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中小型核电可借智能电网扬长避短

中小型核电可借智能电网扬长避短

  • 分类:行业新闻
  • 作者:
  • 来源:www.chinapower.com.cn
  • 发布时间:2013-05-08 14:38
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【概要描述】纵观当前国内外核电发展趋势,大型集中式核电站仍是主流,而中小型核电站被看成是当前大核电的良好补充。虽然中小型核电站还未达到大规模商业化、实用化的地步,但长远来看,集中式核电站为主,适度发展中小型核电站,将是核电未来发展的重要方向。

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中小型核电可借智能电网扬长避短

【概要描述】纵观当前国内外核电发展趋势,大型集中式核电站仍是主流,而中小型核电站被看成是当前大核电的良好补充。虽然中小型核电站还未达到大规模商业化、实用化的地步,但长远来看,集中式核电站为主,适度发展中小型核电站,将是核电未来发展的重要方向。

  • 分类:行业新闻
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  • 来源:www.chinapower.com.cn
  • 发布时间:2013-05-08 14:38
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纵观当前国内外核电发展趋势,大型集中式核电站仍是主流,而中小型核电站被看成是当前大核电的良好补充。虽然中小型核电站还未达到大规模商业化、实用化的地步,但长远来看,集中式核电站为主,适度发展中小型核电站,将是核电未来发展的重要方向。

“后院核电站”潜在优势明显

目前我国在运核电站从设计与规模上基本为大型机组,与这些装机容量为百万千瓦的大型核电站相比,中小型核电站通常为中小城镇或一些大的工业设施供电而设计。被称为“后院核电站”的中小型电站往往不需要太多资金,其安全性也可以得到保障,如模块式小型压水堆与球床模块高温气冷堆电站。

中小型核电站本身具有多方面的优点:工程总投资较低,可减少资金投入与电厂占地,缩短建设工期;灵活性好,潜在的安全危险也较小,并通过能源的梯级利用提高能源综合利用效率;更容易操控,并且能够将核电站选址在距离城市较近的地区,节省长距离运输的费用。此外,利用中小型核电站所提供的清洁能源,推进冷热电联供,可降低化石能源消耗,减少本地污染物排放,发挥节能环保效益等。

广阔的市场前景、客户多元化、设备密封性良好,能持续提供能源,使得一些公司在中小型核电设计研发领域展开了激烈的竞争,如西屋、阿海珐、中核集团、华能集团、东芝等。目前,美国、中国、日本等国家都在致力于中小型核电站的研发与建设。美国总统奥巴马近期提出要建设500个小型核电来替代老旧的火电机组,并计划在5年内出资4.53亿美元用于支持模块式小型核电的研发;中国华能石岛湾高温气冷堆核电示范工程(200MW级机组)已经于2012年12月开工;日本东芝公司曾提出其研发的10MW小型堆30年内不必更换燃料,可供约3000个家庭用电。

然而,中小型核电站目前也面临一些实际问题,如单位容量投资加大、技术要求高、公众对核电安全性的质疑等。但是随着智能电网的大规模部署,中小型核电站可以借助这种技术克服其发展面临的问题,从而获得更大的发展前景。

与大电站协调运行优势互补

为满足未来社会经济发展对电力的需求,中长期内我国核电的发展仍将以大型核电机组为主。而在智能电网背景下,在发展大型核电站的同时少量发展中小型核电站,可促进集中式电源和分布式电源的协调运行,全面提升电网性能并实现多元化服务。

智能电网建成后,将在常规机组快速调节、间歇性能源的功率预测和动态建模等技术领域取得突破,提升能源基地的安全稳定经济运行水平。大容量储能技术也将得到推广应用,包括核电在内的清洁能源发电及其并网运行控制能力将显著提升。而大型核电站电源容量大,可以用于系统电源支撑,与中小型核电在智能电网下优势互补。

对大型核电站而言,利用智能电网下的发电环节先进技术,可以促进核电发展方式集约化、结构布局科学化、并网接入标准化、运行控制智能化,并极大地强化电源支撑能力。常规电源网厂协调技术可以通过励磁和调速系统参数实测,实现对主力常规电厂的大型机组主要设备工况在线监测,并有效涵盖核电机组各个环节。大型核电机组的智能化升级可以有效提升网厂协调水平,保障系统安全稳定,实现资源优化配置。

对中小型核电站而言,可以在智能电网中发挥类似于分布式发电的作用。未来将有大量的分布式清洁能源发电及其他形式发电接入电网,要求配电网具备灵活重构、潮流优化、清洁能源接纳能力。智能电网采用“即插即用”的简化互联方式,可以与各类发电方式(包括集中式发电与分布式发电)和储能装置实现无缝衔接,实现集中式电源和分布式电源的协调运行。

实现灵活消纳灵活配电统一

我国集中式核电开发为主的特点要求提高电网的大容量输电能力,以及电网电压、潮流控制的灵活性,而智能电网为大型核电接入与随机性电源并网提供了可行性。同时,通过智能电网平台,为包括核电在内的清洁能源并网提供辅助服务,实现不同能源间的互补与均衡,提升其可用性。

除大规模集中开发利用外,通过分散布局的小规模开发方式,核电可以直接就近接入地区配电网。小型核电站由于电源容量小,且距离负荷近,可以加强系统中发电与用电的电气联系,满足智能电网下电源灵活接入与就近消纳的要求。中小型核电站接入配电网后,原先的辐射性配网结构变为具备多个电源点的多端结构,改变了配电网的潮流分布,对配电网的无功平衡、电压调节、继电保护、控制、计量等技术同时提出了更高的要求。

为满足中小型核电站分散接入需求,通过全面建设实用型配电自动化系统,可以建设高效、灵活、合理的配电网络,并具备灵活重构、潮流优化能力,并利用配电网中小型核电站和主网协调运行等关键技术,实现集中/分散储能装置及中小型核电站的兼容接入与统一控制。此外,利用智能用电技术构建智能化双向互动体系,可以实现电网与用户的双向互动,提升用户服务质量,促进用户合理调配用电,满足用户多元化需求。

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