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印度核电困境

北极星电力网新闻中心  来源:嘿嘿能源heypower  作者:Niharika Tagotra  2020/9/24 11:23:17  我要投稿  
所属频道: 核电   关键词: 核电厂 印度 核电

北极星核电网讯:印度有一个雄心勃勃的三阶段式核电建设计划。

(来源:微信公众号“嘿嘿能源heypower”  ID:heiheidianli  作者:Niharika Tagotra)

1.

封闭式燃料循环形式

印度在1969年开始进行的核电商业化计划,主要构想是一个封闭式燃料循环形式,这个循环分三个阶段实现,而且每个阶段相互馈入,前一个阶段循环产生的乏燃料可以进行再处理,在下一个阶段循环中使用。

这种封闭式燃料循环的目的是为了充分利用燃料,并尽量减少核废料。而且印度目前在核电生产周期中所处的阶段,将主要决定了印度核电的未来。

印度三阶段核电生产计划的最终目标,是能够利用国内庞大的钍-232储备。

值得注意的是,印度拥有世界第三大钍储量。然而,钍在其自然状态下不能用作燃料。它需要在一系列反应后转化成可用的“裂变”形式。

为了帮助实现这一目标,并最终利用其钍储量生产核能,印度科学家霍米·巴哈(Homi J. Bhabha)博士绘制了三阶段核计划的路线图。

第一阶段,通过加压重水反应堆(PHWR)利用天然铀产生能量。PHWR不仅能产生能量,还可以产生可裂变钚239。

第二阶段,使用本土的快中子增殖反应堆技术,以钚239为燃料产生能源和更多的钚239。到该循环结束,反应堆产生的裂变材料比消耗的还要多,这也是被称为“增殖”的原因。

第三阶段,也是循环的最后一个阶段,利用第二阶段回收的钚239,与钍232在热增殖器中结合产生能量和另一种裂变材料铀233。从钍232生产出铀233,就完成了整个循环。铀233将用作燃料循环剩余部分的燃料。

截至目前,印度22座核电站的核燃料发电量约为6.7GW,实际占总能源结构的1.8%。这远远低于原子能部(DAE)的设想——希望到2020年至少生产20GW的核电,到2030年至少生产48GW的核电。

印度已成功完成第一阶段的核燃料计划,第二阶段仍在进行中,但所用时间比预期的要长得多。

印度在泰米尔纳德邦建造的首个500 MW增压快速增殖反应堆(PFBR)——BHAVINI——仍在调试过程中,而且工期和成本均严重超支。目前预计在2022-2023年建成,预估总成本高达960亿卢比。

经过长时间的停顿,印度政府在其2017-2018年的预算公告中,为10台700 MW的本土PHWR提供了资金。

其中,正在古吉拉特邦开发的Kakarapar原子能发电项目成为第一个达到临界状态的项目。

印度政府宣布,印度已累计建设7座5,500MW的反应堆,还批准了另外12个累计容量为9,000 MW的反应堆设计工作。

2.

核能行业发展放缓

尽管这些都是重大举措,但印度核能的未来似乎不如10年前那么有希望。

随着2008年印美核协议的签署以及与法国和日本的其他重要协议的签署,印度的核能行业看来将迎来一次大有可为的改革。然而,2011年之后,其国内的核能行业却明显放缓。

经济放缓和核能对印度总能源结构的贡献率低于标准水平,可以归因于一系列因素。一个主要原因是核燃料计划第二阶段的推迟。

PFBR试运行过程中出现的技术问题,以及相关的工期和成本超支也是造成延误的主要原因。

其他因素,包括可再生能源技术对全球能源系统造成的严重破坏。随着可再生能源技术的商业化和使用的加强,可再生能源发电的单位成本已大幅下降。

印度目前的太阳能发电成本为2.62卢比,几乎是最近投入运营的Kudankulam核电站发电成本的一半(4.10卢比)。

此外,印度核电部门在土地所有权、位置以及电厂安全保障(发生自然或人为灾害时)等问题上,也出现了一些争议和抗议。导致了印度核电项目的时间和成本超支。

影响印度核能的另一个非常重要的因素,2011年福岛第一核电站发生严重核事故,全球范围内对核能进行了削减。同时,这一事件也导致:各国大幅削减核电计划,全球核电巨头阿海珐(Areva)和西屋电气(Westinghouse)宣布破产。

然而,鉴于该国能源需求的不断增长,以及印度不仅依赖石油和天然气,而且还依赖锂、钴和镍等(生产太阳能电池板和其他可再生技术的关键原材料)。以国内可获得的钍为燃料的本土核电站,仍然是印度能源独立的重要支柱。

然而,这将需要印度政府通过投资具有成本效益的技术、减少审批手续、简化土地改革以及为发展核电站创建专用工具来推进核电计划。

一个有竞争力的核能部门是印度能源安全的关键,而且,它的发展必须考虑印度在其他形式的能源和技术方面的有限选择。

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