我国首个三四代技术并存的核电站,总投资850亿,可发电350亿度

文史天下 2025-03-01 23:40:50

自上世纪50年代,全球首座核电站投入运营以来,人类利用核电的历史已经有70多年。规模化的商用核电技术也已经发展到了第四代。不过,放眼全球,在服役的核电机组基本上是以第二代与第三代核电技术担纲主力。

唯有中国,在去年投产的山东荣成石岛湾高温气冷堆核电站成为全球首个第四代核电站。并且从目前所掌握的数据来看,中国在该领域确实做到了领先同行。

目前,石岛湾核电站正在进行扩建,增加第三代核电机组,完工之后,它将是全球首个第三代与第四代核电技术并存的核电站。

石岛湾第四代核电状况

第四代核电技术理论在上世纪90年代提出,发展至今,国际上有六种设计概念,包括三种快中子堆和三种热中子堆。我国在山东威海荣成建造的石岛湾第四代核电站采用的自主研发的高温气冷堆,是业内公认的第四代核电技术先进堆型,即在丧失所有冷却能力的情况下,不采取任何干预措施,反应堆都能保持安全状态,不会出现堆芯熔毁和放射性物质外泄。此外,与第三代压水堆相比,高温气冷堆的发电效率高出了10%,排放到环境中的热量相对较少。

2006年,高温气冷堆核电站被列为国家科技重大专项。2012年末,石岛湾高温气冷堆示范工程于2012年12月正式开工,由中国华能、清华大学、中核集团共同建设,在2021年12月首次实现并网发电,2023年12月正式投入商运,前后共耗时11年之久。

在石岛湾核电站建造过程中,攻克了多项世界性难题,设备国产化水平超过93%。依托石岛湾第四代核电站的建设,我国培养出了一批专业的高温气冷堆建设和运维管理经验的高素质专业人才队伍,建起来了自己的专利与技术标准。

因为是示范性工程,处在一个过渡性的、实验性的阶段,主要是为以后建造大型第四代核电站积累技术与经验。石岛湾高温气冷堆核电站示范工程装机容量设在20万千瓦,每年可发电量约14亿度,大约可满足60万户家庭一年的生活用电。

华能石岛湾核电站三面环海,地质条件稳定,非常适合打造核电基地。如果只用来建造一座20万千瓦的实验性核电站,显然有些浪费空间场地。2023年,石岛湾核电站扩建获批,根据规划,扩建工程一共建设4台百万千瓦级压水堆核电机组,采用我国第三代核电技术“华龙一号”,总装机容量480万千瓦。

通常情况下,一台“华龙一号”机组每天可以发出2700万-2800万度电,发电能力非常优秀。设计寿命是60年,反应堆堆芯采用177组核燃料组件。4台机组全部投产后,每年发电量将超过350亿度,可节约1500万吨标准煤,减少二氧化碳排放2800万吨,二氧化硫排放约10万吨。具有显著的经济与环境效益。

这样一个庞大的核电工程造价自然不菲,总投资高达850亿元人民币。扩建的一期工程2台机组计划于2024年7月下旬开工建设,预计在2029年投产发电。这意味着,届时华能石岛湾核电站将成为全球首个集三、四代核电技术前沿成果为一体大型核电基地。

从投资的角度而言,每年350亿度电的发电量可实现约130亿元的营收,扣除前期的投入与后期运营维护成本,当石岛湾核电站4台机组全部投产后,最多15年就能收回成本。至于核燃料、人工开支等支出,跟后期的收益比起来简直是微不足道。

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