核电厂发电运行时的安全性与经济性评价论文_尤志辉,曹鹏

核电厂发电运行时的安全性与经济性评价论文_尤志辉,曹鹏

(福建福清核电有限公司 350318)

摘要:随着社会经济和科学技术不断发展,我国核电事业发展迅速,尤其在低碳理念发展环境背景下,加强对可再生资源的科学利用,减少传统能源的消耗,是实现社会经济可持续发展目标的必然手段。另一方面,虽然核电厂与传统发电模式相比,在环保性和生态性方面具有明显优势,但考虑到核电厂电力生产的特殊性,相关部门、企业还需加强对核电厂发电运行过程经济性和安全性的评价,以推动我国核电事业的健康发展。笔者即从核电厂发电运行入手,就其安全性和经济性评价,发表几点看法,以供相关人员参考。

关键词:核电厂;发电运行;安全性;经济性;评价

近几年,我国社会经济发展迅速,相应带动了我国核电事业的快速发展,进一步改善我国能源结构,减少传统能源消耗的同时,对于核电厂运行安全性和经济性,提出了更高的要求。相关统计数据显示,我国目前正在运行的核电机组有12座,在建核电机组有49座,同时还存在部分计划建设的核电机组,能否针对核电厂发电运行经济性和科学性进行科学评价,成为我国核电事业能否顺利建设发展的关键。就现代核电厂而言,其运行安全性主要包含安全措施的有效性,以及相关人员、设备的可靠性两方面内容,而运行经济性则主要包括清洁性等对环境的要求。总的来说,核电运行安全性是运行经济性的基本前提和保障,运行经济性则是运行安全性的直观体现。本文即围绕核电厂发电运行,就其安全性和经济性评价,进行了分析和探讨,具体内容如下:

一、核电厂发电运行过程中存在的安全问题及经济性问题分析

(一)核电厂发电运行过程中的安全性问题分析

首先,受到一些历史性原因的影响,人们在开发和利用核能的过程中,普遍存在着不同程度的“恐核”心理,在这种心理的作用和干扰下,相关人员的心理负担和心理压力较大,进而形成了一种安全性问题。核能的初始应用领域是军事领域,并且是作为一种军事化的破坏性武器存在的,1945年投放在日本广岛和长崎的两枚原子弹,给当地造成巨大破坏的同时,也给世界人民带来了巨大的心理阴影;其次,虽然随着核技术的不断发展和完善,核能逐渐被应用于发电及其他领域,并由于核电厂的发展和出现有效降低了传统能源的损耗,但核能泄漏、核废物等仍具有严重的安全威胁。日本等国家的核泄漏事故表明,在核电厂发电运行过程中,一旦出现核泄漏问题,就必然会给周边环境和人群带来巨大的危害。

(二)核电厂发电运行过程中的经济性问题分析

除安全性问题外,经济性问题也是影响核电事业发展及核电应用推广的另一种关键性因素。一方面,核能的开发和利用,可以有效减少社会经济发展对于煤炭、石油等传统能源的供应需求,同时避免硫化物、氮氧化物等污染物的排放,促进社会经济的可持续性发展;另一方面,目前我国核电事业仍处于起步发展阶段,核电经济数据库建设仍存在着一些问题,经济性评价也已定性分析为主,整体评价水平处于一个相对低端的发展阶段。

二、核电厂运行的安全性及经济性评价分析

(一)核电厂运行相关的安全性评价分析

就核电厂安全评价而言,其主要包含概率论安全评价方法、确定论安全评价方法等方法。笔者即以确定论安全评价法为基础,从纵深防御概念、核电厂基本的安全功能、以及假设和分析方法入手,对核电厂发电运行的安全性评价进行了分析。

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1、纵深防御概念简述

纵深防御概念的核心是纵深防御层次问题,而纵深防御层次问题,主要包含以下几点内容:一,保守设计内容。保守设计是纵深防御层次问题的第一层,其目的是确保核电厂不会出现偏离现象;二,运行状态检测。这是纵深防御层次问题的第二层,即通过对核电厂运行状态的实时监测,防止意外事件的发生;三,故障安全设计。故障安全设计是纵深防御层次问题的第三层,具体是指对潜在的故障问题进行安全性设计,以确保核电厂发电运行的整体安全;四,事故后果降低及人员保护。这两部分内容分别对应纵深防御层次问题的第四层和第五层,侧重于事故发生后的紧急预防和处理。

2、核电厂基本的安全功能分析

核电厂发电运行过程中,相关人员还需注意对核废料进行安全处理,具体包括核裂变产物等等,从而最大限度降低核能的放射性危害。具体来说,核电厂基本的安全功能主要包含三个方面的内容,分别是反应堆停堆处理、放射性物质处理、排除余热处理。

3、假设和分析方法概述

针对核电厂安全性问题进行分析的过程中,还应注意保护假设理论的应用,并从压力、初始温度、功率等问题,就后果偏差进行分析,进而对可能出现的事故进行科学预测,并验证事故的处理情况,确保核电厂生产可靠性和安全性的有效提高。

(二)核电厂运行相关的经济性评价分析

就核电厂运行经济性评价而言,其侧重于对核电厂发电运行过程中,产生的实际经济效益的评价,以及与火力发电等传统发电模式相比,核电发电是否可以保持优越性。目前,针对核电厂运行的经济性评价,以电力系统发电环保综合规划模型为主,即围绕这一模型对核电厂运行经济性进行全方位的评价。具体来说,在经济性评价实践过程中,相关人员需在电力电量平衡、排放限制、技术限制等约束条件下,就系统运行过程各环节的经济成本问题进行评价。

与常规性发电技术相比,核电厂发电运行普遍具有系统投资成本高、燃料费用少、运行管理成本高、环境效益高等特点。首先,传统发电模式如火电厂在发电运行的同时,需要消耗、使用大量的煤炭来获得生产驱动力,并且会不断地向环境中排放污染物,容易对环境造成严重破坏和污染。而核电厂发电运行则基本不存在环境污染的问题,环境效益更高;其次,从能源选择的角度分析,核发电厂的材料消耗量更少、发电量更大,与传统发电模式相比,其在经济效益方面也更具有优势。此外,虽然核发电厂在污染物处理方面需要较大的资金投入,但整体效益依然要优于传统发电模式。

结语:

综上所述,相关部门及企业必须全面提高对核电厂发电运行安全性和经济性评价的重视和关注,通过科学的问题分析和相关因素的综合性考虑,全方位提高核电厂发电运行的安全性和经济性,从而促进我国核电事业的进一步发展。

参考文献:

[1]黄文剑.核电厂运行准备与实践工作探索[J].产业与科技论坛,2017(16).

[2]孙逸民.核电厂运行全寿命周期仿真优化预测系统研究[J].计算机仿真,2017(03).

[3]崔晓鹏, 刘冠群.核电厂运行阶段的外部核安全监督[J].现代企业文化,2017(24).

论文作者:尤志辉,曹鹏

论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期

论文发表时间:2018/5/28

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