北京治疗白癜风哪家医院疗效好 https://yyk.39.net/hospital/89ac7_detail.html王廷奎
WANO（世界核运营者协会）香港办公室高级顾问，CPO（运行值绩效观察）队长。参加过全球26台新机组的启动评估，积累了40余次WANO评估活动经验，曾负责全球核电新机组启动评估计划。他是目前WANO组织中唯一参加过所有四大地区中心的新机组启动评估活动的评估员，亦是国内核电界中少数几位获得WANO同行评估队长资格认证的人员之一。
Note：廷奎先生说起俄语来比我说汉语还要溜，孔老夫子说的好，三人行，必有我师，今天来向他学习关于俄罗斯核电的那些事。
撰文
王廷奎
自上世纪50年代核能开始用于商用发电之后，核能发展史上经历了三次严重的核事故，即年三哩岛核事故（美国），年切尔诺贝利核事故（前苏联），年福岛核事故（日本）。这三次核事故对世界核电的发展产生了巨大冲击，但同时也推动了业界人士审慎反思事故原因，通过改进安全设计提高人员绩效等切实有效的措施，提升核电安全水平。
三哩岛核事故和福岛核事故都使得本国的核电发展策略发生了急剧逆转，如三哩岛核事故发生后，美国核电站建设完全停滞，直到年开始重启；福岛核事故后，日本关闭了全部核电站，六年之后才开始审评并重启了原来的五台机组。
切尔诺贝利核事故之后，前苏联*府停止了和切尔诺贝利核电站同样设计的其他九台石墨慢化轻水堆（RBMK-）的建设，并立即改进设计，消除了RBMK-堆型的安全缺陷，以保证仍在运行的石墨慢化轻水堆核电站的安全。但切尔诺贝利事故后，俄罗斯的核电的建设和发展并未就此完全停止，尤其在近几年呈现出极大的发展势头。
切尔诺贝利核事故之后，俄罗斯核电如何绝地复活？
年，前苏联OBNINSK反应堆成为世界首台发电的核电机组。80年代中期，前苏联已有25台机组商运。年4月26日，切尔诺贝利核电站4号机组发生严重核事故。虽然前苏联*府停止了和切尔诺贝利核电站同样设计的其他九台石墨慢化轻水堆（RBMK-）的建设，并立即改进设计，消除了RBMK-堆型的安全缺陷，但核电的建设和发展并未就此完全停止。
年前苏联解体，许多核电项目由于缺乏资金被迫中断。但在90年代中期，仍有五台核电机组投产发电。到了90年代末期，随着核电机组出口伊朗，中国和印度，俄罗斯核电发展逐渐复苏。
年，ROSROV一号机组建设重启,并于次年并网，极大提升了俄罗斯核电界的士气。-年，陆续有三台核电机组相继并网，至此，俄罗斯核电满血复活。
俄罗斯拥有那么丰富的自然资源，为什么还要发展核电？
可能有人会好奇，俄罗斯拥有丰富的自然资源，它完全可以不依赖核电就能满足本国的能源需求，那么俄罗斯为什么还要发展核电？答案是，钱！
目前，俄罗斯共有35台核电机组在运行，总装机容量26.GWe。在俄罗斯电力结构中，煤水核气各自占比为百分之16,17,18,49。由于世界天然气价格是它国内燃气发电价格的五倍，所以俄罗斯*府宁愿在国内优先采用核能发电，可以将由此节省出的天然气等资源出口国际市场，以获得更多的经济利益。
此外，据统计，到年西伯利亚天然气田的产气量将会下降到四分之一，这也是俄罗斯*府开足马力建设新机组的动力之一。
俄罗斯不仅通过建设核电机组来扩大能源结构中的核电占比，还利用一切方法挖掘现有运行机组的潜力。机组延寿与扩容带来的巨大经济利益是俄罗斯积极开展这些工作的主要动力。根据多年的实际经验，俄罗斯机组延寿所需的设备更新的投资仅仅是延寿增收的五分之一左右。而机组扩容的经济价值更为突出，以ROSTOV-2机组为例，其建设成本为美元/千瓦，而扩容投资仅仅美元/千瓦。
年，俄罗斯开始12台一代机组5.7GWe的延寿审评。早期的俄罗斯核电机组设计寿命30年，目前29台已经获得15年的延寿许可。年，俄罗斯的核电机组延寿审评标准跟国际标准接轨，并获得了国家批准。一般通过反应堆压力容器退火处理，或者通过更换老化设备（也有拆卸退役机组上性能尚佳的设备用于延寿机组）等手段，VVER-机组从初始设计寿命30年延期到45年。VVER-机组的运行许可一般延至60年，延寿达30年之多。年，巴拉科夫1号机组完成延寿审评，后续3台机组也获得相同的延寿许可。
年俄罗斯能源当局制定核电机组扩容计划，VVER-机组扩容到%，RBMK机组扩容到%，VVER-机组到-%（年修改计划到-%）。年底，所有VVER-机组完成扩容%。年开始到年，以巴拉科夫4号机组为示范，通过使用TVS-2M改进型燃料进行扩容到%，预计扩容费用会提高到美元/KW。费用提高的主要因素是汽轮发电机组的更换。年完成VVER-机组扩容到%，其中KOLA4号机组扩容到%。VVER-机组维持12个月换料。VVER-机组最初设计是12个月换料，到8年全部实现18个月换料。目前正在考虑在新建机组VVER-TOI引入24个月换料，主要通过提高燃料富集度，从4-4.5%提高到6-7%。
特别要说明的是，千万不要误认为俄罗斯为了追求经济利益最大化就忽略了核安全。以RBMK石墨堆的延寿与降功率运行为例，俄罗斯动力堆研究院最初设想通过增加燃料富集度从2.4%到3%来实现石墨堆的扩容。但是年，在列宁格勒一号机组发现，扩容到%后石墨老化变形问题严重，直接导致压力管的变形。年，对列宁格勒一号机组进行一次石墨堆栈的几何形状的修整，拆除压力管后，径向切割石墨柱，使其几何形状满足最初设计要求。通过这次手术，该反应堆安全运行了三年。为安全考虑，俄罗斯决定所有的RBMK石墨反应堆降功率运行在80%平台。
俄罗斯在核电发展版图上的实力和雄心
俄罗斯国家原子能公司(ROSATOM)，掌控着俄罗斯所有的核能技术和资产，是俄罗斯联邦最大的公司和纳税大户之一。它的发展目标是希望通过PRORYV（突破）工程，发展快堆形成燃料封闭循环为基础，到年实现核电占比百分之45到50,世纪末实现核电占比百分之70到80。此外，由于俄罗斯*府决定到年结束对核电建设的财*支持，这也极大地刺激了ROSATOM抢占世界市场的荷尔蒙。
目前ROSATOM承建的核电机组数量高居全球之首，共41台(8台在俄罗斯境内，33台在境外)，核电出口已成为继武器出口，能源出口后的俄罗斯的第三大出口产品，目前已抢占了世界核电市场的最大份额。
正如《潘朵拉的承诺，你对核电的认知将完全被颠覆》一文所言，有人说，核能的发现和利用是人类科技史上最杰出的成就之一。但也有人说，核能的发展史常常伴随着核事故的发生，正如美艳的潘朵拉打开了那个给人类带来灾难的盒子。
核能是一把双刃剑，使用得当，给人类造福，如若不慎，伤及自身。骁勇善战的民族基因，决定了俄罗斯在遭遇核电发展重创之后的态度，不是退却，而是面对。无论世界核电版图的重心如何变化，这一战斗民族驾驭核能双刃剑的勇气和能力，值得业界学习。
文末彩蛋
我想请诸位专业君一览俄罗斯目前主流的反应堆研究方向和成果，以窥俄罗斯北极熊在核电发展版图上的实力和雄心。
1
AES-6
AES6是以MWe的VVER-1为基础的三代堆型。主要有两种设计来源，一个来源是圣彼得堡原子能设计院的V-反应堆，另一个来源是莫斯科原子能设计院的V-M反应堆。
V-与V-反应堆的热功率均为MWt(其中MWt用于地方供热)。而AES-6的设计寿命增加到60年，热效率也从V-或者V-的31.6%提升到34.8%。与V-相比，AES-6使用相同的燃料组件数，也是典型的四环路设计，但是压力容器直径稍大一点，运行压力和温度稍高一点（出口温度度），燃耗深度可达到70GWd/t，24个月换料。堆芯捕集器填充非金属吸热材料。
建造周期不大于54个月。建设成本约美元/KW。两台示范堆novovoronezh-6于年开始商运，Leningrad2-1于年底临界。
2
VVER-TOI
在AES-6基础上进行典型的优化设计和配置先进的信息技术，形成VVER-TOI堆型。ROSATOM声称这种设计将是俄罗斯乃至世界新的反应堆设计标准。
主要变化是反应堆压力容器的制造工艺的改进，由AES-6的6道焊缝改为4道焊缝。压力容器的钢材也改用没有辐照脆化限制的新型钢材。这些变化是反应堆寿命延长到60年，堆芯燃耗深度可达70GWD/T，实现24月换料的保证。热功率3MWt，堆芯装载个优化燃料组件。蒸汽发生器更大，而且增加改进型非能动系统，可以实现停堆后72小时无需操纵员干预。
建造周期可以缩短到40个月。从而极大建设成本和运行成本。据说每年每GW的天然铀的消耗也可以从目前的吨降到吨。9年开始设计，年底完成，年申请俄罗斯设计许可。俄罗斯打算在欧洲和美国也申请VVER-TOI的许可，从而进*欧美市场。
3
快堆技术
年俄罗斯*府批准联邦核能发展计划,该计划的财*预算达0亿卢布。其中亿卢布用于快堆研发，包括MWe的铅-铋冷快堆SVBR，MWe的铅冷快堆BREST,MWt的多用途堆MBIR,以及钠冷快堆BN系列的继续研究。
ROSATOM到年的长期战略目标是利用封闭燃料循环的快堆，MOX燃料，以及氮化物燃料研发成固有安全的反应堆。特别值得一提的是，多用途堆MBIR，它是一个燃烧MOX燃料的多环路的实验快堆，用于测试钠、铅、铅-铋以及气体冷却剂的性能。年，该实验堆对IAEA开放，年邀请国际参与。
目前俄罗斯已有两台BN系列快堆运行。年BELOYARSK3号机组BN-开始商运，最初设计寿命30年，获得延寿15年许可，可以运行到年。BN-是热功率MWt三环路的池式钠冷快堆。由于不断改进，燃料利用率从最初的设计值7%提升到11.4%。
6年开始建设BELOYARSK4号机组BN-，该机组使用MOX燃料，可以燃烧反应堆级和武器级钚。俄罗斯原计划利用该机组技术逐步取代俄罗斯年退役的机组容量。在BN-机组建造过程中，由于资金缺乏，工程几度延期，到年才启动，年11月才发电。该机组热功率MWt,电功率MWe。初始设计燃耗深度66GWD/T，逐步提升到GWD/T。
4
破冰船反应堆
开发利用北极圈内的矿藏、石油天然气离不开破冰船。年，俄罗斯首次装载核动力破冰船--列宁号，年更换新一代船载反应堆，使列宁号继续服役到年。继列宁号之后，从年开始了北极圈级6艘破冰船的建造，每艘搭载两座MWt反应堆，最大输出54MW推力。年，北极号破冰船到达北极，成为世界上首次到达北极的船只。
两艘第三代破冰船北极号和西伯利亚号分别于年6月和年9月下水，船上搭载MWt的RITM-反应堆，双汽轮发电机组，螺旋桨输出功率60MW，预计北极号年完成调试。
目前正在设计最新四桨推力破冰船LK-，螺旋桨输出功率可达MW，可破冰达4米厚，即使在2米厚的冰面也可以达到14节航速。该船搭载MWt反应堆RITM-。
ROSATOM也是世界上唯一拥有核波冰船舰队的公司。
5
浮动堆
ROSATOM最初计划到年建造七八个浮动堆，首堆命名——莱曼诺索夫院士，计划年完成建造。由两座KLT-40S反应堆驱动，每12年运行经历一个为期一年的换料大修周期，三次换料，共计38年运行寿命。8年，莱曼诺索夫院士堆工程转到有丰富破冰船制造经验的圣彼得堡的波罗的海船坞公司，预计年完成建设并拖往勘察加半岛服役，年实现海*基地的供电供热。9年重新铺设龙骨。年，与浮动堆配套的岸基设施已经在Pevek开始建设。预计莱曼诺索夫院士堆建成价格达亿卢布。
年7月，ROSATOM宣布第二座以及后续浮动堆将采用最新的破冰船反应堆RITM-M,每台反应堆功率增加50MWe,但是重量减少0吨，新设计将可以使船体尺寸减少和排水量减少近0吨。
更大一点的浮动堆计划使用MWe的VBER-反应堆，装载在吨的驳船上。
6
可变中子谱反应堆VVER-SM
俄罗斯水力设计院Gidropress推出一种新的堆型VVER-SM，是一种个燃料组件的3MWt的反应堆，其中个燃料组件装配可移动格架。随着燃料深度的增加，堆芯后备反应性逐渐减少，个燃料组件中的可移动格架逐步抽出，从而增加堆芯的水铀比。由于堆芯水铀比增加，中子得到充分慢化，把堆芯的中子谱从寿期初的硬谱逐渐向热中子谱推移，保证堆芯满功率运行。从一个换料周期来看，堆芯中子谱较长时间处于硬化谱，快中子将U-转化成Pu-,Pu-的份额更多。随着燃耗深度增加，堆芯的增殖比降低，产生的Pu-,Pu-也在反应堆中后期的热中子谱运行时释放出裂变能量，使得燃料的利用率显著增加。这种特殊的可移动格架在寿期初保证堆芯的水铀比1.5，寿期末格架全部抽出后水铀比可到达2.0。
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