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国际核新闻
外媒极速体育app_极速体育直播-平台*官网:延长核电厂运行期限的探讨
时间:2025年11月10日 来源:生态环境部核与辐射安全中心编译自国际核工程 点击量: 分享:

运营商正致力于将反应堆运行期限延长至60年乃至80年,本文深入探讨了延长核电厂运行期限的相关规划、实施路径与技术创新。

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瑞士多廷根的Beznau核电厂计划运行至2033年

(图片来源:ToM-5400/Shutterstock)

延长核电机组运行期限技术已获验证,且日益成为实现净零排放目标的经济有效途径。国际原子能机构(IAEA)数据显示,目前全球在运的416座反应堆(装机容量376.2吉瓦)中,半数已运行38年。其中最古老的瑞士Beznau 1、2号机组(380兆瓦西屋压水堆)分别于1969和1971年投运。运营方Axpo集团在机组改造升级方面已投入25亿瑞士法郎(约合32亿美元),现计划追加投资3.5亿法郎(约合4亿美元)。若许可证更新申请获批,2号机组将运行至2032年,1号机组至2033年。全球众多反应堆面临相似情况:原设计寿命30—40年的机组,通过对系统、结构和部件升级改造,现可获得60—80年甚至更长的运行许可期。

延长电厂运行期限的益处

鉴于新建核电厂周期漫长,现有反应堆预计将在未来低碳发电中持续发挥重要作用。国际能源署预测,到2040年延长运行期限的机组将贡献150吉瓦装机容量,占全球核电总量的五分之一。根据世界核协会9月发布的《2025年世界核能绩效报告》,2024年全球在运核电机组发电量达2667太瓦时,创下历史新高,超越2006年2660太瓦时的前期纪录。机组容量因子未出现与运行年限相关的整体下降,这给出了“反应堆在进入延长运行期后仍具有良好运行潜力的积极信号”。

延长核电厂运行期限还具有巨大的经济效益。据经济观察公司研究,自1976年以来,英国的8座核电厂为英国经济贡献了约1230亿英镑(合1660亿美元)。法国电力公司最近宣布计划将Heysham 1号机组和Hartlepool核电厂运行期限延长12个月至2028年3月,从而保障了1000名工人的就业。与此同时,加拿大Bruce电力公司耗资130亿加元(合9亿美元)的主要部件更换项目——在2020年至2033年间更换Bruce 3—8号机组的关键部件,如蒸汽发生器、压力管、排管容器管道和给料管——预计将提供约2.2万个就业岗位,并在2064年前每年为安大略省创造40亿加元(合2.9亿美元)的经济效益。

南非电力公司Eskom表示,Koeberg核电厂两台机组延长运行期限的动因在于“南非需要在大规模建设新发电容量的同时,维持可靠、低成本、低碳的基荷供电能力”。该电厂1、2号机组分别于1984年和1985年投运,装机容量约1860兆瓦(约占全国供电量的5%)。该公司补充说明“相比新建电站,延长运行期限方案能更快实施且投入资本大幅降低”。

延长反应堆运行期限计划

许多国家都制定了雄心勃勃的延长反应堆运行期限目标。

美国核监管委员会(NRC)已为当前运行的94座反应堆中的87座延长了原40年运行许可证。美国核能研究所调查显示,绝大多数(95%)反应堆预计将获准运行至少80年,同时73%的反应堆正考虑提升功率。

加拿大安大略发电公司与Bruce电力公司正持续推进翻新计划,旨在将Bruce、Darlington及Pickering核电厂的CANDU反应堆运行期限延长30至35年。与此同时,法国电力集团计划斥资60亿欧元(约合70亿美元)对其20座1300兆瓦反应堆进行升级,使其运行年限突破40年,相关安全评审将于2027至2035年间陆续展开。比利时、捷克共和国、芬兰、匈牙利、瑞典、罗马尼亚、南非、韩国和英国也在寻求延长多种反应堆的运行期限。

延长运行期限的两条主要途径

南非工程、采购和建设公司Lesedi核服务公司表示,国际上通常有两种实现核电厂运行期限延长的模式。NRC《许可证更新规则》(10 CFR Part 54)规定了申请更新许可证所需进行的严格评估程序,只要每次更新符合安全要求,即可多次更新运行许可证。在美国以外,核电企业通常遵循IAEA“长期运行安全问题(SALTO)”流程,该方法要求相对宽松。SALTO服务为考虑延长核电厂运行期限的国家提供咨询与协助,自2005年起通过同行评审,将各国延长运行期限实践与IAEA安全标准及国际良好实践进行对标。

专家评估过程通常包括:

? 极速体育app_极速体育直播-平台*官网:IAEA安全标准和SALTO评估方法的研讨会

? 为期9天的SALTO预评估(在延长运行期限前10个月至两年内)

? SALTO评估(在延长运行期限前两年内)

? 跟踪评估(在SALTO预评估和SALTO评估后1.5—2年)

案例分析:展望Koeberg核电厂运行40年后的未来

非洲唯一商业运营核电厂Koeberg开展了SALTO评估。Lesedi公司利用软件工具对该核电厂开展了老化分析。

Lesedi公司从界定范围和筛选流程中涉及的数十万个安全相关组件起步,最终为Koeberg两个机组确定了约8万个安全相关部件(包括泵、土建结构、电缆等)。这些部件随后根据材料特性、环境适应性等共性被归类至“物料组”。每个物料组及部分大型独立部件都经过进一步分析,以确定其使用寿命能否超过40年。Lesedi公司还协助Koeberg完成部件升级,包括换料水箱、反应堆压力容器顶盖及蒸汽发生器的更换工作。

Eskom公司说明,2022年3月的SALTO评估及2024年9月的跟踪评估,重点关注与延长运行期限相关的核心要素,“特别是老化管理方案、特定设备状态问题(包括电缆管理与腐蚀监测),以及全厂监控与安全监督体系的强化措施”。

Koeberg 1号机组于2024年7月获准延长运行期限至2044年,Eskom公司正计划将2号机组延长运行期限至2045年。

延长运行期限的前景

延长核电运行期限是实现净零目标的关键环节。核电发展势头持续增强,IAEA预测全球核能装机容量将从2024年的377吉瓦增至2050年的561—992吉瓦。按照高预期判断,现有大多数反应堆将获得延长运行期限许可,到本世纪中叶退役比例将控制在20%以内。

法律法规框架和技术证明,现有机组能够支持40年以上的安全运行。然而,如何在工程进展的同时保持公众信心和政治意愿仍为挑战。


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