此前海阳核电工业园曾表示,年,海阳核电工业园区加快发展壮大核电及新能源产业,对海阳核电一期两台商运机组做好精准服务保障,推进核电二期3、4号机组开工建设;对中核建烟台核设备制造、中核控制一期、山东核电重工、烟台力阳电气、山东丰汇设备等投产核电企业进行扩量提质增效;对在建的中核控制二期、国电投核电运营服务及研发中心和中电华元核电研发及检修基地一期加快投达产;力争中核控制三期、国电投核电运营服务及研发中心二期、中电华元核电研发检修基地二期、博凡山东海阳核电技术研发基地、海阳凌波造船等5个项目开工建设。另一方面,积极破除思想藩篱,敢想敢干敢试,全力加快其他新能源产业发展。集中精力跟进海洋千万千瓦级零碳能源+海洋产业基地战略协议,建立每半月联系一次的专门联络推进机制,在核电一期商运的基础上,努力推动海上风能、氢能、储能等其他领域实现突破,争取国家电投新能源海阳基地项目开工建设。专班落实青烟威一体化能源综合利用暨水热同传项目,全力配合清华启迪公司做好与核电公司、各级政府以及现有供热企业的关系,确保今年完成百万平方米核能供暖一期示范项目,率先在海阳实现习总书记提出的在北方实行探索核能供热要求。同时,做好为青岛提供万平方米核能供热二期准备工作和为青烟威提供1亿平方米核能供热三期论证工作。
02余剑锋陪同国家原子能机构主任张克俭出访俄罗斯推动中俄核领域合作莫斯科当地时间5月20日至22日,中核集团董事长余剑锋陪同国家原子能机构主任张克俭访问俄罗斯,与俄罗斯国家原子能集团总经理利哈乔夫举行了会谈,并赴别列洛亚尔斯克核电站访问。中俄双方就深入推进中俄核工业多领域多层次合作等共同关心的话题交换了意见。
中核集团产业开发与国际合作部、中核环保、原子能院有关负责人参加了相关活动。
03海阳核电目前运行状况如何?海阳核电是国家首批三代核电自主化依托项目,承担着高起点发展三代核电、推动我国核电跨越式发展的历史使命。截至5月20日,海阳核电1、2号机组已累计发电亿千瓦时,保持了持续安全稳定运行。日前,就海阳核电的投运对山东乃至中国核电产业发展的意义,记者专访了山东核电有限公司党委书记、董事长吴放。
记者:海阳核电是山东省首个开工建设及并网发电的核电站,其运行情况广受 吴放:海阳核电1、2号机组分别于年10月、年1月先后投入商运。从调试到投入商运,两台机组总体运行情况稳定,设备性能良好,各项指标均满足设计文件要求。两台机组的核安全形势总体平稳,三道安全屏障完整,未发生违反技术规格书的事件、失控或超标排放事件、辐射安全事件,充分体现了三代核电技术设计的先进性与建造的严谨精良;实际运行与预先设定相匹配,验证了工程设计和建设质量良好,反映了安全、质量管理有效控制。
记者:众所周知,山东是全国重要的能源生产和消费大省,能源消费总量约占全国的十分之一,煤炭消费量长期居全国首位,而核能发电占比却非常低。请结合山东省能源形势,以及海阳核电建设谈一下我省发展核能的意义。
吴放:首先,当前山东省能源发展需要核能。受自然资源条件制约,山东省富煤、缺油、少气,基本没有水电,能源结构偏煤、偏重,能源消费中煤炭比重偏高、电力装机中煤电比重偏高,对比全国平均水平分别高出15%和21%,因而亟须压减煤炭消费、优化能源结构。
海阳核电作为大型绿色能源基地,位于电源点分布较少的胶东半岛,地处山东省新旧动能转换综合试验区两大核心——青岛、烟台的中间地带,距离两市均公里左右。按照目前在运行的1、2号机组年发电小时计算,预计年发电量亿千瓦时;6台机组全部建成后,预计年发电量亿千瓦时,可满足全省约6%的用电需求,年节约标准煤万吨,减排二氧化碳万吨、减排二氧化硫17.1万吨,相当于种植阔叶林14.4万公顷。海阳核电能够为胶东半岛及全省经济社会发展提供更加安全、可靠、稳定、经济的清洁能源。
其次,核能具有良好的经济社会效应。目前广东省、浙江省、福建省在运核电装机规模分别为万千瓦、万千瓦、万千瓦,核电发电量占比分别为13.6%、11.8%、27.8%。依托核电项目,浙江建设了全国知名的海盐核电城,广东打造了极具影响力的核电产业链高地等,为当地带来了巨大的经济社会效益,所以有“建一座核电,富一方乡亲”的说法。以海阳核电为例,6台机组全部投运后,每年纳税达39亿元,持续提供数千个工作岗位,有力推动海阳打造全国知名核电装备制造产业园区。
记者:海阳核电在商运投产的同时,山东省的核电产业也从高起点示范阶段步入规模化发展的新阶段,请问海阳核电作为排头兵、先锋队,对山东省后续核能产业发展有何作用?
吴放:从项目本身来看,海阳核电是世界首批三代核电站、国家战略工程,山东省首座核电站,在国内外都具有极大的影响力。海阳核电一期工程两台机组顺利投产商运,为我省核电发展趟出了一条三代核电建设之路,积累了宝贵的管理经验和大量技术成果,培养了一支“高精尖”人才队伍,海阳核电正成长为一个成熟的核电基地。
从区域协调发展来看,海阳核电对于山东省核能产业安全高效发展,发挥了从先锋队到孵化基地的示范作用。经过多年深耕,烟台市依托海阳核电等核电项目,成立了“两园区一中心”,即海阳、莱山核电产业园区及国家级核电产业技术创新平台——烟台核电研发中心,形成了集研发、制造、推广应用于一体的三代核电产业链,这对于省内其他地方产业与核电站同步发展具有示范意义。
从核能创新发展来看,我们全面推进核电向核能转变,力推单一核电向核能综合利用、多能互补转变,以核能发电为基础,积极探索清洁供热、海上风电、多用途动力堆、海水淡化、制氢与储能等多能互补和联合经济运行。目前,海阳核电一期核能供暖示范项目正在加快推进,力争将海阳打造成为核能综合利用示范基地、国内首批实现核能清洁供暖的城市,助力山东在核能综合利用领域抢占先机。
04小型核反应堆应用趣谈 核能作为人类历史上的一项伟大发现,应用领域非常广泛,其中最常见的形式就是核能发电——核电提供了全球约10%的电力供应。核能能量密度高,1千克铀全部裂变释放出的能量相当于吨标准煤燃烧释放的能量,并且高效清洁。但我们所熟知的核电站占地面积大,有的相当于上百个足球场大小。其实,还有很多不同类型的核能应用与人们生活相关,“体型”更小的反应堆就是一类。下面就带您从陆、海、空、天不同维度来认识一些有趣的小型核反应堆。有一类小型核反应堆被称为小型模块化反应堆。所谓模块化,指的是部件模块化建造。模块化出厂的部件可以使反应堆的建设如同搭积木,能大大缩短核设施的建造周期以及检修过程。更小的体积、更快的建设周期以及更简易的运行,使这种反应堆的灵活性得到极大提高。按照需要,这种小型反应堆可快速部署在偏远地区、海岛等地,提供电力、取暖、海水淡化、制氢等用途。
当反应堆的体积缩小至一定程度,还可用大型车载或船载,以实现移动化。其中最典型的是核动力航母与核动力潜艇上的核动力堆,核能提供的持久强劲动力可使其航行持续能力成数量级增加。年,世界上第一艘核动力潜艇“鹦鹉螺”号建成,将凡尔纳的幻想变为现实,开启了核动力舰船发展的新纪元。如今,舰船小型反应堆的发展步入多功能民用时代,如俄罗斯KLT-40s型船舶用小型堆,不仅可为船舶提供动力、电力供应,还可进行海水淡化,甚至破冰等。其中,仅破冰这一项便极具商业前景。如果北极航路能够打通,船运航程将大为缩短,对我国发展具有重要战略意义。
在空、天领域的应用中,小型核反应堆同样大显身手。
上世纪的美国、苏联军备竞赛,将小型核反应堆的应用拓展到了核动力飞机。当时,美国改装了当时世界上最大的B36战略轰炸机,而苏联改装了图95M大型轰炸机,两者都装载了核动力装置,并进行了相应实验。但因实战性价比不足以及技术问题,该类研究没有深入进行。
而在航天领域,人类正在对小型化的核反应堆开展更多范围、更深层面的应用研究。首先是太空核电源。航天器上的电源多采用太阳能或化学能,无法完全满足深空探索的需要,只有核能可以胜任此任务。最常见的太空核电源为同位素(如钚-)热/电源,以及核反应堆电源。同位素热/电源形式多样,都是通过衰变放热转换或产生电能。而空间反应堆电源较早的类型有美国的SNAP-10A和苏联的BUK和TOPAZ。其中,较成功的BUK反应堆电源采用铀钼快堆,电功率约为3千瓦,使用液态金属冷却。年至年间,苏联共发射了32个携带BUK的海洋监视卫星。年,美国洛斯阿拉莫斯实验室提出了Kilopower项目,用以开发新一代更加小型的空间反应堆。Kilopower采用铀-堆芯,利用高效斯特林发动机转换输出千瓦级别电力,体积仅有纸篓大小,但几台Kilopower即可为一座空间站提供所需电力供给。
我们的目标是星辰大海,探索浩瀚宇宙,进入无垠深空,这其中少不了核动力推进器的一席之地。早期核动力推进以核热推进为主,利用核裂变释放能量加热工质,加热的工质高速喷出喷管产生推动力,如美国早期的NERVA,以及苏联的RD-发动机。但由于化学火箭可满足当时需求,热核推进技术一度得到搁置。
进入21世纪,为推进载人登陆火星任务,美国、欧盟及俄罗斯开展了大功率电推进技术研究,推出了核动力搭配电推进系统。它的工作原理是,利用核反应堆及热电转换系统产生电能,使工质电离化,产生带电粒子,在电场或电磁场作用下高速喷出喷管,产生反推力。与当前化学推进器相比,它的比冲提高了1个数量级以上。可见,核动力推进将帮助人类真正揭开星际远征时代。
此外,还有为人类健康保驾护航的医用同位素生产堆、各类研究堆以及探索阶段的聚变堆等。随着时代发展以及科技工作者们的不懈努力,相信核能将在陆、海、空、天有更为广阔的应用,更好地为人类服务。
05从核潜艇到华龙一号他们撑起了祖国的脊梁上世纪60年代,我国开展了一场以战备为目的的大规模工业迁徙,全国各地的工人、干部、知识分子涌向大西南等“三线地区”,当时20多岁的高星斗就是其中之一。来到四川后,他在长达半个世纪的时间里,和同事们一起艰苦奋斗、挥洒青春,研制建造出了中国第一代核潜艇。
就在上个月,由中国核动力研究设计院自主研发设计的“先导式安全阀”通过专家评审,研制成功,可用于华龙一号等三代核电站,标志着“华龙一号”最后一个关键部件即将实现国产化。
中国核动力研究设计院二所所长李朋洲:“华龙一号”最大的特点就是自主创新,它的每一个软件、每一个编码、每一个数据,都是我们中国人自己的,具有自主知识产权,如果不完全掌握的话,就会受制于人。
“不掌握每一项关键技术,就会受制于人。”这句核电人代代相传的话,最早来自于四川西南地区的一个大山沟里。在这里,蕴育了中国核动力技术,也是中国第一代核潜艇的诞生地。
高星斗,79岁,中国核动力研究设计院高级工程师,第一代核潜艇陆上模式堆操作员。年,高星斗从西安交大工程物理系毕业后,就来到四川,投身中国第一代核潜艇研制事业。
中国核动力研究设计院高级工程师高星斗:我们科技人员来了以后,都是住的草棚棚,夏天漏雨,不光是漏雨,当时,蛇很多,蚊帐上盘着蛇,床底下有时候经常看到蛇跑来跑去的,所以,非常艰苦。
虽然条件艰苦,却丝毫没有动摇高星斗和同事们为国家研制出第一艘核潜艇的信心和决心,因为大家都知道,核潜艇研发事关国防安全和国家荣誉。
中国核动力研究设计院高级工程师高星斗:年,赫鲁晓夫访华的时候,中央领导就提出,让他提供核潜艇的一些资料,当时赫鲁晓夫就轻蔑地说,核潜艇这个东西很复杂,而且造价很贵,你们搞不了,我们有就行了,毛主席听了以后,就非常生气,就说,核潜艇一万年我们也要搞出来。
不自己造出核潜艇、掌握海军“杀手锏”,就会受制于人,甚至被动挨打。在这样的形势下,年,我国组建了一只30多人的核潜艇科研小组,靠着对数计算尺、算盘这些落后的工具,算出一个个复杂的数据。
中国核动力研究设计院高级工程师高星斗:这把尺子,叫做对数计算尺,它可以把复杂的乘除运算,变成加减运算,当时我们数万个数据就是这把尺子和算盘计算出来的。几乎科技人员是人手一把,用这个尺子拉,一天也就能计算十几个二十几个数据,了不得了,工作量非常大。
对于当时的科研人员们来说,研发工作就像是摸着石头过河。在当时,科研人员们对核潜艇的认识只停留在“核潜艇”三个字上,谁也没有见过。只有从国外的杂志、报纸上收集一些零碎的信息,甚至从国外买来“核潜艇”造型的儿童玩具,拆了装、装了拆。而高星斗负责的反应堆操作工作,难度也非常大——如果说核潜艇是一条“巨龙”,那么反应堆就是这条“巨龙”的“心脏”,为核潜艇在海里前行提供源源不断的动力。研制反应堆,需要一个和海里一模一样的实验环境,于是,“陆上模式堆”就在这里落成了。眼前这些锈迹斑斑的墙体,是被水长时间侵蚀留下的痕迹,堆舱就埋藏在水里,身为操作员的高星斗也练就了一身过硬本领。
中国核动力研究设计院高级工程师高星斗:反应堆舱里面设备很多,有十多个系统,有0多枚管道,多个阀门,里面分三层布置,密密麻麻的,一般人进去都很困难,当时我们上岗的时候要考核的,把你眼睛蒙上,5分钟就要摸到他要求的阀门,摸不到一个,扣5分,你要上了80分,才能正常操作,80分以下,继续学习。
凭借着这股韧劲,我国仅用了12年就造出了第一艘核潜艇。年8月30日,在这间总控室里,“陆上模式堆”运行参数达到了满功率,标志着反应堆终于研制成功了。当时,担任第一代核潜艇总设计师的彭士禄,立即拨打了直通周恩来总理办公室的专线电话,汇报这一消息。
我国第一代核潜艇总设计师彭士禄:高兴,我五天五夜没睡觉啊,我就拼命抽烟呗,一下抽了五六支烟。
中国核动力研究设计院高级工程师高星斗:周总理当时,第一很高兴,表示表扬、祝贺,紧接着,他说了4句话,以后工作要严肃认真、周密细致、一丝不苟、万无一失,说的这么4句话。这4句话对我们来说是一生的鼓励。我们这个反应堆上,堆、核无小事。
不到4个月后,中国自主研制的第一艘核潜艇成功下水,艇上4.6万个零部件、1多种材料,由全国0多家工厂研制生产,没有用国外一颗螺丝钉,中国成了全世界第5个拥有核潜艇的国家。
从反应堆的建造、运行、退役,近万名核电人把毕生奉献给了“大三线”,他们隐姓埋名、无怨无悔,只为祖国强大、民族崛起。如今,半个世纪过去了,第一代核潜艇已经退役,而我国核动力事业仍在继续,一代代神秘的核电人薪火相传,在中国核动力研究设计院继续完成他们铸造“大国重器”的使命。
中国核动力研究设计院高级工程师高星斗:革命人永远是年轻,他好比大松树冬夏常青……
父亲张建国64岁中国第二代核动力人:能为我们国家核动力事业出一份自己的力量,我觉得很值了。
儿子张蜀青36岁中国第三代核动力人:接力棒传给了我们,我们接住了,就要干好,义无反顾。
06世界核燃料产业面临新的变局 1.世界主要核燃料产品供大于求问题日益凸显,价格下行压力不断增大,部分核燃料供应商出现了关停产能、破产重组,因此全球核燃料供应结构面临新的变局。2.福岛核事故后,在追求更高固有安全性理念的引导下,美国西屋公司、法国欧安诺、俄原集团、日本东芝公司等各国核电巨头借助技术革新加速了新一代先进燃料研发(包括ATF燃料)。
3.铀浓缩环节几大供应商也已经出现经营压力,并积极采取措施降低经营成本,目前市场价格已经呈现触底现象,随着市场需求的进一步扩大,后期浓缩价格有望逐步回升。
4.基于政治、技术、贸易控制、供应安全等因素,全球核燃料供应体系,在本土化供应与多元化供应、自由开放交易与垄断保守供应中寻求平衡。
5.国际核燃料市场各主要供应商加快突破我国核能市场,通过技术和项目输入捆绑核燃料进入国内市场。
6.世界主要供应商积极推进先进核燃料元件研发,积极布局下一代新型燃料,加快前沿技术的争夺。3D打印、智能制造、材料基因工程等先进研发手段和加工工艺手段逐渐引入核燃料科研与生产领域,对于产业转型升级潜力巨大。
核燃料加工产业是核能发展的核心组成部分。核燃料产业加工产业铀转化、铀浓缩、核燃料元件制造等关键加工环节。全球核燃料供应体系基本掌控在几个核大国手中,形成了较为稳固的供求关系,这些国家也代表着世界核燃料技术的发展水平。
生产体系能力
铀转化供应能力分为一次供应和二次供应。目前,国际上一次供应共有四家大型商业铀转化服务供应商:法国欧安诺集团(Orano)、加拿大矿业能源公司(Cameco)、美国康弗登公司(ConverDyn)、俄罗斯国家原子能集团公司(Rosatom)。据年WNA核燃料报告统计,国际主要铀转化供应商六氟化铀产能为5.26万tU(UF6)/a,实际估算总产量为4.18万吨。年,康弗登公司关闭了全部产能。根据UxC统计,年全球市场二次供应的量约为3.5万吨。
国际市场主要有三家铀浓缩服务供应商:俄罗斯国家原子能集团公司(Rosatom)、欧洲铀浓缩公司(Urenco)、法国欧安诺集团(Orano)。据WNA统计,年国际主要铀浓缩供应商生产能力共计约5.5万吨,全球分离功总需求约为5万吨SWU(含我国)。国际铀浓缩市场还存在一定的二次供应,~年,国际市场平均每年铀浓缩二次供应量约为tSWU。
福岛核事故后,主要核燃料产品供大于求问题日益凸显,价格下行压力不断增大,部分核燃料供应商出现了关停产能、破产重组,因此全球核燃料供应结构面临新的变局。
科技创新水平与技术现状
目前,欧、美、俄等国家和地区是核燃料加工环节技术的领跑者,代表着最先进的发展方向。铀转化环节:目前世界上普遍采用铀纯化转化一体化工艺,主设备单体处理能力强,效率高,并朝着进一步减少中间环节,缩短工艺流程,降低放射性废物产生量,提高经济性方向发展。铀浓缩环节:目前工艺化应用的主要是离心法。国际上掌握铀浓缩技术的国家主要有俄罗斯、西欧Urenco、日本和美国。今后发展方向主要是通过高强度、高模量新材料的研制和采用,以及设计和加工工艺水平的提高,不断提高离心机的单机分离能力和离心生产的经济性。元件环节:高燃耗的核燃料组件已经广泛商用,西屋的AP0燃料组件,法国欧安诺的HTP和全M5AFA3G,俄罗斯的TVS-2M等燃料组件是轻水堆组件的典型代表,并形成了各自知识产权的锆合金体系。福岛核事故后,在追求更高固有安全性理念的引导下,美国西屋公司、法国欧安诺、俄原集团、日本东芝公司等各国核电巨头借助技术革新加速了新一代先进燃料研发(包括ATF燃料)。
价格与成本水平
核燃料成本控制是取得市场竞争力的根本保障之一。据UxC数据分析,年8月核燃料整体采购成本约为美元/kgU,其中天然铀在各环节的采购成本占比最高,为48%;燃料元件其次,为23%;铀浓缩18%;铀转化服务在核燃料产品中占比最小,仅为9%。
铀转化:
根据UxC统计,在年之后,铀转化现货和长期价格均进入下行通道,长期合同价格高于现货价格。年底,美国ConverDyn公司由于价格和经营成本压力,关闭了全部产能,一定程度上刺激北美与欧洲客户大量积累铀转化库存,在年,铀转化的价格呈现上升趋势,截至12月底,铀转化的价格在14美元/kgU左右。相关机构认为,铀转化市场中期内仍将有缓慢上升的走势。
铀浓缩:
年以来,受福岛核事故的影响,现货价格呈下降走势,从9年的最高点.5美元/kgSWU一直降至年的43.25美元/kgSWU,长期合同价格下跌形势类似。年前7个月,全球市场的分离功价格依旧呈下降趋势。从8月份开始,分离功现货价格开始缓慢上升,呈现止跌现象。
在核燃料加工成本控制方面,铀浓缩加工环节具有标准加工服务属性,同时相比铀转化而言,具有更高的技术壁垒和经济附加值。年Urenco公司的实际产量为吨SWU,总人数为4人,人均分离功产量12.18吨。近两年,面对市场经营压力,采取离心机延寿、计提资产减值准备等措施降低生产经营成本,推进降本增效,使得年分离功成本较年降低6.69万元人民币/tSWU。
燃料元件:
核燃料元件有不同的类型,与反应堆设计密切相关,相互替代性差。总体来看,美国市场中的燃料元件价格自8年以来一直上升趋势,压水堆元件价格低于沸水堆元件价格。年压水堆元件价格为美元/kgU,沸水堆元件价格为美元/kgU。
全球看,铀转化、铀浓缩环节一次供应能力由为数不多的几家公司控制,由于过去几年核燃料价格下跌触及企业经营成本,抗压能力较差公司意味着首先出局,直到市场达到新的平衡。
从近期的市场价格走势看,铀转化环节由于康弗登公司率先做出停产决定,市场价格迅速作出反应,止跌并大幅反弹。铀浓缩环节几大供应商也已经出现经营压力,并积极采取措施降低经营成本,目前市场价格已经呈现触底现象,随着市场需求的进一步扩大,后期浓缩价格有望逐步回升。
欧美市场供应格局
目前,从全球核燃料市场看,俄罗斯由于一体化的核工业体制,核燃料供应几乎完全自给自足,外部供应商很难进入;欧盟通过欧洲原子能共同体条约,确立了法律框架,实现了欧盟内部核材料的共同市场,确保核燃料的供应燃料供应安全,对外以单一市场体制对外有限开放,受到严格控制。相比之下美国市场、亚洲市场相对开放,但为了确保供应体系稳定,防止外部低价竞争,某些国家对核燃料供应进行了配额限制。
自年以来,美国分别从德国、荷兰、俄罗斯、英国、法国、中国等多个国家采购分离功,其中主要进口国是西欧与俄罗斯。俄罗斯、年在美国市场的占比分别为36%、42%。此后,基于美国对俄罗斯铀浓缩服务的由于配额限制,进口比例在20%上下,约为0tSWU。
美国市场铀浓缩供应格局
欧洲市场铀转化方面,欧盟年接收1.28万吨铀转化服务,主要来自四家供应商,分别是Orano(40%)、Rosatom(21%)、Cameco(17%)和ConverDyn(16%)。
-年欧洲核电机组的铀转化服务供应情况
来源:EuratomAnnualreport
在铀浓缩方面,欧盟主要有4个来源:分别是西欧的Orano与Urenco,俄罗斯的Rosatom,俄罗斯浓缩后处理铀(ERU)与美国的Centrus。据统计,年欧盟共接收了约1.09万tSWU铀浓缩服务。
欧洲市场铀浓缩供应格局
-年欧盟28国核电机组的铀浓缩服务供应情况
来源:EuratomAnnualreport
总体上看,基于政治、技术、贸易控制、供应安全等因素,全球核燃料供应体系,在本土化供应与多元化供应、自由开放交易与垄断保守供应中寻求平衡。欧洲以及美国对本土核燃料商的采购比例都很高,对俄罗斯低价核燃料供应采取总量供应控制手段。
客户服务能力
国外西方国家有很强的客户服务能力,对客户的要求和需求有很强的反应和适应性,提供个性化服务及增值服务,积极了解和挖掘客户的潜在需求,重视与客户之间的长远利益。
不断增强本土化能力。例如Urenco在德、荷、英、美等4个国家都建设了离心机浓缩工厂,地理上的延伸和供应保证了其能够更灵活满足不同客户的需求,并拥有强劲的远期订单。
拓展增殖服务。一般燃料元件供应商都拓展了燃料增殖服务,发展个性定制服务以及全生命周期管理服务等。俄罗斯甚至针对前苏联加盟国家或采取BOO模式出口的核电站,提供乏燃料管理服务,提升其核燃料竞争力。
一体化服务能力。世界上除了中国,仅有法国、俄罗斯具备铀转化、浓缩及元件一体化服务能力,这些国家可以为核电客户提供一站式采购服务,并提供保税、库管、物流等服务,作为一种综合能力优势,获得了国际市场的影响力和话语权。
未来趋势与走向
为了实现核燃料可靠供应保障,全球基于多边核燃料供应体系构建进行了积极探索,目前俄罗斯已经建立了核燃料银行,为可靠供应体系作出了积极贡献。但是,不具备核燃料加工能力的核电国家,始终认为只有建立本土化供应的核燃料加工供应体系才是最可靠的,乌克兰当年面临的核燃料供应局面再一次印证了本土化供应的重要性。
受年福岛核事故的影响,当前国际铀转化厂普遍开工不足,全球铀浓缩一次能力和二次能力供应总和明显供过于求,各大供应商为缓解产能吃不饱的问题,采取各种措施。国际核燃料市场各主要供应商加快突破我国核能市场,通过技术和项目输入捆绑核燃料进入国内市场。
近年来,国际核燃料市场进入深度调整期,供应商面临洗牌,竞争将更加激烈。部分核燃料供应商出现经营不善而重组,国际核燃料供应能力格局不断更迭调整,对于国际核燃料稳定供给格局构成挑战,更显示出建立新的核燃料供应秩序的重要性。
世界主要供应商积极推进先进核燃料元件研发,积极布局下一代新型燃料,加快前沿技术的争夺。3D打印、智能制造、材料基因工程等先进研发手段和加工工艺手段逐渐引入核燃料科研与生产领域,对于产业转型升级潜力巨大。
07日本1.6万吨核废料急需处理1万吨核垃圾只能深埋国内 如何处理那些没有任何再利用价值、同时又具有高度辐射的核垃圾,对于每一个核能大国而言都是一个相当头疼的问题。即便是把核反应堆产生的核废料进行提纯制造核武器,依然会留下大量核垃圾。很多国家基本上都只能选择深埋地下,以免发生泄漏。用玻璃固化保存起来的日本核垃圾。
据外国媒体5月25日报道,日本到目前为止至少有1.6万吨核废料需要进行最终处理,预计将产生1万吨核垃圾。此前日本政府曾计划跟主要国家商讨核废料共享(再利用)的方针。不过,由于制定最终处理标准的日本原子力规制委员会还没有开始就此事进行讨论,这些数量庞大的核废料目前只能埋藏在日本国内。
据了解,只要是发展核能,每一个核电站都必然会产生高辐射的核废料。从根本上来说,对核废料进行再处理、提取出钚等放射性元素,然后剩下那些无法被再利用的都属于核垃圾。日本政府的核废料回收计划,是在青森县六所村建造核电站废弃核燃料的再处理工场。根据设想,如果这个核废料再处理工场开足马力运转的话,每年能够从吨核废料中回收吨有用物质,另外剩下吨核垃圾。按照规划,这个再处理工场原定于年上半年完工并投入使用,但由于受到日本原子力规制委员会的安全审查,预计很难按原定时间投入使用。
一个非常严峻的问题在于,日本各核电站的燃料池对于核废料的保管容量正在达到临界点。根据计算,现在日本各核电站燃料池中保管的核废料,将会产生1万吨左右的核垃圾。为了解决当前的这一困境,日本原子力规制委员会本月22日召开会议,就九州电力公司玄海核电站3号机的核废料保存问题进行了讨论,最终形成了两套方案。一是压缩燃料池内核废料之间的间隔,从而增加保管空间。二是增加通过空气制冷的“干燥式冷藏设备”,从而新增核废料的保管空间。但无论是哪一种方式,都无法解决再处理后产生的大量没有使用价值的核垃圾问题。
根据日本政府缔结的《核废料相关条约》规定,核废料原则上是在产生国内进行处理。为此,日本政府在年7月公布了一份核废料可填埋区域地图,面积约占到国土面积7成,引发全日本社会的 日本经济产业省称,这份地图的绘制只考虑了自然地理因素,并没有体现人口密度等社会因素。其中3成不适合填埋的地区,多数都存在火山或者活动断层。而东京和大阪的中心地区,日本政府则以可能蕴藏着地下矿产资源为由,将其归入不适合填埋地区。除此以外,核废料处理厂所在地青森县和发生过核泄漏事故的福岛县,也被“特批”归为不适合填埋地区。
08中罗核电项目联合工作组第二次会议召开年5月22-23日,中罗核电项目联合工作组第二次会议在罗马尼亚首都布加勒斯特召开。中国国家能源局核电司副司长史立山、罗马尼亚能源部能源政策司司长爱莲娜?坡培斯库分别率团参会,我驻罗使馆经商参赞关钢出席了会议。会议期间,双方表示,两国政府支持双方企业按照互利共赢原则开展核电项目合作,推动双方企业加快工作进程。双方还签署了本次联合工作组会议纪要。
会前,受罗方邀请,驻罗大使姜瑜、经商参赞关钢陪同代表团一行于5月21日赴罗马尼亚康斯坦察省现场考察了切尔纳沃德核电站3、4号机组项目情况。罗马尼亚国家核电公司首席执行官吉塔及其工作团队全程陪同,详细介绍了切尔纳沃德核电站发展情况,并就相关事项与代表团进行了商谈。
09警惕向全世界贩卖的核恐惧——HBO神剧《切尔诺贝利》之思( 以好莱坞为代表的影视剧充斥着世界各地,从而进行美国文化和价值观的渗透,是美国霸权的四根支柱之一。其余三根支柱分别是高科技、美军和美元,这就是美国控制世界的诀窍。近日来,在高科技领域,我们已经看到美国是如何为了维护自己的领先地位把华为往绝路上逼的。在文化领域,美国也从未闲着。这不,HBO刚刚推出的新剧《切尔诺贝利》( 评论中大家表达了自己对这部剧很多感悟和切尔诺贝利核事故的诸多看法,普遍认为“该剧虽然不是恐怖片但胜似恐怖片”、“隔着屏幕都能感受到核辐射”,甚至有人“为了看这个剧,摆了盆仙人球防辐射”。霎时间,一股强烈的“核恐惧”充斥着各大 01科学认识核辐射:有辐射就一定有危险吗?
自36亿年前,第一个单细胞生物诞生起,天然本底辐射就始终“照耀”着生命的进化过程。生物体的进化发展不仅没有因为这同样漫长的天然本底辐照历史走向灭亡或者衰落,而是变得越来越多种多样,最终进化出了人这样的高等生物。我们每个人甚至从还没出生开始,就每时每刻与来自于宇宙射线和自然界中的辐射相伴。只要我们还生活在地表之上,每时每刻都会有几千束宇宙射线从你我的身体内一闪而过,所以,我们知道辐射是不能完全避免的,并不是大家想中的那么可怕。
那么,为什么大家对核辐射如此之恐惧呢?其中的一个主要原因是目前普遍采用的线性无阈假说。线性无域假说于年提出,大致意思是核辐射,无论剂量有多低,都可能带来健康危害。这常常令人感到不安。然而,大量科学文献指出线性无域假说没有确切事实依据,没有得到完善的实验和流行病学研究证实。而也有一些研究表明低剂量辐照对人体没有危害,甚至有益:如对中国阳江、印度克拉拉邦等地区辐射高本底地区人群健康调查并未发现低水平辐射增加癌症发生率,反而可能降低癌症发生率;对美国Hanford核工厂下风向居民半个多世纪的观察结果显示,核工厂下风向居民甲状腺癌未见增多,而肺癌发生率显著低于对照组。对切尔诺贝利事故后受低水平辐射影响地区的居民20年的观察证实,相比于对照地区,该地区的癌症发生率并未显著增加,甚至有所降低,更是线性无阈模型无法解释的。因此,线性无阈只是一个未经科学证实的假说,有辐射并不等于有危险。
02理性面对核辐射:如何评判核辐射的危害程度?
衡量核辐射对生物组织伤害程度的单位是西弗(Sv),它是对不同种类以及能量的辐射粒子产生的吸收剂量进行加权后得到的值。但西弗是个非常大的单位,通常使用的是毫西弗(mSv),旧时也用雷姆作为单位,1rem=10mSv。剧中所说的伦琴是照射量单位,表示存在的辐射量,而不是生物的吸收情况。照射量和吸收剂量可以通过转换因子进行近似换算。1伦琴大致相当于10mSv。
这些数值是什么概念呢?世界范围内天然本底的年平均剂量为2.4mSv,胸部CT扫描的辐射剂量约为7mSv。国际辐射防护委员会ICRP给出的核工业从业者每年的剂量限值为20mSv,对公众所受到的年辐照剂量限值为1mSv。
为了更直观的让大众了解辐射剂量与我们生活中的关系,一种非正式的电离辐射暴露剂量单位——“香蕉剂量”被提了出来,旨在向大众比较通常的辐射剂量与吃下一个平均尺寸香蕉所受到的天然放射性核素辐射剂量。核电站对周边环境的最大允许辐射暴露是每年根香蕉等效剂量(μSv)。而对于抽烟的人群来说,由于烟草中的放射性钋与放射性铅,若每天一包烟,每年约受到的辐射大约是10万到50万根香蕉等效剂量(10-50mSv)。
03切尔诺贝利事故的真实后果:辐射致死人数不到,更具危害的是核恐惧
切尔诺贝利有多少人因辐射和随后的癌症而死亡?年美国核学会 国际原子能机构于3年成立切尔诺贝利论坛,旨在就事故影响提供权威的共识。论坛成员包括原子能机构,联合国人道主义事务协调员,联合国原子辐射影响科学委员会,世界卫生组织和世界银行等。白俄罗斯,俄罗斯和乌克兰政府也是论坛的成员。5年9月6日至7日在维也纳举行的切尔诺贝利论坛在其报告中详细记录了包括死亡在内的健康影响。报告指出,有人在事故中受到急性放射性照射,其中导致28人死亡,另有2人死于与辐射无关的伤害;在年至4年间,又有19人因各种原因死亡,并不一定与辐射直接相关。
与福岛事故一样,最重要的健康问题来自于对核辐射的误解引起的恐惧。切尔诺贝利论坛报告指出,由于对辐射威胁长期的误解,及辐射的神秘感导致受影响地区居民相信“瘫痪宿命论”,导致了长期依赖的文化。事故后给社会特定阶层带来的贫穷、焦虑、压抑情绪,以及终生酗酒、抽烟等不健康生活方式,一直是一个比辐射更大的问题。
如今切尔诺贝利核反应堆周围仍然存在一个30公里的禁区,尽管该区域的辐射水平远低于对健康造成影响的水平,但仍作为预防措施进行维护。切尔诺贝利禁区不受人类干扰,已成为一种令人惊叹的自然野生动物景观。事实上,大约有一千人被安置几个月后,就重新回到了切尔诺贝利30公里范围内生活,并且幸存了30多年。
04持续改进的核安全:类似切尔诺贝利事故不会再发生
切尔诺贝利核电站的压力管式石墨慢化沸水反应堆型是事故发生的关键。这种反应堆类型在苏联时期被称为“RBMK-0”,它没有轻水堆那样的钢制厚壁压力容器,而是将根压力管插入堆砌得高高的起慢化中子作用的高7m、直径11.8m石墨块中。RBMK在设计上存在很多安全隐患:(1)正的空泡系数;(2)控制棒的设计缺陷;(3)缺少安全壳。此外,由于堆芯大,氙震荡效应明显,其功率可能会在某些区域迅速升高,而在另一些区域可能会迅速下降,这些隐患最终导致了切尔诺贝利核事故惨剧发生。
据IAEAPRIS系统显示,俄罗斯境内仍有10台这种反应堆在运行,仍在运营的RBMK-0中存在的缺陷已经被修改。最大的更新在于控制棒设计,即增加了中子吸收剂,同时还做了其他的一些改进。此外,在世界范围内更加先进安全的核能系统(如第四代核能系统)也在加速研发。正如德国的核安全机构(GRS)的报告称,重复年的切尔诺贝利事故在现在已经几乎不可能。
在7年,世界著名医疗杂志《柳叶刀》(Lancet)发表了一份研究报告,从环境污染以及事故角度,对不同电力能源所造成的死亡与疾病进行了比较,结果发现单位发电量火电死亡率远远高于核电,核电几乎是迄今最安全的能源来源。
05尾记
全球三次重大核事故摆在那,最近的日本福岛核事故不拍,自己的三哩岛核事故不拍,HBO专挑个已过去33年的苏联切尔诺贝利核事故。剧内有明显的丑化苏联当局形象,这明显是美国式政治正确的黑剧吧。但这次HBO拍的《切尔诺贝利》就算是挖空心思黑苏联,有些东西它还是黑不动的。在面对这场史无前例的核事故方面,苏联救灾人员表现出来的英勇无畏,这个谁也黑不了。如果这事发生在美国,他们也不见得能处理的更好。从美国历年的飓风、森林火灾救灾就能看出来,美国人根本没有严谨的灾害救灾应急预案,更不会有那么多人舍生忘死抢险救灾。
当然,本文内容并不是说核辐射不可怕、核电站不会出事故,只是想表达实际上没有人们想象得那么恐怖罢了。在警惕HBO向全世界贩卖核恐惧并输出其文化价值观的同时,我们更要敬畏核安全。只有敬畏核安全,才能守护核安全、确保核安全。在我国,核安全已被纳入到国家总体安全体系,上升为国家安全战略,由此可见核安全之重要性。核安全高于一切,将始终是核能发展的生命线,也是核电人永远坚守的底线。
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