魏守成 薛亞斌

(1.華能福建分公司,福建福州 350026;2.華能核電開發(fā)有限公司,北京 100031)

核電廠前期選址工作探討

魏守成1薛亞斌2

(1.華能福建分公司,福建福州 350026;2.華能核電開發(fā)有限公司,北京 100031)

核電前期工作一般包括投資機(jī)會研究、廠址普選、初步可行性研究和可行性研究等階段,但具體到每個廠址的工作過程中,應(yīng)根據(jù)廠址的差異確定不同的工作思路。本文從已從事過的核電廠選址工作出發(fā),比較華能核電已選廠址之間的差異,深入探討在選址過程中的前期工作思路和方法。堅(jiān)持以業(yè)主單位自身為主,先期對廠址有顛覆性影響的因素展開研究,注意長周期研究和短周期研究的時間點(diǎn)選擇,針對性地開展工作,才能真正做好核電項(xiàng)目管理工作,實(shí)現(xiàn)積極穩(wěn)妥的核電發(fā)展模式。

核電站 廠址選擇 前期工作

1 前言

隨著世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展,全球范圍內(nèi)煤炭、石油等一次化石能源日益緊缺,同時,環(huán)境問題對減排要求的壓力不斷增大,調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、發(fā)展清潔能源成為各國政府關(guān)注的重點(diǎn)問題。核能發(fā)電就成為目前唯一能夠大規(guī)模應(yīng)用、符合可持續(xù)發(fā)展的新能源。積極發(fā)展核電已成為我國能源建設(shè)的一項(xiàng)重要政策。近年來,國內(nèi)各核電公司和大型發(fā)電集團(tuán)積極開展核電廠選址工作,一批新的核電廠址如雨后春筍般涌現(xiàn)出來,為中國核電事業(yè)的長足發(fā)展做了充分的資源儲備。但如何選出安全、經(jīng)濟(jì)、適宜核電建設(shè)需要的廠址,不僅受到建設(shè)單位的重視,也成為社會公眾所關(guān)心的焦點(diǎn)問題。

華能自進(jìn)入核電領(lǐng)域成立以來,致力于發(fā)展核電產(chǎn)業(yè)。在核電建設(shè)、核燃料開發(fā)等領(lǐng)域積極開展工作,并取得了一定的成績。尤其是在核電前期選址工作方面,形成了比較成熟的具有華能特色的前期工作思路和方法。

2 核電選址工作概述

核電廠選址工作應(yīng)嚴(yán)格遵守國家核安全局頒布的與核電廠址選擇有關(guān)的核安全法規(guī)和導(dǎo)則,重點(diǎn)關(guān)注影響核電廠安全的自然條件、人為因素及核電廠對周圍環(huán)境和居民的影響等。為此,核電廠選址階段既要通過廣泛收集資料,對地震、地質(zhì)、水文、氣象等方面進(jìn)行深入分析,又要考慮飛機(jī)墜毀、化學(xué)品爆炸等概率事件。

核電前期工作一般包括投資機(jī)會研究、廠址普選、初步可行性研究和可行性研究等階段。對于新選廠址,為了合理布局和優(yōu)化利用資源,首先應(yīng)在一定范圍內(nèi)開展廠址普選工作,編制廠址普選報告,篩選出兩個及以上條件相對獨(dú)立且較好的可能廠址。進(jìn)入初可研階段,要通過進(jìn)一步研究,排除候選廠址可能存在的顛覆性因素,確定優(yōu)選廠址及規(guī)劃容量,確保廠址能夠進(jìn)入國家核電發(fā)展規(guī)劃,為下一步開展可行性研究工作打好基礎(chǔ)。核電廠址普選和初可研階段的工作應(yīng)以收集資料為主,可輔以必要的工程手段。

核電廠址選擇要注意所在區(qū)域人口不宜太多,且需與城鎮(zhèn)有一定的距離,同時還要滿足核電工程建設(shè)的自然條件,如所在的地點(diǎn)須地質(zhì)穩(wěn)定和不致受其他自然災(zāi)害破壞;須有充足的水源,用以發(fā)電冷卻;須有良好的大氣擴(kuò)散條件,使電站排出帶有放射性的氣體容易消散;須盡可能靠近用電負(fù)荷中心,有利于電力系統(tǒng)進(jìn)出線等等。每座核電廠建設(shè)之前,都要花大量的人力、物力和時間做好選址工作。設(shè)計(jì)單位要反復(fù)進(jìn)行圖上選點(diǎn)、現(xiàn)場踏勘、收集資料(與地方政府相關(guān)部門協(xié)調(diào)收資,向當(dāng)?shù)鼐用裨儐栍嘘P(guān)情況,盡可能取得第一手資料 )的工作過程,進(jìn)行各方面的比較,才能確定各種條件都比較好的可選廠址。為取得當(dāng)?shù)卣陀嘘P(guān)部門的支持,在初可研階段還應(yīng)取相關(guān)的支持性文件。

3 核電前期選址工作中的思考

3.1 要按照不同堆型核電機(jī)組的工藝要求開展選址工作

不同堆型核電廠有不同的工藝要求,從而決定了對廠址自然條件、環(huán)境具有不同的適應(yīng)性。二代改進(jìn)型機(jī)組在抗震設(shè)計(jì)方面SL-2值為0．2g,而三代核電機(jī)組EPR的SL-2值為0．25g,AP1000與具有第四代特征、已列為國家重大專項(xiàng)的高溫氣冷堆核電系統(tǒng)則可以放寬到0．3g。綜合考慮堆型特征,才能有的放矢,選出安全、經(jīng)濟(jì)的適宜廠址。

3.2 根據(jù)廠址條件的不同,有針對性地開展工作

核電項(xiàng)目前期工作周期長,投資大,由于所處區(qū)域和自然條件的差別,每一個核電廠址都有自身的特點(diǎn),前期工作內(nèi)容不可能千篇一律,要根據(jù)不同廠址實(shí)際情況找出最具有顛覆性的因素,首先開展專題研究工作,以避免因盲目地全面展開工作而帶來人力、財(cái)力浪費(fèi),從而降低項(xiàng)目風(fēng)險。

3.2.1 江蘇盱眙核電項(xiàng)目

盱眙核電廠址位于江蘇省淮安市盱眙縣,所處華東地區(qū),電力需求很大,各大電力集團(tuán)及核電公司都在江蘇尋找適合的核電廠址。盱眙廠址靠近郯廬斷裂帶,該斷裂帶是一條強(qiáng)震發(fā)生帶,曾在1668年發(fā)生過山東郯城8．5級地震。如果按常規(guī)做法全面展開初可研工作,一旦地震問題構(gòu)成顛覆,勢必造成極大的浪費(fèi)。對此,我們在初可研階段首先委托中國地震局地質(zhì)研究所,對該廠址的地震狀況進(jìn)行專題研究,經(jīng)過艱苦的野外勘探和反復(fù)的研究分析,專題組認(rèn)為廠址附近范圍不存在能動斷層,近區(qū)域范圍內(nèi)不存在活動斷裂,該廠址地帶的SL-2高值不大于0．3g,能夠滿足三代核電機(jī)組的技術(shù)要求。解決了困擾我們的地震問題后,盱眙核電廠址已經(jīng)成為江蘇省寶貴的核電廠址資源。

3.2.2 海南昌江核電項(xiàng)目

我們在海南的選址工作,同樣遵循了抓住項(xiàng)目特點(diǎn),有針對性地開展工作的原則,并取得了很好的效果。在廠址普選階段,根據(jù)資料顯示,該廠址所處區(qū)域存在基巖,而多次現(xiàn)場調(diào)查和踏勘并沒有發(fā)現(xiàn)存在基巖的證據(jù)。如果不搞清楚地質(zhì)構(gòu)造,一旦發(fā)現(xiàn)沒有適合的基巖,勢必顛覆該擬選廠址,給公司造成損失。為此,我們在廠址普選階段破例先期選擇巖土工程勘察專題開展研究工作。經(jīng)過現(xiàn)場勘探和分析,確認(rèn)該區(qū)域存在基巖,能夠滿足二代改進(jìn)型核電機(jī)組的設(shè)計(jì)要求,為初可研工作奠定了基礎(chǔ)。同時,考慮到整個海南電網(wǎng)容量只有232萬千瓦,我們沒有像一般核電項(xiàng)目那樣規(guī)劃百萬千瓦級機(jī)組,而是設(shè)計(jì)選用了兩臺65萬千瓦機(jī)組。扎實(shí)的選址工作結(jié)合適宜的機(jī)組選型和容量規(guī)劃,使得華能核電創(chuàng)造了中國核電發(fā)展史上的“海南速度”,從開展普選工作到國家批準(zhǔn)開工建設(shè),僅用了兩年多時間。

3.2.3 江西鷹潭核電項(xiàng)目

在江西鷹潭核電項(xiàng)目初可研階段,由于鷹潭核電廠址位于內(nèi)陸,且賴以取水的信江水資源并不豐富,因此,為消除可能的顛覆性因素,我們把工程水文和大件運(yùn)輸列為先期開展工作的研究專題。

信江流量年際變化較大,根據(jù)多年統(tǒng)計(jì)數(shù)字,徑流量極值比達(dá)到4．3。徑流量年內(nèi)分配也極不均勻,汛期徑流量占全年徑流量的比例達(dá)74%,其中以6月份流量最大,占全年比例達(dá)22%;而10月至翌年2月長達(dá)5個月的枯水期,徑流量僅占全年徑流量的16%。最大月平均流量約為最小月平均流量的47倍。分布極為不均的信江水資源,極可能成為鷹潭核電選址最大的顛覆性因素。對此,我們委托長江水利委員會水文局首先開展華能鷹潭核電項(xiàng)目工程水文專題研究,對供水水源可靠性、廠址防洪安全性等主要陸域水文條件進(jìn)行分析論證。經(jīng)過長委水文局分析研究,擬選核電廠址取水口處,天然條件下97%、99%保證率設(shè)計(jì)流量為8．22m3/s、5．45m3/s,若考慮下游生活用水、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水及河道內(nèi)生態(tài)需水,則會出現(xiàn)短期內(nèi)天然來水量無法滿足核電廠設(shè)計(jì)取水流量6m3/s的要求,但利用信江界牌水庫蓄水量或者以硬石嶺水庫為調(diào)節(jié)水庫可以解決核電站枯季的取水問題。針對信江流域的特點(diǎn),考慮枯季同時也是用電負(fù)荷較小的時段,如果信江水源不能滿足設(shè)計(jì)流量,可以考慮在此時段降低機(jī)組負(fù)荷甚至停運(yùn)部分機(jī)組,以減少用水量,適應(yīng)季節(jié)特點(diǎn)。

對于內(nèi)陸核電廠來講,必須在選址階段就考慮大件運(yùn)輸方案,甚至要考慮在核電廠全壽期內(nèi)蒸發(fā)器需要更換時的運(yùn)輸通道問題。為此,在開展工程水文專題研究的同時對鷹潭核電項(xiàng)目大件運(yùn)輸問題進(jìn)行專題研究。制定水陸聯(lián)運(yùn)的方案,提出加固橋梁、改擴(kuò)建碼頭、新修道路等工程措施。整個運(yùn)輸過程中工程措施費(fèi)用和裝卸費(fèi)用預(yù)計(jì)需1．5億元人民幣。運(yùn)輸問題雖然不完全構(gòu)成顛覆性因素,但其對核電廠建設(shè)成本影響較大,必須加以重視。

我們通過收資、研究,排除這兩方面的不確定性因素后,才進(jìn)一步開展了其他工作,并順利完成了初可研工作。

3.3 積極溝通,取得地方政府的支持

核電廠的建設(shè)公眾關(guān)注度高,牽涉面廣,要順利開展前期工作并取得國家的認(rèn)可,必須得到各級地方政府的大力支持。在選址過程中,要積極與地方政府進(jìn)行溝通和協(xié)調(diào),把核電項(xiàng)目的開發(fā)同地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展規(guī)劃結(jié)合起來。核電廠址的選擇要避免與地方經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)域沖突,盡量與地方用電負(fù)荷中心相協(xié)調(diào),適應(yīng)地方電網(wǎng)布局。

有了地方政府的配合,才能順利完成核電前期收資、調(diào)查和取支持性文件等工作,并在相對較長的前期工作周期內(nèi),做好廠址資源保護(hù)工作。只有取得地方政府支持,才能確保核電項(xiàng)目順利發(fā)展,真正做到滿足地方能源需求,促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

4 結(jié)語

前期工作要有一定的前瞻性,我們認(rèn)為,對于一些條件較好但SL-2高值大于0．3g,和2類、3類非基巖(剪切波速300m/s≤Vs＜1100m/s )的可能廠址,也要做好保護(hù)工作,以備將來在核電技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展后加以利用。

核電廠的廠址選擇是核電廠工程建設(shè)的重要環(huán)節(jié),與核電廠的安全性、適用性和經(jīng)濟(jì)性都有很大關(guān)系。同時,此項(xiàng)工作涉及地質(zhì)、地震、氣象、水文、環(huán)境等諸多方面,是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的工作。必須充分調(diào)研、認(rèn)真分析,根據(jù)每一個項(xiàng)目的特點(diǎn),針對性地開展工作,才能真正做好核電項(xiàng)目管理工作,實(shí)現(xiàn)積極穩(wěn)妥的核電發(fā)展模式。

魏守成(1975,12—),華能福建分公司,工程師。薛亞斌(1974,3—）,華能核電開發(fā)有限公司,高級工程師。