电大国、强国,在经历核电约30年无新开工项目后,又在多方启动核电发展。
1.2现役机组提升装机容量,提高了运行容量因子。美国、比利时、瑞典、德国、瑞士、西班牙的许多核电机组都已提升了装机容量。
——美国核管会(nrc)自1997年以来,已经批准了110次提升核电机组装机容量的申请,装机容量增加4700mw,有些机组容量最多被提升达20%。
——瑞士5台机组的总装机容量已增加了12.3%。
——西班牙已计划通过提升9台核电机组的装机容量,共计约810mw,单台机组提升比率高达13%。
现役机组运行容量因子近15年已大大提高。上世纪70、80年代容量因子较低,平均在60%左右。1979年,世界统计170座堆,平均容量因子58.4%,1980年175座堆为59.7%,1982年202座堆为61.6%。从上世纪80~90年代这个指标不断提高,现在基本保持在85%以上的水平。美国2006年核发电量约为778twh,103台现役核电机组平均容量因子约90%。我国大亚湾、岭澳4台机组,2006年分别为90.10%与91.26%。世界前四分之一的运行核电厂,其年度容量因子达95%以上。一个1000mw核电机组,容量因子从60%,提高到90%,年可多发电26亿kwh,多发电约50%。这是核电生产成本大大降低的原因。美国2006年核电运行成本约为1.65美分/kwh——在各发电技术中继续保持最低水平,核电平均总发电成本为2.2美分/kwh。
因此近期开工核电站设计容量因子也大大提高。例如秦山一期设计容量因子65%,大亚湾核电站70%。我国2007年8月,辽宁新开工红沿河核电站,2008年2月开工的福建宁德核电站,一期均为4台100万千瓦机组,容量因子为85%。
1.3核电站现役机组在延寿。上世纪60~70年代,设计的核电机组其寿期大部分为40年。目前世界核电厂已有221台机组超过20年,81台机组超过30年。随着核电厂运行安全性的提高,并出于经济性的考虑,许多核电厂在达到核电厂寿期或运行执照许可运行期,希望或已经在通过核安全监管当局评审后继续保持核电厂的运行。
美国nrc已给近50台核电机组换发了许可证,将这些机组寿期从最初的40年延长至60年。在日本,核电机组寿期重新设定为最长可达70年。2000年,俄罗斯政府将其12座最老的核电机组寿期从最初的30年延长到45年。
综上所述,各国已从外延开始新核电站建设,多核电、无核电国家都在努力。从内涵扩大核电包括增容、延寿、提高运行容量因子,大大地增加了核电装机容量和核发电量。对我国的启迪是:我国从能源、电力总量上需要核电,我们核能(电)规模小,比例小;从核电增长方式看,我国目前主要是加快核电站建设,从外延增加核电装机容量;从内涵增加核发电量,我国们也取得了很大成效。今后,我国在核电发展上要从加速、增容、延寿,提高容量容子多方面努力,以积极推进核电建设,以新核电站建设外延加速为主。美国用约20年时间建设了100多个核电机组,装机容量近1亿千瓦,核电占该国总发电量的19~20%。我国目前电力装机容量与发电量为世界第二位,2020年会走到第一位,那时我国核电装机容量仍只占4%。所以,加快我国核电发展是世界核电发展的要求,是第一启示。
2.“电荒”、“冰雪灾”对我国电力、核电发展速度与结构的警示
2003年7月全国出现“电荒”,全国三分之二以上省供电不足或严重短缺,华东、华南电负荷接连创造出历史新高,采取拉闸限电省市24个;2004年缺电拉闸限电省市达27个,“电荒”延续了两年,2005~2006年才逐步缓解。
2008年1月~3月,全国南方省市经历了一场百年不遇的冰雪冻灾害,电力中断,火车停运、公路阻塞,飞机难以启降。使湖南、贵州、广东、广西、江西、安徽严重受灾,河南、云南、四川、湖北、江苏、浙江、上海、福建、海南深受其害。电网基础设施严重受损,电气设备普遍覆冰,高压、低压电力主网全面瘫痪,农网遭遇毁灭性打击。中央多次会议,组织抗冰冻灾害。胡锦涛主席北上大同、秦皇岛港实地考察煤炭生产和电煤供应。温家宝总理两次南下湖南、广东组织抗灾;中央政治常委1月30日乘6架飞机分赴安徽、湖北、贵州、四川、江西、河南,查看灾情,慰问群众,指导救灾工作。
人类在气候方面面临两种灾害挑战:厄尔尼诺现象与拉尼娜现象。厄尔尼诺现象,是温室气体破坏了臭氧层,太阳辐射使世界气温升高,造成冰川融化、海平面升高的现象。而拉尼娜现象是一种反向的气温下降,冰、雪冻时间延续的现象。我国2008年初春冰雪灾,大范围、百年不遇,被认为是一种拉尼娜灾害现象。
两次大灾害对我国在能源、电力方面的警示是:能源、电力滞后于经济、社会发展,电力基础设施脆弱,电力结构不合理、各地区电力基础负荷不足。结论是加快电力发展,加快核电发展。
2.1电力发展滞后,核电长期处于投入期。“十五”计划我国重化工业发展加速,社会与居民用电明显增加。电力是应超前发展的产业,反而一度滞后,工业化时期电力弹性系应在大于1,而“九五”电力生产弹性系数小于1,算术平均数为0.714。1996~2000年电力生产弹性系数分别为0.72、0.54、0.37、082、1.12。
1998~2007年钢、钢材、有色、水泥、化工、家电、房地产发展速度在逐年加快,大大高于电力发展速度,见表1。
我国电力1996~2000年年增长2.9%~9.4%之间,平均增长约6%,而经济增长约8.6%;工业特别是重化工业从2001年提速,从4%~8%,提高为15%~30%,钢、钢材、有色、玻璃、水泥高耗能产业,2003年比20
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