海上核电站扬帆起航

时间:2018-12-26 10:05:01 来源:猇亭新闻网 作者:匿名
  在福岛核事故发生六周年之际,人们再次被提醒核电厂的风险。尽管核电厂存在潜在风险,但它们不能排除在当前的能源结构之外。最佳选择是进一步加强核电厂的安全特性,继续使用核能。 加强核能安全的一种可能选择是将常规核电厂从陆地转移到海洋,即海上核电厂(以下简称ONPP)。这也是核电厂未来发展的方向。那么,近海核电厂面临哪些问题和挑战? 如果你不明白,请问 为什么要在海上建造核电站? 近海核电站的一个显着优势是它们可以节省空间,并且所有设备都放置在海洋中,无需额外的土地,避免了公众的负面反馈。 与此同时,在所有能源中,核能的碳排放量最低,是最便宜的能源之一。此外,世界上仍存在大面积低密度地区,面临海水淡化和电力短缺,而近海核电站可与其他清洁分布式能源相结合,有效缓解海洋能源供应矛盾,提供海洋资源。用于岛屿居民的开发和生产活动。充足的电力,热能和淡水供应为周围水域的发展提供了坚实的能源基础。 露出面具 什么是安全性和稳定性? 近年来,一些国家率先启动了近海核电站的开发和应用。核工程师在海洋环境中使用核能并不新鲜。 在俄罗斯,有许多人口稀少的地区。从北海到远东海岸的港口,孤立的矿山等,海水淡化和电力需求正在增长。因此,俄罗斯正在考虑使用KLT-40S,NIKA-70和其他反应堆来建造用于供电,供热和海水淡化的浮动动力装置(FPU)。由于KTL-40S反应器的成熟设计,它最适合陆地和非自驱动水平台。它被选为俄罗斯第一座浮动核电站“罗蒙诺索夫”的反应堆。 “罗蒙诺索夫”长144米,宽30米,重达21,500吨。它有70名船员。它装有两个KLT-40S反应堆,可提供70-300 MWt的火力。 KLT-40S反应堆配备了紧急冷却系统(ECS),可在停机期间消除余热。其安全性也得到国际认可,包括通过原子能机构的审查(原子能机构安全指南Afrikantov OKBM)。最近,美国麻省理工学院的一个研究小组提出了一种基于具有固定连杆的圆柱形浮动甲板平台的海上浮动核电站(以下简称OFNP)的设计。具有圆柱平台的OFNP具有低重心和良好的静态稳定性,可有效避免海底地震,海啸,海浪和风的影响。 未来的方向 面临哪些问题和挑战? 福岛事故的一个重要原因是地震造成的海啸导致停电,因此在设计ONPP时需要考虑海啸的影响。 GBS型(混凝土重力基础结构,对地震和海啸的安全特性得到加强)ONPP的水深相对较浅。根据福岛事故的经验,海啸波高不能超过GBS型ONPP的自由甲板,以保护发电厂的安全系统免受损坏。此外,海啸对远离海岸线的ONPP和水下ONPP的影响在很大程度上可以忽略不计。 除了海啸之外,由于近海核电站靠近海岸线和海上设施(如石油和天然气开发平台),海上浮动物体可能会受到海啸袭击。对于GBS型ONPP,其耐用和预应力混凝土结构可有效防止海洋冲击。考虑到GBS是双层混凝土墙设计,其抵抗冲击的能力进一步增强。 地震也是构建ONPP时不可忽视的问题。对于GBS型ONPP,由于其外部GBS舱位于海床上,因此在地震期间可能会损坏。因此,增加了地基隔离系统,通过调整GBS的重量来减少地震加速度的影响。 由于ONPP远离陆地,与其他石油和天然气开发平台一样,外部威胁(直接攻击,武装入侵,船舶撞击和飞机坠毁,其他故意破坏)所需的物理保护是一项挑战。特别是,与陆基核电站不同,水下袭击对海上核电站是一种独特的威胁。在海上威胁的情况下,将从土地上采取安全措施的延迟,必须予以考虑。因此,对于海上核电站,需要增强的物理保护系统(更强的外部舱室设计,额外的舱室保护系统,预警系统)和措施。同时,防止人为错误也是ONPP设计的一个特殊问题。与陆基核电站相比,由于ONPP的工作环境带来更大的压力,错误率更高,ONPP的人力资源更加受限制。因此,有必要减少人为操作,简化设计并增加自动化过程。安全相关系统的可用性测试可以通过远程操作自动化设备来执行。 除了面临海洋的严重外部风险外,设计ONPP还面临其他困难。例如,浮动ONPP的设计,即使它被锚定,也应考虑来自风暴和强浪的压力。来自海底的浑浊流现象也可能导致水下设备的故障。此外,防水隔离,腐蚀,维护等很大程度上影响ONPP寿命和结构可靠性。这对于水下ONPP尤其重要,因为它更难以潜入深水并进行维护。最后,还应仔细设计紧急疏散计划和程序。 本文来自《核能研究展望》,编辑器添加标题。

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