我國新能源簡介

【專家解說】：　　廣泛被接受的觀點(diǎn)，已有的核能系統(tǒng)分為三代： 　　（1）上個(gè)世紀(jì)50年代末至60年代初建造的第一批原型核電站； 　?。?）60年代至70年代大批建造的單機(jī)容量在600~1400 MW的標(biāo)準(zhǔn)型核電站，它們是目前世界上正在運(yùn)行的439座核電站（2002年6月統(tǒng)計(jì)數(shù)）的主體； 　　（3）80年代開始發(fā)展、在90年代末開始投入市場(chǎng)的先進(jìn)輕水堆（ALWR）核電站。 　　Gen-IV的概念最先是在1999年6月召開的美國核學(xué)會(huì)年會(huì)上提出的。在當(dāng)年11月該學(xué)會(huì)冬季年會(huì)上，進(jìn)一步明確了發(fā)展Gen-IV的設(shè)想。美國、法國、日本、英國等核電發(fā)達(dá)國家在2000年組建了Gen-IV國際論壇，擬用2~3年的時(shí)間完成制定Gen-IV研發(fā)目標(biāo)計(jì)劃。這項(xiàng)計(jì)劃總的目標(biāo)是在2030年左右，向市場(chǎng)上提供能夠很好解決核能經(jīng)濟(jì)性、安全性、廢物處理和防止核擴(kuò)散問題的Gen-IV。 　　2 Gen-IV的研發(fā)目標(biāo) 　　目前Gen-IV先進(jìn)核能系統(tǒng)的概念還比較模糊，國際上也沒有一個(gè)確切的定義。但是，這里已經(jīng)明確的是"先進(jìn)核能系統(tǒng)"，而非"先進(jìn)反應(yīng)堆"。其應(yīng)滿足安全、經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)發(fā)展、極少的廢物生成、燃料增殖的風(fēng)險(xiǎn)低等基本標(biāo)準(zhǔn)。 　　2.1 可持續(xù)能力目標(biāo) 　　按照比較權(quán)威的定義，可持續(xù)能力的本質(zhì)是如何維系地球生存支持系統(tǒng)去滿足人類基本需求的能力。對(duì)一個(gè)特定系統(tǒng)而言，是其在規(guī)定目標(biāo)和預(yù)設(shè)階段內(nèi)可以成功地將其發(fā)展度、協(xié)調(diào)度、持續(xù)度穩(wěn)定地約束在可持續(xù)發(fā)展閾值內(nèi)的概率，也就是其成功地延伸至可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的能力。Gen-IV的可持續(xù)能力目標(biāo)包括燃料的有效利用、廢物管理和在物理上對(duì)核擴(kuò)散的限制。即： 　　可持續(xù)能力目標(biāo)1：Gen-IV將為全世界提供滿足潔凈空氣要求、長期可靠、燃料有效利用的可持續(xù)能源。 　　可持續(xù)能力目標(biāo)2：Gen-IV產(chǎn)生的核廢料量極少；采用的核廢料管理方式將既能妥善地對(duì)核廢料進(jìn)行安全處置，又能顯著減少工作人員的劑量，從而改進(jìn)對(duì)公眾健康和環(huán)境的保護(hù)。 　　可持續(xù)能力目標(biāo)3：Gen-IV要把商業(yè)性核燃料循環(huán)導(dǎo)致的核擴(kuò)散可能性限定在最低限度，使得難以將其轉(zhuǎn)為軍事用途，并為防止恐怖活動(dòng)在物理上提供更有效的措施。 　　2.2 安全可靠性目標(biāo) 　　在核能系統(tǒng)的研發(fā)和運(yùn)行中，安全可靠是優(yōu)先考慮的基本因素。在正常運(yùn)行或假想的瞬態(tài)工況下，核能系統(tǒng)都必須保持其安全裕量，防止事故發(fā)生，并有有效的事故緩解措施。同時(shí)，要求有很高的運(yùn)行可靠性。 　　多年來，改進(jìn)核能系統(tǒng)的安全可靠性，降低廠外放射性釋放的頻率和程度，降低嚴(yán)重事故發(fā)生的概率，一直是明確的趨勢(shì)。Gen-IV要通過進(jìn)一步的改進(jìn)達(dá)到更高的安全可靠性，更好地保護(hù)員工、公眾的健康和環(huán)境。在這方面，Gen-IV也有三個(gè)目標(biāo)： 　　安全可靠性目標(biāo)1：Gen-IV在安全、可靠運(yùn)行方面將明顯優(yōu)于其它核能系統(tǒng)。 　　這個(gè)目標(biāo)是通過減少能誘發(fā)事故或使一般事故演變成嚴(yán)重事故的事件、設(shè)備問題和人因問題的數(shù)量來提高運(yùn)行的安全性。這個(gè)目標(biāo)也通過強(qiáng)化可靠性來提高核能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。要達(dá)到這些運(yùn)行目標(biāo)、支持強(qiáng)化公眾信心的安全示范，需要提出相應(yīng)的要求和進(jìn)行精心的設(shè)計(jì)。 　　為了將安全可靠性提高到最高水平，第四代核能系統(tǒng)必須繼續(xù)采用工業(yè)界與監(jiān)管機(jī)構(gòu)為增強(qiáng)公眾信心而建立的有關(guān)法規(guī)，并采用未來的先進(jìn)技術(shù)。 　　安全可靠性目標(biāo)2：Gen-IV堆芯損壞的可能性極低；即使損壞，程度也很輕。 　　這一目標(biāo)對(duì)業(yè)主/運(yùn)行者是至關(guān)重要的。多年來，人們一直在致力于降低堆芯損壞的概率。采用的措施包括PRA分析方法、制定用戶要求文件、在安全系統(tǒng)中引進(jìn)非能動(dòng)概念等。 　　安全可靠性目標(biāo)3：在事故條件下無廠外釋放，不需要廠外應(yīng)急。 　　公眾、特別是居住在核設(shè)施附近的居民認(rèn)為需要廠外應(yīng)急是核能不安全、不可靠的一個(gè)證明。因此，Gen-IV在設(shè)計(jì)上的一個(gè)努力方向就是通過設(shè)計(jì)和采用先進(jìn)技術(shù)取消廠外應(yīng)急。這是核能安全的一個(gè)革命性改進(jìn)，它表明：無論核電站發(fā)生什么事故，都不會(huì)造成對(duì)廠外公眾的損害。 　　2.3 經(jīng)濟(jì)性目標(biāo) 　　Gen-IV將采取重大步驟以降低新建核電廠的投資費(fèi)用和財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)，否則其在可持續(xù)能力、安全可靠性方面的優(yōu)點(diǎn)會(huì)被較高的資本費(fèi)用和發(fā)電成本以及相應(yīng)的高風(fēng)險(xiǎn)所淹沒。長期以來，核電站主要是帶基本負(fù)荷運(yùn)行。這種情況正在發(fā)生變化，全球能源市場(chǎng)正在由管制向解除管制過渡，會(huì)有更多的獨(dú)立發(fā)電公司和商業(yè)電廠業(yè)主（運(yùn)行者）進(jìn)入解除了管制的電力市場(chǎng)。這意味著正在研發(fā)中的核電站要考慮更多的潛在的電廠業(yè)主，未來的核能系統(tǒng)要適應(yīng)不同的要求，包括負(fù)荷跟蹤和功率較小的機(jī)組。我國已建和在建的多數(shù)核電站的經(jīng)濟(jì)競爭性不理想。隨著我國能源事業(yè)的發(fā)展和電力體制改革的不斷深化，提高核電經(jīng)濟(jì)性的要求也將更為迫切。目前，新建核電廠的單位造價(jià)（$1500~2000/kW，是化石燃料電廠單位造價(jià)的2~4倍）和較長的建造時(shí)間、審批時(shí)間、退役時(shí)間，與其它電力生產(chǎn)方式是不能相比的。要能夠和其它電力生產(chǎn)方式相競爭，核電站的建設(shè)應(yīng)當(dāng)滿足： 　　·初投資（隔夜價(jià)）每千瓦小于1000美元； 　　·總的電力生產(chǎn)成本應(yīng)低于3美分/kWh； 　　·建設(shè)期小于3年。 　　經(jīng)濟(jì)目標(biāo)1：Gen-IV在全壽期內(nèi)的經(jīng)濟(jì)性明顯優(yōu)于其它能源系統(tǒng)。 　　要確保核能系統(tǒng)成為世界能源供應(yīng)體系中一個(gè)不可缺少的部分，需要全壽期內(nèi)的成本優(yōu)勢(shì)。全壽期成本包括四個(gè)主要部分：建設(shè)投資、運(yùn)行和維修成本、燃料循環(huán)成本、退役和凈化成本。還有一些其它的重要因素影響全壽期成本，如融資條件、整個(gè)項(xiàng)目持續(xù)時(shí)間、建設(shè)進(jìn)度、容量因子和電站壽命。目前，投資成本高和建設(shè)期太長是新建核電廠在財(cái)務(wù)上的主要障礙，而運(yùn)行和維修成本在現(xiàn)有電站中近年來已大大改進(jìn)。對(duì)Gen-IV，全壽期成本的所有因素都要優(yōu)于其它的能源（包括現(xiàn)有的核系統(tǒng)），以確保其競爭力。 　　經(jīng)濟(jì)目標(biāo)2：Gen-IV的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)水平與其它能源項(xiàng)目的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)水平相當(dāng)。 　　在一個(gè)競爭的資本市場(chǎng)上，要籌集到建設(shè)所需的資金，Gen-IV就必須將財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)降低到或保持在為新建項(xiàng)目融資進(jìn)行競爭的水平。