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浅谈核电厂运行的安全性与经济性

肖阳 丁深根
  
安家(建筑与工程)
2022年25期
江苏核电有限公司 江苏省 连云港市 222042

摘要:核能是一种新型能源,符合当下低碳发展的理念,是发电厂未来发展的主要趋势。核能虽较为环保,但在生产运行过程中危险性也极高,因此,其安全性与经济性是核电厂必须重点关注的问题。基于此,本文将从核电厂运行的安全性与经济性问题及有效评价着手分析,以期为核电厂的运行与发展尽绵薄之力。

关键词:核电厂运行;安全性;经济性;评价指标

引  言:

电力发电形式多样,当前我国主要采用的是火力发电,火力发电所使用的能源是石油和煤炭等不可再生资源,但这种发电方式对空气及环境的污染较大,不符合当下的低碳发展理念。因此,新能源核能受到了广泛关注,将其用于发电,不会产生二氧化碳,也不会对空气造成污染,环保、高效且经济。然而,核电厂在运行过程中会产生放射性废料,具有极大的危害性,必须谨慎妥善的处理。在核能的生产及运用中,要严格把控质量安全和经济成本,以保障核能发电在稳定运行的同时也产生一定的经济效益。当前,如何实现核电厂运行的安全性与经济性的有效平衡,是需要深入考量的问题。

1、核电厂运行的安全性问题与经济性问题

1.1 核电厂运行的安全性问题

核能作为一种能量巨大,危害性也极大的新能源,是一把双刃剑。倘若运用得当,将有助于大力促进我国电力行业的发展;倘若运用不当,历史上发生的令人望而生畏的核事故就是血淋淋的例子,对人民及国家都会造成极大地威胁和损害。因此,核能的安全问题成为了人们的首要关注点。核电厂作为核能的生产及运行方,必须科学、合理、有效的对核电厂运行的安全性问题进行评估,保障其安全运转,尽可能避免出现核泄漏及核污染现象,使核能可以充分发挥自身的正面价值。

1.2 核电厂运行的经济性问题

在核电厂的实际运行中,经济性问题也在很大程度上影响着核电的应用。由于核能发电效率远远高于传统的火力发电效率,可以大幅减少石油、煤炭等不可再生资源的消耗,因此,核能发电被迅速推广与应用。但随之也面临着一定的困境,就当前国内核电发展的现实状况而言,水平相对有限,暂时还不能实现核反应堆的批量化生产,也无法构建核电经济数据库,从而导致国内的核电经济性评价研究也相对薄弱[1]。对于这一问题,我国目前仍处于探究阶段,发展较为缓慢,无法给出相对有效的结论。

2、核电厂运行安全性与经济性的有效评价

2.1 核电厂运行的安全性评价

核电厂运行的安全性评价主要涉及评价目标、理念及方法,只有对这三点进行深入透彻的研究,才能为现实提供科学可靠的指导。

2.1.1评价理念:纵深防御概念

纵深防御概念是核电厂评价的理论基础,主要涉及到其层次问题,需要对此做出分析。层次内容包括五层,具体如下:第一层以保守设计为主,主要是为了确保核电站在后期运行中符合相关要求,不发生偏离;第二层是对核电厂是否正常运行进行检测,主要是为了保障核电厂的安全运行,降低安全事故发生的概率;第三层是对故障问题加强设计,主要是为了让核电厂可以始终处于安全运行状态;第四层是尽量降低事故发生后对核电厂整体运行的影响,主要是为了尽可能减少损失;第五层是重视对工作人员的安全防护,保障工作人员的生命安全。

2.1.2评价目标:核电厂的各项安全功能

核电厂运行的安全性评价的目标是检测核电厂的各项安全功能是否达标。安全功能主要有反应堆停堆处理、排除余热处理、放射性物质处理三个方面。核电厂在生产及运行过程中必然会产生核废料,造成放射性污染,因此,必须科学合理的评价其各项安全功能,以保障核能使用的安全性。除此以外,人们对核电厂的接受程度也很重要。核能发电发展前景广阔,但人们受以往核事故的影响,对其较为惧怕。对此,如何竭尽所能的提高废料处理效率,降低其负面影响,是提升人们接受度的关键。经调查可知,国内在建的核电站项目都已满足相关国际标准,可以切实保障核电厂的安全平稳运行,降低核事故的发生概率。

2.1.3评价方法:假设和分析方法

对核电厂进行安全性评价一般采用假设和分析的方式。先行模拟分析出不同的参数设定可能会产生的后果偏差,用虚拟机去验证,并给出与之相对应的安全隐患的处理方法,以确保核电厂具备各种安全防护对策,安全性得到保障[2]。该评价方法可以提前预测出核电厂运行中可能会出现的安全事故及故障,并及时通知给相关工作人员,工作人员就可以立即采取应对措施,最大程度的减少危害、降低损失,凸显出核电厂生产及运行的稳定性。

2.2 核电厂运行的经济性评价

当前核电厂中相对完善的经济性评价指标大多来源于电力系统发电环保综合规划模型,求解该模型能获取最高的经济效益和最低的经济成本。将核能发电与传统火力发电的相关数据进行分析对比后可知,传统火力发电的优点是投入成本较低,经济效益较高。缺点是能源消耗量大,易对大气及环境造成严重的污染;核能发电的优点是能源消耗量小,不会对大气及环境造成污染,高效环保;缺点是其前期投入成本及运营管理费用相对较高。核能发电产生的电能量大,消耗的能源少,贴合当下节能减排这一发展趋势,但核能发电也存在一定的弊端,其产生的核废料具有极大的危害性,必须经过妥善处理后才可排放,且其处理成本较高,难免会在降低核电厂的经济效益[3]。综上所述,核电发电及火力发电各有优劣,但在经济成本的对比上,核电发电远高于火力发电,更具有经济性、环保性、高效性。

结  语:

核能是一种价值与危害并存的能源,在核电厂的生产及运行过程中,其安全性和经济性的有效保障是核能推广与应用的前提条件。对此,基于安全性问题,应提前罗列出各种可能会出现的安全隐患,并一一给出应对措施,这将大幅提升核电厂的运行安全,为核能发电提供一定的保障;基于经济性问题,核电厂必须保证自身能获得较为可观的经济效益,才能确保日后长远的发展。好在核电厂虽前期投入成本较高,但后期运行成本却相对较低,保障了其经济效益的可观。当然,在新时代背景下,随着低碳环保、降耗节能理念的深入人心,核电厂在发展过程中也需要注重环境效益,环境效益与经济效益的协同保障,将对核电厂的进一步发展起到加速的作用。

参考文献

[1]余曦.核电运行安全若干问题及防控研究[J].工程建设与设计,2020,19:283~285

[2]宋伟.核电厂运行的安全性与经济性评价[J].科技传播,2020,8(7):187,190

[3]张建波,孙永滨,刘燕子.核电厂先进控制室人因工程V&V方法体系探讨[J].仪器仪表用户,2019(5):23-27.

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