避免类似日本福岛核电站泄漏事故的发生。

存在意义

改变“西电东送”局面

石岛湾核电站处于胶东半岛的核电集群布局中,两大工程20多个模块机组投产后,文登、荣成等输送电工程一次性完成,石岛湾核电站的建设将从根本上改变山东省“西电东送”的局面。

给当地带来更多就业机会

石岛湾核电站食堂、宿舍等基础设施建成后,还将有大批专家及员工进驻。因此还需要一批后勤人员,比如清洁工、食堂工人、绿化人员、设施维护人员等,这些岗位都将在本地招聘,将给本地人带来更多就业机会。

其次,核电站的建设还需要交通运输、商业餐饮等行业支持,需要从威海本地企业购进石料、混凝土等,必然会拉动本地相关产业的发展。随着核电站建设步伐的加快,对威海本地经济的拉动作用将更加明显。工程建成后,企业人员的吃穿用行以及教育消费,又将给更多人带来就业机会。

首个拥有高温气冷堆商业化运营的国家

一期工程仅是示范项目,尽管发电能力只有20万千瓦,但它与大飞机、登月工程一样,是国家16个科技重大专项之一,其“战略意义远大于石岛湾这一项目本身”。一直以来,中国核电技术依赖于从国外引进,可石岛湾项目却由清华大学自主研发。清华大学核研院院长、高温气冷堆示范工程总设计师张作义称,“示范工程一旦取得成功,中国将成为世界上首个拥有高温气冷堆商业化运营的国家。该项目的建成,对中国从一个核电技术引进大国,变成一个核电技术和设备输出国将有着十分重要的意义。中国在世界核电产业中的地位也将因此而大幅提升。”

一份华能内部资料显示,核电对于一个能源企业的诱惑在于:“一是作为清洁能源,可以改善能源结构,节能减排;二是华能集团要想成为具有国际竞争力的大型企业集团,没有核电是不完整的;三是从实际情况来看,在当前传统燃煤发电企业普遍亏损的情况下,核电企业却一直保持着稳定的效益。”

可观的商业化前景

核电站有着“超级印钞机”的美誉。一般来说,一个百万千瓦级的核反应堆,造价约100亿人民币,正常运行一天的收益约为1000万,4年多的时间即可收回投资,而一个反应堆的正常寿命为40年左右。“衡量四代核电技术有两个最重要的指标安全性和经济性。”张爱军解释道,目前三代压水堆核电站的发电效率为30%左右,四代高温气冷堆的发电效率可达40%以上。一旦示范工程运营成功,将来复制推广具有可观的商业化前景。

未来计划

2011年3月日本大地震后福岛核电站发生泄漏事故,中国政府叫停了所有在建的核电项目。而在2012年10月,中国宣布了修改后的核电产业规划,并表示将重启新反应堆项目的审批。日本福岛核电站发生核泄漏至今已经将近两年,但对核电安全性的争议一直没有停息。对此,周培德认为,中国的核电发展确实存在着一些问题。“第一个问题就是对核电的安全性和监管可能重视的还不够,包括一些基础设施、教育培训方面等都有一些不足;第二个问题就是在运行和技术方面应该说有待进一步改进,对公众关切的问题应该采取多种的行动和措施来改进;最后一个问题就是核能要可持续地大规模地发展,来看,还需要建立整个核燃料的循环技术体系。”

据了解,中国拥有10多座正在运行的商业核反应堆,并且根据核工业发展计划,未来还要在沿海地区建造27座核反应堆。

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