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德国核能发展回顾与展望

时间:2021-08-16 16:02:10 来源:嘿嘿能源heypower

德国有六座在运反应堆,按照其逐步取消核电的计划,共有26座核电站准备退役,三座核电站已经完全拆除。到2022年底,剩下的六座在运反应堆将分阶段永久关闭。

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

1、能源政策

在德国联邦政府内部,能源政策由联邦经济事务和能源部负责。环境政策由联邦环境、自然保护和核安全部负责,包括核安全和辐射保护。

德国能源政策的主要目标是提供低廉、安全和环保的能源供应。

这一目标预计通过正在进行的能源转型来实现,该转型计划在可持续基础上发展能源,并保持世界上最节能、最安全和最环保的经济体之一的地位。

德国的能源计划包括以下步骤:

(1) 2022年底关闭最后一座核电站。

(2) 根据联邦政府在2010年通过的能源概念文件,应用更多的可再生能源——到2050年,60%的能源供应和80%的电力应由可再生能源产生。

(3) 减少对石油和天然气进口的依赖。

(4) 根据《巴黎协定》,温室气体排放量将减少80%至95%,达到联邦政府2050年气候行动计划目标。

(5) 为了满足需求,电网进行大规模扩建和现代化升级。

(6) 通过更经济有效的电力应用减少能源需求。

(7) 能源供应重组,作为德国工业基地创新的驱动力,以实现增长,创造可持续和安全的就业机会。

联邦政府于2010年通过的能源概念文件,至今仍是德国实现能源转型的指导文件。

2011年,作为补充,政府决定在2022年底前完全淘汰核能发电。

德国的电力供应正在发生根本性的变化。

目前,常规能源(包括核能)约占德国电力的60%。然而,可再生能源的持续扩张和核能发电的逐步淘汰将改变电力结构组成。

2019年,德国可再生能源发电量为242.0 TWh,占德国总发电量的40.1%。陆上和海上风力发电占20.9%,生物质发电占7.4%,光伏发电占7.5%。

德国有1000多家商业电力生产商。其中四家最大的电力生产商是RWE AG、E.ON SE/Uniper SE、EnBW AG和Vattenfall GmbH,它们对德国电力市场的贡献率约为75%。

尽管预计电力需求将保持相对平稳,但使用常规燃料的发电厂和使用可再生能源的发电厂的建设项目目前正处于规划、准备或建设阶段,以取代预定关闭的现有电厂,特别是核电厂。

2、核电厂的现状和性能

在德国,在运六座核电站(五座PWR(压水堆)和一座BWR(沸水堆)),总容量8.545 GWe。

表5A:核电厂现状和性能(包括原型堆和实验堆)

德国核能发展回顾与展望

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数据来源:IAEA——动力堆信息系统(PRIS)。

注:表格完全根据PRIS数据生成,以反映最新可用信息,可能比报告文本更为最新。

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截至2020年4月底的地理位置和状态

表5B:截至2019年12月31日德国核电站剩余电量[TWh]

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Mülheim-Kärlich核电站于1988年9月关闭。该核电站的电量可转移至KKE、GKN 2、KKI 2、KBR、KRB B、KRB C。

2019年,核电站约占总发电量的12.4%,相当于75.1 TWh。德国核电站的平均利用率如表5C所示。

表5C:德国核电站的平均利用率

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时间利用率:可用运行时间/日历时间。

能源利用率:可用能源/标称电量。

容量利用率:发电量/标称电量。德国总共建造和运行了46座研究堆。目前,大多数研究堆已关闭或退役,但六个研究设施——两个热功率超过50 kW的研究设施和四个小型训练堆——仍在运行。

3、工厂升级、工厂寿命管理和许可证更新

根据《原子能法》,只有在申请人证明已采取必要的安全运行技术和组织预防措施的情况下,才能颁发核电站运行许可证。

运行期间,电厂操作员必须持续履行其职责,并由许可和监督机构验证和确保符合要求。

同时,还应系统评估核电站的计划改造对核电站安全水平的影响。对安全水平影响不大的修改不需要许可程序,但需要安全部门在监督程序框架内进行附带检查。核电站或其运行的重大修改需要相关当局的许可证。

根据《原子能法》,安全审查必须每十年进行一次,并遵循标准化的国家标准。

安全审查包括确定性安全状态分析、概率安全分析和电厂实物保护的确定性分析。然后将结果提交给监管机构,通常由按照监管机构命令行事的独立专家进行评估。

德国积极参与了欧盟的压力测试及其后续进程,该进程由欧洲核安全监管机构集团(ENSREG)发起。

在2013年4月和2015年4月的ENSREG研讨会上,有人指出,德国核电站在福岛第一核电站事件之前已经完成了相关关键核设施的增强(例如过滤安全壳通风和移动泵)。

德国国家行动计划确定,在与压力测试相关的一些技术领域还需要进一步的工作。

此外,德国参加了欧盟第一次专题行业审查,主题是核电厂的老化管理,由ENSREG协调。BMU于2018年提交了一份国家评估报告,并于2019年9月提交了国家行动计划,以便及时实施结果。

4、永久停堆和退役过程

截至2020年4月30日,包括原型堆和实验堆在内的30座核电站已永久关闭。其中,26个设施正在拆除,并打算脱离核管制。三座核设施已被完全拆除,并已解除核管制。一个设施已投入运行。

每个退役项目单独运行。项目过程、融资、退役策略的选择和许多其他边界条件在很大程度上取决于电厂类型和电厂业主。

核电站、铀浓缩和燃料组装厂通常由能源供应公司监管。持牌人有责任不断累积财政储备,以便其设施退役。

另一方面,研究堆、原型堆和实验堆,以及燃料供应的原型工厂大多设在研究中心或大学。他们的退役主要由联邦预算提供资金。

前东德Greifswald和Rheinsberg核电站的退役由联邦预算提供资金,前东德铀矿开采和加工设施的退役也由联邦预算提供资金。

根据《原子能法》和“污染者付费”原则,运营商必须为核电站的关闭和拆除以及核电站产生的核废物的管理(包括废物处理费用)付费。

2017年6月16日,《核废物管理责任重组法》生效。根据该法案,核电站运营商仍然负责核电站退役和核废物妥善包装的融资和管理,而联邦政府则负责放射性废物临时储存和处置的实施和融资。

2017年7月3日,运营商将约240亿欧元注入公法基金,用于支付放射性废物的临时储存和处置费用。乏燃料和放射性废物以及法案中规定的临时储存设施正在移交给联邦政府。

自2017年以来,《原子能法》修正案不允许核电站采用安全外壳。在个别情况下,主管当局只能在出于辐射防护的原因需要时批准设施部件的临时例外情况。


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