[科普中国]-浮动核电站

简介

全球首座浮动式海上核电站

俄罗斯建全球首座浮动式海上核电站。圣彼得堡巴尔迪斯基造船厂建造144米长、用于承载核电站设施的驳船，完成后，预定2012年拖往尚未向外界透露的“秘密”地点。

根据俄联邦原子能署计划，浮动核电站将建在一艘长144米、宽30米的驳船上，将装载2座35兆瓦（MW）的KLT-40S反应堆。俄罗斯计划在2012年把燃料装入反应堆，随后将浮动核电站拖到远东堪察加地区。该浮动核电站能为20万人口的城市提供足够的电力，其运行寿期为38年，包括3个为期12年的运行周期，每个周期中间平均停产8个月。

核电站投入使用后将使用纯度在20%以下的浓缩铀。船上有储存核废料的设施，每10年到12年进行一次彻底检修，并清理储存的核废料。这种新型浮动核电站能够适应北极和远东等严寒地区的恶劣气候条件，俄共计划建造7座类似核电站。

俄罗斯原子能公司（Rosenergoatom）已经与巴尔迪斯基 扎沃德（Baltiysky Zavod）造船厂签署了完成第一座浮动式核电站的合同，电站预定在2016年试运行1。

这座名为“罗蒙诺索夫院士”号的浮动核电站将在俄罗斯远东堪察加地区的威尔尤欣斯基投入使用。第一座浮动核电站船体的龙骨曾经于2007年4月在北德文斯克的北方造船厂（Sevmash）铺设。但是，2008年俄罗斯国家原子能公司（Rosatom）表示其建造被转至巴尔迪斯基扎沃德，因为北方造船厂已经承接过多的军工合同。1

俄罗斯国家原子能公司与巴尔迪斯基扎沃德船厂在2009年2月签署了一份完成核电站的合同，当时预计船体将于2012年完工，但是后来由于扎沃德造船厂自身面临破产的境地导致工作受阻。1

随着2台300吨重容器的安装，俄罗斯首座浮动核电站项目又向完成迈进一步。

各国发展俄罗斯俄罗斯研制的世界首座浮动核电站的主要部分于2010年6月30日在俄第二大城市圣彼得堡的波罗的海工厂下水。虽然水上核电站的概念听起来可能有点怪异，但它并不新鲜，也不是俄罗斯的首创。

随着对海洋经济的倚重，各国纷纷将目光投向被称为“全球最强移动电源”的海上浮动核电站，以突破海上开发的能源供给瓶颈。

近日，世界上首座海上浮动核电站，俄罗斯“罗蒙诺索夫院士（Akademik Lomonosov）”号进入下海测试阶段，并将于2017年10月30日完成测试后正式投入使用。俄罗斯副总理DmitryRogozin表示，这座海上浮动核电站会和沿海基础设施连接，通过电缆为北极城市提供电力。

“罗蒙诺索夫院士”号长140米，宽30米，高10米，排水量21500吨，能配备70名左右船员。在这座“全球最强移动电源”上，装备的两座KLT-40型核反应堆，可输出70兆瓦电功率或300兆瓦热功率，供20万人使用。船上的海水淡化设备则可为居民提供每天24万立方米的淡水。除了为俄罗斯在西伯利亚北部的堪察加半岛威尔尤欣斯基镇（Vilyuchinsk）提供稳定的清洁电力和饮用水之外，“罗蒙诺索夫院士”号还将为海上石油平台供应电力。根据计划，俄罗斯将打造一支海上浮动核电站船队，为大型工业项目、港口城市、海上油气钻探平台提供能源。

美国美国西屋电气公司早在上世纪70年代就考虑过在佛罗里达州杰克逊维尔修建这样一座浮动核电站，它可以从这里沿东海岸漂浮北上，为缺电的城市提供电力。但是最终，这一计划未能付诸实施。

中国据《环球时报》报道，中国计划建造20座浮动核电站，为大陆架上的石油和天然气开采提供电力保障。

《环球时报》援引负责平台设计与建设的中国船舶重工集团公司代表的话称：“开发浮动核电站是一种新趋势。浮动核电站的建设数量将视需求而定。综合各种因素来看，需求非常大。”同时报纸还指出，首座浮动核电站将于2018年建成，可能选址于南海。建造一座浮动核电站需要约30亿元人民币（约合4.61亿美元）。2

中国核工业集团公司（CNNC）董事长孙勤称，中国计划于2016年底开始建设首座浮动核电站，其将于2019年投入运营，主要任务为保障大陆架及岛屿上的石油和天然气田供电。孙勤此前曾表示，国际上现有70多个国家已经或正在计划发展核电。

据初步估算，到2020年，全球将新建130多台核电机组。目前中国有30台总功率达28吉瓦的在运核电机组，还有24台在建。此外，中核集团准备在2030年前在“一带一路”沿线国家建造30台海外核电机组。 2

中国首艘海洋核动力平台即将在中船重工集团旗下渤船重工（位置 评论 新闻）进行总装建造，而中船重工未来将批量建造近20座海洋核动力平台。实现批量建造后，每年将形成上百亿的核动力装备制造产值，并带动相关配套产业发展，用5年时间打造成国内最强的海洋核动力平台产业集团。

据悉，根据《国家发展改革委办公厅关于设立海洋核动力平台国家能源科技重大示范工程的复函》，中船重工集团已确定海洋核动力平台示范工程在渤船重工总装建造。为尽快获取项目开工资质，4月19日，渤船组织辽宁省经信委、葫芦（产品库 求购 供应）岛市经信委、代表室、中船重工核安全办驻公司监督组、719研究所，召开了海洋核动力平台示范工程总装建造厂址有关事宜论证会。

专家组听取了719研究所海洋核动力平台示范工程技术方案、公司海洋核动力平台示范工程建造方案及相关说明。与会人员进行了集中研讨评估，形成了一致的论证结论。3

获国家海洋核动力平台示范工程首张路条

2015年12月30日，中船重工集团和中船重工719研究所获得国家能源重大科技创新工程——“国家海洋核动力平台示范工程”首张路条（一种简便通行凭证，国家发改委办公厅同意开展该工程前期工作的批文）。中船重工集团公司被确定为示范工程唯一承担单位。国家相关部委指出，中船重工集团公司和719研究所要加强与相关单位合作，在原有船舶核动力技术基础上，结合当前工业化水平和民用核电技术要求，优化设计方案，尽快提交项目核准申请，尽早实现我国海洋核动力平台“零”的突破。

1月25日，中船重工与中广核签署战略合作协议，拟就共同推进海上核动力平台项目建设开展合作。中船重工和中广核强强联合达成战略合作，将充分发挥各自在核电技术领域和舰船研究设计领域的专业优势，有力推动海上小型堆技术在海上核动力平台领域的应用和推广。此前的1月14日，中广核还与中海油签署了战略合作框架协议，以推进海上小型堆示范项目为重点，加强在各领域的互利合作，共同做强做优。

今年一月，国家发展改革委复函同意设立中船重工申报的国家能源重大科技创新工程海洋核动力平台示范工程项目。国家发改委同时表示，根据中央财经领导小组第六次会议精神和中国海洋经济发展需要，按照《国家能源科技重大示范工程管理办法》要求，支持中船重工申报的海洋核动力平台示范工程项目列为国家能源重大科技创新工程。

“中船重工是我国拿到海上核电路条的第一家企业。”中船重工资产经营管理有限公司总经理吴忠称，“按照中船重工提出的‘创建军民融合、技术领先、产融一体的创新性企业集团’的发展战略，今后中船重工719所将会依托其自身的优势资源，以海洋核动力平台示范工程研制为突破口，用5年的时间建成国内最强的海洋核动力平台产业集团。”3

成立首个国家级海洋核动力平台技术研发机构3

早在2014年，中船重工719研究所就挂牌成立了国家能源海洋核动力平台技术研发中心，从而成为国内首个国家级海洋核动力平台技术研发机构。该研发中心由位于湖北的中船重工719研究所发起，中国核动力研究设计院、中科华核电技术研究院有限公司、中海油研究总院等单位共同组建。

据了解，中国重工719所已完成了海洋核动力平台的两种技术方案。一种为浮动式核电站，即将核电站布置于浮动式平台上；另一种为可潜式核电站，除满足浮动式核电站性能要求外，还可满足在恶劣海况下，平台下潜至水下工作的需求。平台方案ACPR50S是中广核自主研发、自主设计的海上小型堆技术，单堆热功率为20万千瓦，可为海上油气田开采、海岛开发等领域的供电、供热和海水淡化（产品库 求购 供应）提供可靠、稳定的电力。

海洋核动力平台是海上移动式小型核电站，是小型核反应堆与船舶工程的有机结合，可为海洋石油开采和偏远岛屿提供安全、有效的能源供给，也可用于大功率船舶和海水淡化领域。

海上核动力平台是解决我国远海能源供给的唯一途径。据了解，此次建造的海洋核动力平台属国内首创，平台技术可填补中国在民用核动力船舶领域的技术空白，形成具有自主知识产权的核心技术，对中国开发利用新能源和全球能源的发展具有重大意义和深远影响。3

首艘平台投资约30亿元力争2018年底建成3

据了解，仅就海上石油钻采方面的需求而言，未来国内市场规模就超过1000亿元。根据测算，渤海湾每年将形成500亿元的核动力装备制造产值，而南海也不会小于这个规模。

统计数据显示，渤海湾海洋石油开采已经有了明确的能源需求，稠油热采也需要热水和超临界蒸汽；而在海南省三沙市的永暑礁、美济礁、渚碧礁，这些孤岛同样有着深水远程补给、深海原油开采，以及能源供应需求，上述问题都可以借助海上海洋核动力平台来解决。3

中船重工科技部相关负责人介绍，中船重工的海洋核动力平台示范工程建设投资约为30亿元，建成后，在全寿期40年内通（产品库 求购 供应）过售电可实现销售收入约226亿元。为满足渤海油田的能源需求，集团将先后批量建设近20座海洋核动力平台。实现批量建设后，预计每座海洋核动力平台的投资约为20亿元，每年将形成上百亿的核动力装备制造产值，同时带动相关配套产业的发展。

据了解，中船重工董事长胡问鸣2015年4月在719所考察时曾明确提出海洋核动力平台示范工程要力争于2018年底完成。为此，719所参照军品研制的进度，对示范工程研制周期制定了建设期为四年零三个月的实施时间表。按照此时间表，2018年底海洋核动力平台示范工程将调试运行完毕，2019年将进入海上试运行和验收移交阶段。

中船重工719研究所副总工程师朱涵超此前透露，“根据示范工程总体工作计划，预计2018年12月底前完成海洋核动力平台码头调试。”而随着该项目在渤船重工的正式启动，首艘海洋核动力平台有望在未来3年问世。3

这座海上浮动式核电站由2座小型反应堆组成，发电量达70百万瓦，足够3.5万户家庭使用。核电站将设于船坞中，或定锚于海岸附近，以方便接上电缆传输电力。

浮动核电站的浮动发动机组长140米、宽30米，排水量为2.15万吨，吃水5.6米，本身没有动力。它只是未来浮动核电站的组成部分之一，其他两个部分分别用于保护环境的水利设施和用于向用户提供电力的输送设施。2

适用领域浮动核电站可用在没有电网、人烟罕至,靠近海的地方，包括在南极和北极地区的石油开发中。它也能在不需要建造大型电网系统的边远地区提供电力，以及用在能源密集型的海水淡化领域。中东属于结构性缺水地区，水是当地最攸关生死的东西，而浮动核电站就是解决这个问题的答案。4

安全问题由于俄罗斯核设施的安全性仍是个未知数，这样的计划引发了包括绿色和平组织和贝洛纳基金会在内的众多环保组织的抗议。人们担心如果核电站遭到别的船的撞击，核废料有可能溅入水中。更大的担心是，由于核电站需要陆地上先提供电力，它才能运转，如果出现猛烈的暴风雨，输电线路被切断，核电站就无法运作。一旦应急发电机失灵，随之而来的可能就是像1986年苏联切尔诺贝利核电站那样的灾难。如果核反应堆的中心区出现过热的情况，驳船的底部有可能熔化，核物质就会进入水中，引发放射性物质的爆炸。关心核问题科学家联盟核安全中心主任戴维洛赫鲍姆说，爆炸形成的烟云所产生的危害可能比切尔诺贝利核电站爆炸的危害还要大，因为相对于放射性尘埃来说，放射性水滴更容易被人体吸收。

俄罗斯原子能公司已经获准在白海东南部港口城市北德文斯克建设一个浮动的核电站。美国加利福尼亚州蒙特雷国际关系学院的俄罗斯核能问题专家克里斯蒂娜说：“俄罗斯人从美国能源部、瑞典和挪威那里学习了很多关于核安全的知识，不过这些国家可能都希望(俄罗斯人)能关注浮动核电站之外的东西。”她还说，希望筹建过程能够更透明一些。她说：“也许最终事实证明，这是一个伟大的项目，不过我还是希望他们能够事先进行全面的研究，确保安全。”

对此，俄罗斯联邦原子能署署长谢尔盖·基里延科说，这座浮动核电站采用了最新的安全技术，能够抵抗强烈地震的袭击，根本不用担心他其他船只碰撞会导致核废料泄漏。

他强调说，经历了切尔诺贝利核电站的悲剧后，俄罗斯在核能工业的安全性方面进行了大量的研究和改进。2000年“库尔斯克”号核潜艇发生爆炸沉没后，艇上的核反应堆没有受到任何损伤。

中俄合作据报道，包括中国、印尼、马来西亚、阿尔及利亚和阿根廷在内的15个国家都对购买类似的浮动核电站表示了兴趣。

早在2010年9月，中国国家原子能机构就表示，中国和俄罗斯同意在浮动核电站等七个领域扩大核能合作。俄媒体当时援引俄国家原子能集团公司总经理基里延科的话称，中国对俄罗斯在浮动核电站领域的技术感兴趣，双方将成立工作组评估该领域的合作前景。

中核集团公司国际合作开发部、中核新能源公司以及中国核动力研究设计院等单位的代表，均参加了当时的会议。会上，与会代表就浮动核电站基本情况、对俄合作思路及下一步考虑进行了深入交流，为下一步开展该领域对俄合作铺平了道路。

2014年7月30日，俄罗斯核出口机构Rusatom Overseas周二称，俄罗斯和中国可能联合开发六座浮动核电站。这是继4,000亿美元的天然气供应协议大单后，中俄的又一个能源合作项目。5

Rusatom Overseas是俄罗斯国家原子能公司(ROSATOM)负责出口业务的子公司。Rusatom Overseas称，与中国签订了从2019年起开发浮动核电站的谅解备忘录。5

存在争议尽管安全疑虑及成本攀升，俄罗斯仍执意兴建全球首座外海浮动核电站。圣彼得堡巴尔迪斯基造船厂厂长佛米契夫说：“我们并不担心。俄罗斯核电站的安全水平比日本高出许多倍。”

俄罗斯这座海上浮动式核电站将成为俄罗斯未来数十年间，有效利用北极巨大能源资源的核心策略之一。浮动核电站将帮助解决俄罗斯极北地区能源短缺问题，那里不能建造1500兆瓦-2000兆瓦的核电站。