双碳目标下我国核电发展趋势探究

双碳目标下我国核电发展趋势探究

王安进

华能海南昌江核电有限公司，海南海口 572700

摘要：随着我国快速的发展，核能源得到了迅速的发展，在全球的能源结构当中占据了相当重要的地位。核电作为一种清洁、安全、经济的新型能源，因其具有高效性，且符合可持续发展的需求，已有逐步取代化石能源的趋势。基于此，本文以核电的概述为基础，分析了我国核电现状及发展趋势，并提出了促进我国核电事业发展的对策措施。

关键词：双碳目标；核电发展；安全性；经济性

引言

现阶段，我国核电在发展中，还存在着很多问题。如安全性问题、可持续问题、经济性问题等，严重阻碍了核电的高速发展。因此需要针对这些问题，开展详细深入的分析，然后提出切实可行的解决策略。

一、核电发展所面临的问题

在核电大规模及高速发展下，还面临着各种各样的问题。主要表现在：第一，安全性问题。由于核电站的设计建设，具有一定的复杂性、高危性，因此核电站发生事故后，造成的影响较为深远与广泛。比如，核泄露的放射性物质，会导致健康细胞基因突变，从而引发各种癌症；放射性核素会通过呼吸道吸入、消化道等方式进入体内，引发出血、粘膜溃疡等疾病；放射性沉降物会通过食物链等方式进入人体，引发白血病等疾病的发生。可见，核电站对于社会公众、生态环境的安全，都会带来一定的影响。第二，可持续问题。我国大多数核电站的运行，都需要用到低富集度的二氧化铀（U2O）燃料，且利用率较低。随着国内核电站装机容量的不断增加，对于铀资源的需求与消耗也会随之增加。而受各种因素的限制，我国铀资源的储量有限，且开采水平相对落后，无法实现铀资源的长期稳定供应。此外，一般情况下，核电站的运行寿命在60~80年左右。在其终止运行后，还存在着大量的乏燃料元件，这些乏燃料的存储与处理难度较大，且对于生态环境会造成严重的影响。因此，核电发展面临着可持续问题，急需进一步解决。第三，经济性问题。核电站的设计、施工、运营、维护，不仅需要高水平的技术，还要投入大量的资金投入。相比较于常规的火力发电、水利发电，资金风险也相对较高，投资造价相对高昂，同时造成的影响与危害较大。因此在发展中，还面临着经济问题。

二、双碳目标下我国核电发展趋势分析

（一）做好安全措施

近些年来，社会经济在高速发展的过程中，对于生态环境的破坏也在不断加剧。比如全球平均气温持续上升、臭氧层空洞、海平面上升等现象，对于全球都带来了严重的灾难，不利于人类社会的可持续发展。在此背景下，我国于2020年提出了“双碳目标”，力争于2030年实现“碳达峰”，努力争取2060年前实现“碳中和”。现如今，全球气候发生显著的变化，主要是温室气体的大量排放，且以CO2为主。为了快速实现双碳目标，需要在核电发展过程中，作出相应的改革与创新，从而实现人类社会的可持续发展。

首先，需要在核电发展中做好安全措施，降低对于周边公众与生态环境带来的影响。第一，国家政府相关部门，必须出台相应的政策与法规，依据我国核电的建设远景、选址、运营方式等多个方面，作出明确、严格且适宜规范，从而引起社会层面的高度重视。

同时，还要根据我国的实际情况，制定科学合理、切实可行的计划与目标，并作出详细、严谨的规划。力争从源头提高核电发展的安全性，提升消除各种大量的放射性物质释放可能，彻底消除可能出现的安全事故，从而赢得社会公众的信赖与支持，逐步加快我国核电的建设发展步伐。在提高核电的准入门槛的同时，必须严格参照全球最高安全要求，进行核电站的设计、建设、运营、维护，才能最大程度的防止核泄露事故的发生。第二，在双碳目标下的核电发展中，必须将重心放在新堆型的研发上，提高核电站的安全性与可靠性，从而降低或消除放射性物质的释放可能性；或者采用智能化、可靠的安全防护系统，以提高核电站的安全性与可靠性。例如我国现阶段的三代核电机组，采用了非能动安全系统，部分机组还将非能动与能动系统紧密结合。在多种安全系统与措施的应用中，降低了堆芯损坏的概率，以及放射性物质释放的可能性，有利于我国加快大型核电站的建设与发展。

（二）加快技术创新

要想加快实现双碳目标，还需要在核电的发展过程中，加快技术的创新，才能不断减少核废物的排放数量与体积，减少对生态环境的污染与破坏。第一，我国还需积极借鉴国外优秀的经验与方法，然后基于我国的实际情况，进行对应技术的改良与创新工作，从而研发、摸索出适合我国核电站的新型、可靠技术。在保障机组安全可靠运行的同时，降低故障发生率，减少污染排放量。第二，加大技术的自主研发与创新，从前期设计、施工，到后期运营、维护等多个方面，不断摸索与研发新型技术，加快技术的创新步伐。例如加快我国第四代核电技术、核燃料循环研发进度，在保障核电站安全性、经济性的同时，实现核电的可持续发展。还可以通过优化堆芯设计；进行系统改进；寻找替代铀燃料的资源；改善乏燃料的处理措施；优化核燃料循环方案等，都可以降低资源的消耗量，实现核电的可持续发展。此外，还可以通过加强屏蔽防护措施，开发气体包容能力更强的燃料元件，来减少核废物的排放量。

（三）降低整体成本

一座核电站的成本，包括前期设计、施工建设，后期的运营维护等多个方面。在核电站的建设与发展中，就会受到资金风险，且整体的成本与造价较高。在双碳目标下，需要通过降低核电站的整体成本，提高核电的市场竞争力。第一，在核电站的施工建设中，可以将现代化信息技术应用其中，实现更为先进、绿色工艺与材料的应用，降低成本与造价费用，从而缩短工期。比如BIM技术、模块化技术的应用，通过三维动态建模的方式，进行核电站施工建设过程的仿真模拟、直观展示、精准分析等，及时找出施工建设中存在的问题，进而缩短施工工期，保障建设质量与安全；通过绿色工艺与材料的应用，可以降低对资源的消耗，降低整个建设成本。第二，在核电站的运营中，通过技术改良与升级，来降低整体成本。比如提升机组的可利用率或者延长机组的使用寿命，进而提升机组的利用价值，降低运营风险，提高资源的利用率，实现建造成本的有效控制。如我国自主研发的华龙一号、AP1000等三代核电机组，其资源利用率高达90%以上，使用寿命约为60年左右，实现了核电站最大的经济价值。第三，对于大型的核电站，还需要采用标准化的设计、管理、维护等措施，进行设备的采购、方案的设计、施工的监管、后期的维护等等。或者将现代化信息技术应用其中，实现动态化、可视化、信息化的监管，从而提升机组的运行效率，降低故障的发生率，进而降低整体成本。

结语

综上所述，随着时代的不断发展，双碳目标的实现迫在眉睫，必须受到全社会的高度重视。基于此，需要在核电的发展中，通过做好安全措施、加快技术创新、降低整体成本等多个角度，保障核电的安全性、可持续性、经济性，实现我国核电的革命性提升，保障人类社会的可持续发展。

参考文献

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[3]张萌.世界核电出口国经验及对中国核电“走出去”的建议[J].核工业杂志，2015.