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太貴?不安全? 地下核電站和常規(guī)核電站相比有哪些特點(diǎn)

2018-04-16 09:34:54 核電周刊   點(diǎn)擊量: 評(píng)論 (0)
地下核電站是將若干座核反應(yīng)堆及其控制系統(tǒng)、乏燃料貯存設(shè)施與處置庫共同置于地下或部分掩埋于地下的核能聯(lián)合體。(來源:核電周刊)它在世
地下核電站是將若干座核反應(yīng)堆及其控制系統(tǒng)、乏燃料貯存設(shè)施與處置庫共同置于地下或部分掩埋于地下的核能聯(lián)合體。
 
(來源:核電周刊)
 
它在世界范圍來看,并不是什么新鮮的玩法。
 
 
自上世紀(jì)50年代第一座地面核電站由蘇聯(lián)建成以來,隨著國際冷戰(zhàn)日趨緊張,為提高核電設(shè)施的安全性,世界上大多數(shù)擁核國家都開展過地下核電站研究,其中包括蘇聯(lián)、美國、西德、法國、瑞士、日本、加拿大、挪威和瑞典等。
 
1958年前蘇聯(lián)在西伯利亞地區(qū)克拉斯諾雅爾斯克(Krasnoyarsk)附近的“K-26設(shè)施”一一現(xiàn)稱作熱列茲諾戈?duì)査箍?Zheleznogorsk)一一中建造了三座地下钚生產(chǎn)堆中的第一座,標(biāo)志著人類建成了第一座地下核電站。
 
20世紀(jì)70年代,美國、加拿大、日本及其他國家研究了地下核電廠概念,研究以己有的1000MWe輕水堆或加拿大的850MWe坎杜堆(CANDU)設(shè)計(jì)為基礎(chǔ),涵蓋了技術(shù)可行性、成本和安全性分析。有些研究曾將反應(yīng)堆或透平發(fā)電機(jī)及其他發(fā)電部件安裝在挖好的巖洞中。
 
上世紀(jì)50~80年代全世界范圍內(nèi)曾系統(tǒng)開展過地下核電站研究機(jī)構(gòu)至少有以下幾個(gè):
 
一、蘇聯(lián)原子能科學(xué)院、全蘇熱工研究所
 
二、美國加利福尼亞州能源委員會(huì)、加州理工學(xué)院
 
三、西德內(nèi)政部、西德于希利核研究中心
 
四、日本貿(mào)易與工業(yè)省、國立電力工業(yè)中心研究所
 
五、瑞士聯(lián)邦核反應(yīng)堆研究所
 
六、加拿大安大略水電公司
 
在國內(nèi),在地下建設(shè)核電站,這看上去有些異想天開。但對(duì)國內(nèi)支持者來說,這種做法“能為中國未來的核電發(fā)展和拓展內(nèi)陸核電廠址資源開辟一條新途徑”。
 
早在兩年前,“核電站反應(yīng)堆及帶放射性的輔助廠房置于地下的可行性研究”已經(jīng)通過中國工程院組織的結(jié)題驗(yàn)收。
 
甚至有建議,下一步可以申請(qǐng)國家立項(xiàng),針對(duì)具體廠址深入開展地下核電站示范工程實(shí)驗(yàn)研究和前期工作。
 
但一些資深的核電專家在接受本報(bào)采訪時(shí)表示,在地下建設(shè)核電站是一項(xiàng)極其復(fù)雜和困難的工程,這在“根本上是行不通的”。
 
過去幾年,核動(dòng)力院與長江設(shè)計(jì)院提出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的中國60萬千瓦級(jí)地下核電站總體技術(shù)方案,并針對(duì)該方案完成了廠址選擇、廠房布局、地下洞室群穩(wěn)定性、生態(tài)環(huán)境影響、全壽期安全性分析評(píng)價(jià)和經(jīng)濟(jì)性分析等可行性研究工作。
 
作為項(xiàng)目的主要發(fā)起人之一,中國工程院院士、原能源部副部長陸佑楣曾公開表示,地下核電站的構(gòu)想可謂前衛(wèi),但并不是異想天開。
 
陸佑楣在之前接受專訪時(shí)說,可以“考慮改變核電站的布置形式,把反應(yīng)堆置于地下(山體內(nèi)),巖體可以增加一道抗輻射泄漏的屏障,我國有很多崇山峻嶺,把核電站選在遠(yuǎn)離居民區(qū)的大山里,可增加內(nèi)陸核電站的站址資源,這一設(shè)想正在積極的研究和可行性論證中”。
 
他表示,世界上擁有核電站的國家,之所以目前還沒有地下核電站,是因?yàn)檫@些國家地廣人稀。但在中國則不同,中國大約七成的領(lǐng)土都是山。
 
按照“核電站反應(yīng)堆及帶放射性的輔助廠房置于地下的可行性研究”的設(shè)想,可以把核電站的安全殼及其相伴的安全廠房放入山體內(nèi)部,汽輪發(fā)電機(jī)放在地面。如果山體地質(zhì)的條件足夠好,甚至連汽輪發(fā)電機(jī)也能一齊放入山中。
 
這個(gè)假設(shè)的靈感源于水電。陸佑楣曾說:“現(xiàn)在水電站的廠房大部分置于地下,水電的單機(jī)容量很大,尺寸完全可以容納第三代核電機(jī)組。”
 
他向本報(bào)表示,中國煤炭過度燃燒,必然要排放大量的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳等有害廢氣和可吸入顆粒物,嚴(yán)重地影響了環(huán)境保護(hù),對(duì)人類健康生存造成危害。在各種電力能源的結(jié)構(gòu)中,應(yīng)更多開發(fā)可再生能源及清潔的核電,增加這一部分電力的比重,把煤炭的消耗降下來。
 
基于這種考慮,他認(rèn)為中國應(yīng)該多利用清潔的核電。陸佑楣說,核能是高密度的能源,但中國核能的利用率太低了,而加快核電建設(shè)則具有改善國內(nèi)電力結(jié)構(gòu)、保護(hù)環(huán)境的重要意義。
 
項(xiàng)目的另一個(gè)主要發(fā)起人,中國工程院院士、核反應(yīng)堆及核電工程專家葉奇蓁此前對(duì)媒體說,地下也是一種資源,所以有了水核共建的想法。
 
他表示,水核共建優(yōu)勢(shì)是水電站有水有電,并且可以省去修路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),同時(shí)可以把核電作為基本負(fù)荷,水電作為調(diào)節(jié)負(fù)荷,從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。
 
太貴?不安全?
 
但和常規(guī)的地面核電站相比,地下核電站需要增加一定的成本。葉奇蓁說,“這也是專家們的分歧所在”。
 
陸佑楣表示,開建地下廠房必然會(huì)增加土建施工投入,值不值得把反應(yīng)堆置于地下,關(guān)鍵要看投入會(huì)增加多少,所產(chǎn)生的綜合效益能否彌補(bǔ)額外投入。他說,大量類似工程計(jì)算出的綜合數(shù)據(jù)顯示,地下洞室每立方米土建工程造價(jià)約在600元至1500元,僅占整體建設(shè)成本的3.6%。
 
不過,一位不愿透露姓名的資深核電專家表示,在地下建設(shè)核電站,其價(jià)格將是天價(jià)。“這是不可能的事情。”他說,“地下核電站太復(fù)雜了,這和常規(guī)的大型水電站有很大的區(qū)別。”經(jīng)濟(jì)性被視為建設(shè)核電站時(shí)遇到的首要?dú)⑹帧?/span>
 
和常規(guī)的核電站一樣,地下核電站亦將面臨地震、巖石結(jié)構(gòu)、地下水等諸多難題。
 
針對(duì)2012年9月長江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司和核動(dòng)力院編制的《大型地下核電廠建設(shè)可行性報(bào)告》,專家評(píng)審稱,這是國內(nèi)首次對(duì)大型地下核電廠建設(shè)進(jìn)行的系統(tǒng)研究,現(xiàn)有的地下工程實(shí)踐和技術(shù)水平完全可以滿足地下核電建設(shè)的要求,地下核電因?qū)⒑藣u置于山體巖洞內(nèi),增加了山體巖洞屏障,提高了電廠抵御飛射物、恐怖襲擊、臺(tái)風(fēng)、海嘯等外部事件的能力,同時(shí)也增強(qiáng)了放射性的輻射防護(hù)能力。
 
“從核電站的特點(diǎn)和安全性來說,我認(rèn)為,(在地下建設(shè)核電站)很難得到國家核電主管部門的同意。”另一位受訪的資深核電專家說,“地下核電站現(xiàn)在還沒有拿到正式的議程上來討論呢。”
 
這兩名不愿透露姓名的核電專家均表示,目前,世界上其他擁有核電站的國家都沒有做地下核電站的打算。“原因很簡單,在地下建核電站不僅沒有經(jīng)濟(jì)性,而且在安全性上很難得到保障。”一位核電專家表示,“美國曾經(jīng)有過這樣的打算,但最后還是放棄了。”
 
支持在地下建設(shè)核電站的人士認(rèn)為,中國可以把高溫氣冷堆用以地下核電站的建設(shè)。高溫氣冷堆被視為一種具有良好安全特性的堆型。
 
2013年年初報(bào)道說,中國首座地下核電站預(yù)計(jì)2017年發(fā)電。報(bào)道稱,由中核與清華大學(xué)共同出資組建的中核能源科技有限公司已啟動(dòng)了裝機(jī)容量較小的(60萬千瓦)高溫氣冷堆建設(shè)。該項(xiàng)目曾計(jì)劃于2014年開工。
 
但現(xiàn)在看來這已經(jīng)不可能了。一位核電知情者表示,由于地下核電站的工程太過復(fù)雜,最后必定導(dǎo)致造價(jià)太高和存在各種安全隱患,使得在地下建設(shè)核電站的做法變得異常困難。
 
原標(biāo)題:還有地下核電站?
 
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責(zé)任編輯:李鑫

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