我国内陆核电的用水安全.pdf

第35卷第3期
水文
Vol 35 No.3
2015年6月
JOURNAI OF CHINA HYDROL. OGY
Jun.,2015
我国内陆核电的用水安全
张爱玲2,陈晓秋,刘森林2,贾祥23
(1.环境保护部校与輻射安全中心,北京100082;2.中国原子能科学研究院,北京102413
3.环境保护部校安全监管司,北京100035)
摘要:在介绍我国拟建内陆核电机组的安全设计和厂用水系统的基础上,分析了内陆核电的用水需
求和保证率要求。结合我国水资源条件及水资源论迁现状,对如何保障内陆核电取水水源的可靠性与
可行性进行了探讨,并提出了内陆核电用水安全保障措施的建议。
关键词:内陆核电;用水安全;厂用水系统;水源条件;水资源论证
中图分类号:TM623
文献标识码:A
文章编号:1000-0852(2015)03-0069-05
由于核电厂对厂址安仝和环境条件的高要求,仪全的深人反思,也引起了我国各方而专家和社会公众
在沿海地区发展核电已不能满足国家核电规划装机容对国内核电厂,特别是内陆核电厂建设的安全和环境
量,随着内陆省份电力需求不断増长,近年来我国在内影响的大讨论。而且,随着气候变化和能源需求増加,
陆地区开了大规模核电厂选址工作。作为第一批内近年来频繁出现的早灾和电荒,也让内陆核电厂的选
陆核电选址项目,湖南桃花江、湖北成宇和江西彭泽核址和建设备受关注。在内陆地区建设核电的质疑声中,
电厂址在2009年就已经获得国家核安全局的厂址批可以看到一些与水资源有关的评论,例如,“内陆地区
准书。美国核管会分别于2012年和2013年批准建造核电厂,还有一个特姝风险,如果一旦遭遇人旱之
Vogtle p内陆核电站和 VC Summer核电站建设2台年,冷却水断绝,这将立即产生特大核电厂事故”;“我
AP1000机组项目,这是美国经过30年核电建设冰封国严重缺水,制约内陆核电的发展,…在缺水地区,
期后重启核电建设。
第一代核找术并不比当前依靠电源驱动的第二代核技
为保证核电厂的核安仝和环境安全,从20世纪术更安全”1。的确,核电如同火电一样,都需要可靠
80年代建设核电开始,我国已经逐步建立了一套相对地获取冷却水,要求具有充足、可靠的水资源保障,并
完整的核电厂选址安全规定和环境影响评价标准的法需充分考虑特吋期水量和水资源调度条件,米保证
规体系。法规标准中明确规定核电厂选址、建造和运行核电厂的正常运行
中要充分考虑厂业所在地的地震地质、水文气象、水资
如何保障内陆核的取水水源的可靠性与可行
源、人口分布、环境功能及要求等各种自然现象和环境性,满足核电厂用水安全需求,与我国国情和水资源管
条件,要有足够防御极端事件的能力,保障核交全和环理政策相适应,成为内陆核电选址和运行安全的主要
境安全"。其中水资源条件是决定内陆核电厂选址的题之一。
关键性因素之
2011年3月11日,因特大地震引发的海啸事件
1内陆核电厂的建设及必要性
造成日本福岛第一核电厂大量放射性物质释放到大气
世界电力供应约16%米白核电,截全2012年,法
和海洋环境中,引起了世界各国对核电交全和环境交国核电占总发电量的74.8%,韩国占30.4%,美国占近
收稿日期:2014-10-31
基金项目:国家自然科学基金项日(41101511)
作者简介:张爱玲(1973-),女,山东坊人,研究员,硕士,研究方向为水文水资源。E-mil: Zhang20040701( sina(oltl
70
水文
第35卷
19.0%,我国约占2.0%。核电是安全、清洁、优质的现代会产生多余热量、在冷停堆过程产生衰变热,以及汽轮
能源,在保证能源供应安全、调整能源结构、收善环机发电余热等都需要外部冷却后才能正常工作。日前滨
境质量、应对气候变化等方面发挥着不可替代的战海核厂大多数为M310“二代加”机组,均采用了与大
略作用,积柲发展核电是我国能源可持续发展的战略多数火电厂一样的水冷方式。核电厂在正常运行和事故
选择?
情况下的多余热量都需要依靠设备冷却系统和重要厂
2012年10月国务院批复的《核安全与放射性污用水系统带走,最终热阱是环境水体,所以这两个系统
染防治“十二五”规划及2020年远景目标》(以下简称都属于核安仝相关系统,设计标准和抗震要求高。
“核安全规划”)再次强调,核安全是核能与核技术利
内陆核电厂拟采用的AP1000机组等三代技术
用事业发展的生命线。坚持在确保安全的前提下发因为采取了非能动的设计埋念,出现事故时,核电机组
展核电,并把握好发展节奏。同时,核安全规划中也通过非能动堆芯冷却系统将堆芯的热量以蒸汽的形式
对新申请建造许可证的核电项目提出了明确要求,带到安全売内,再借助非能动安全売冷却系统冷凝安
即按照我国和国际原子能机构最新的核安仝法规标全売内的素汽,并通过壁而热传导、液膜蒸发、空气流
准进行选址和设计,采用技术史加成熟和先进的堆型,道的对流换热将热量带到安仝壳外的环境中。即
提高固有安全性。通过科学选址和采取更加高效、可靠AP1000机组在严重事故情况下的最终热阱是大气,事
的工程措施,确保气态和液态流出物在核电机组正常故后堆芯余热的带出不依赖于二回路,不依赖淡水补
运行和事故情况下对环境和公众均不会造成不可接受给水源。所以,用水系统是一个非安全相关的系统,
的影响。
设计标准和抗震要求相对M310机组要低
と今为止,我国的核电建设都集中在沿海地区。但
从核电长远的规模发展来看,仅在沿海地区建设核电
3核电厂的用水需求和保证率要求
难以满足内陆省市对绿色能源益增长的需求和电网
根据内陆核电厂用水系统和工艺设计,核电厂的
安全,因此内陆核电建设成为核电进一步发展的必然用水系统主要包括厂用水系统、循环冷却水系统、化学
选择
水预处理系统、生活饮用水系统以及其他用水系统等
借鉴我国内陆火电厂直流循环冷却方式所造成热环境
2核电厂的安全设计
影响和牛态影响的经验和教训,以及国外内陆核电厂
2012年10月国务院常务会议通过《核电安全规和火电厂的工程实践,我国内陆核电厂发电余热的循
划》和《核电中长期发展规划》,并对当前和今后一个时环冷却水系统均采用二次循环冷却方式,与直流冷却
期的核电建设作出明确部署:按照全球最高安全要求相比,从环境中取水总量约減少95%,
新建核电项目;新建核电机组必须符合三代安全标准
经初步估算,一个建设4台AP1000机组的内陆核
以AP1000机组为例介绍一下第三代核电厂的安电厂,如果采用自然通风冷却塔,取水量约为4m/s
全设计。AP1000核电厂在成熟的传统压水堆核电技折合成年収水总量约为1.2x105m3,大约三分之二的取
术的基础上采用非能动安全系统?。“非能动”理念的水水量会成为消耗水量,随冷却塔蒸发、漂滴等形式进
引入使核电厂安全系统的设计发生了根本性変化:在入大气,其余三分之一取水水量经多次循环复用后可
设计中采用非能动的严重事故预防和缓解措施,简化能回排到地表水体中。
安全系统配置,减少安全支持系统,可实现事故后72
根据工艺设计,API000核电厂正常运行时的用水
小时操作员不干预,降低人为因素错误,显著提高核系统与核安全无关,正常运行期间淡水供水保证率按
电厂预防和缓解严重事故的安全性能。AP1000机组照97%设计。这与人型火电