China Invests Big in Clean and Cheap Energy from Thorium - explainer video
1、亞洲核能
2017年亞洲有480TWh的發電量來自核電,比前一年增加了7%。亞洲的核能發電量佔到了全球的19.1%。
亞洲的核能發電量是30年前的兩倍。除日本外,核電發電量增長了近十倍,這主要是由於韓國核能的發展,和最近中國大陸的大幅成長。
成長的強勁動力,尤其是在中國大陸,源於減少空氣污染的目標。全世界每年有650萬人,由於空氣污染而過早死亡。其他的幾個驅動因素,主要是減少溫室氣體排放、提高電力供應的可靠性和安全性。
亞洲是新核電項目建設的重點,該地區將是下一個,看到一個新國家開始從核電發電的地區:阿聯酋巴拉卡的前兩個反應堆,將於2020年併網。
截至2018年9月,亞洲共有9個國家37個地區,正在建設核電站。孟加拉國和土耳其,都在過去12個月內,開始建造其第一座核電站,沙烏地阿拉伯和哈薩克斯坦等幾個國家,正在考慮提案。
在2011年3月福島第一核電站事故發生之前,日本是亞洲最大的單核發電機組。2010年,日本核電發電量為280TWh,佔亞洲核電發電總量的一半以上。
自事故發生以來,反應堆恢復很慢,這對亞洲的核電總發電量,產生了很大的影響。經合組織、國際能源署報告表明,關閉核電導致化石燃料使用量,大幅增加、燃料進口增加和二氧化碳排放量增加,它還使電價達到「不可持續的水平」。
在2018年初兩座核反應爐重新啓動後,日本公用事業關西電力公司宣佈,將電費降低5%以上,理由是燃料成本降低。
2、中國大陸
截至2018年9月底,中國44座反應堆的淨裝機容量為40.7GWe,佔全球核電裝機容量的10%。
中國繼續主導全球的新建核電站活動。2017年,全球連接的四個新單位中有三個位於中國,在中國的陽江、福清和田灣,裝機容量約為3.1GWe。
2018年6月,中國成為第一個將兩個新的第三代+設計併網的國家:三門1號AP1000和台山1號EPR。到9月底,共有五座反應堆連接到電網,包括第一座將建成的ACPR1000,以及該國第一座採用其國內開發的數位控制系統的反應爐——陽江5號。陽江5號僅用了4年零8個月就建成了。總的來說,2018年前三個季度的電網連接增加了6.1GWe。
截至2018年9月底,中國有13GWe的新建產能在建,約佔全球總產能的四分之一。如2014-2020年能源發展策略行動計劃所述,政府規定的長期目標,是到2020年實現58GWe的核電容量,其中30GWe正在建設中。
中國在核科學方面的持續創新,在2017年和2018年進步很大,包括快速中子反應堆(FNR),高溫氣冷堆(HTR)和區域供熱反應爐計劃的進步。
2017年12月,中國核工業集團公司(CNNC)在霞浦開始建設CFR600快速反應爐。CNNC預計FNR技術,將在本世紀中葉在中國佔據主導地位,使該國能夠關閉核燃料循環。
2018年4月,中國的石島灣示範HTR-PM項目進行了慢化劑元素的裝載。這個項目有兩個反應爐單元(2×250MWt),包括卵石床燃料,和氦冷卻劑驅動單個210MWe蒸汽輪機。
2018年9月,CNNC宣佈已完成區域供熱反應爐-400(DHR-400)或「延龍」游泳池式低溫反應爐的區域供熱設計。中國使用化石燃料,進行取暖會導致非常嚴重的空氣污染問題,特別是在冬季。
中國國內核工業的實力不斷增強,支持其海外技術和服務的積極推廣。2017年5月,中國在阿根廷簽署了建造兩座反應爐的合同,並於11月與巴基斯坦簽署了在Chashma核電站的華龍一號機組的合作協議。
2018年3月,中國簽署了在西伯利亞Zabaikalsky地區開發項目的協議,成為第一個投資俄羅斯鈾礦業的外國。此外,自2017年以來,中國與法國、肯亞、泰國、烏干達、沙烏地阿拉伯、巴西、柬埔寨和越南簽署了合作協議。
圖2 中國大陸的核電發電量
中國的核電發電量是15年前的十倍,並且隨著在建的反應爐併網,核電發電量將繼續增加。自2012年以來一直在增加,2017年的平均核發電容量因子接近81%。
圖3 中國大陸的核電平均容量因子
3、台灣
在2018年9月底,台灣有4個通用電氣沸水反應堆(BWR)和兩個西屋壓水反應堆(PWR)可運行,總淨裝機容量為5GWe。它們全部由台電公司營運。6個發電機組中,有5個經歷了輕微的升級,導致總裝機容量淨增加44MWe。
自1999年以來,另有兩座反應堆,即1350MWe的先進沸水反應爐,已在龍門建造。原定於2004年啓動,透過政治干預推遲了施工。2014年,政府表示,一旦安全檢查完成,1號機組將被封存,2號機組的建設將停止。
政治因素的影響還使三個可操作的反應爐在台灣下線,其影響是削弱了島上的電力系統,並2017年8月在燃氣電廠燃料供應突然中斷後,造成大停電。
停電對670萬家庭和企業,造成了影響,並引起了對核政策的關注。但迄今為止,核政策仍然是負面的,在沒有明確替代方案的情況下,避免使用核電。
圖4 台灣的核電發電量
截至2015年,電力輸出和容量因子均穩步攀升。但是,最近的中斷,導致兩個指標都顯著減少。
圖5 台灣的核電平均容量因子
4、印度
截至2018年9月底,印度有22個可運行的反應堆,總淨裝機容量為6.2GWe。
印度於1969年首次建造了兩座BWR反應堆。隨後,還建造了主要為加壓的重水反應堆(PHWR),其中第一批在拉賈斯坦邦的機組於1973年投入商業營運。
印度已經建造了2個BWR,18個PHWR和2個PWR機組(分別是2014年和2016年在Kudankulam)。作為其大規模基礎設施發展計劃的一部分,印度政府致力於發展其核電容量。
印度第2個核電站庫丹庫拉姆發電站由俄羅斯建造,於2017年4月投入商業運營。同月,1號機組由俄羅斯ASE集團轉讓給印度核電公司(NPCIL)。在Kudankulam項目第一階段完工後,第二階段(包括3號和4號單元)的建設於2017年6月正式開始。今年早些時候,兩國簽署了關於第三階段建設(5號和6號單元)的框架協議。
截至2018年9月底,印度有七座正在建造的反應爐,總裝機容量為4.8GWe,其中包括印度本土設計的700MWe裝置中的第一台。該國保留了大幅擴展核電部門的計劃:2017年5月,總理批准建設10個PHWR電站;2018年3月,法國EDF和NPCIL簽署了一項協議,規定了構建六個EPR的框架。
該國的核能部門的目標,是實現鈾供應的自給自足。2018年3月,印度公司Uranium Corporation宣佈,其目標是到2032年將鈾產量提高十倍。
圖6 印度的核電發電量
拉賈斯坦邦的第一個反應爐歷時很長,1982~1987年和1994~1997年期間停工期很長,自2005年以來一直停止服務。Rajasthan 2、Kakrapar 1、Narora 1和2的一系列同期停電導致2008年和2009年的電力輸出急劇下降。近年來,印度的平均國家容量因子保持在70-80%之間。
圖7 印度的核電平均容量因子
5、伊朗
伊朗在布什爾的第一座核電反應爐,於2013年9月開始商業營運,其淨裝機容量為915MWe。
2018年,伊朗核能組織和伊朗核電生產開發公司,與俄羅斯核燃料製造商JSC TVEL,簽署了一項額外協議,用其更先進的TVS-2M燃料設計,取代它向VVER-1000反應爐,提供UTVS燃料組件。新一代TVS-2M組件設計,為比UTVS燃料具有更高的鈾容量、燃料燃耗和堆內穩健性,這意味著改變將提高裝置的性能,並減少使用的核燃料量。
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