核電水泥研發(fā)背景

為了改善遼寧電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，解決了遼寧尤其是遼南的電力緊張局面。國(guó)家在大連市瓦房店?yáng)|崗鎮(zhèn)正式建設(shè)紅沿河電站，該核電站為東北地區(qū)第一個(gè)核電站，也是我國(guó)在建項(xiàng)目中最大的核電站。由于核電的特殊性，對(duì)所用材料的要求非常嚴(yán)格，對(duì)水泥供貨廠家的選擇更是優(yōu)中選優(yōu)。中國(guó)核工業(yè)華興建設(shè)有限公司經(jīng)過(guò)了近一年的時(shí)間，對(duì)國(guó)內(nèi)水泥廠家進(jìn)行了全面考查，多方篩選，試驗(yàn)，評(píng)定。2006年末選定撫順?biāo)喙煞萦邢薰緸楹穗娝嘀鞴┥獭犴標(biāo)喙煞萦邢薰踞槍?duì)蓬勃發(fā)展的核電事業(yè)，開(kāi)始了研制開(kāi)發(fā)的核電專(zhuān)用水泥，撫泥公司擁有自己的科研機(jī)構(gòu)——特種水泥研究所，擔(dān)負(fù)著新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、水泥性能研究、新材料應(yīng)用等職能，科研力量雄厚。先后研制開(kāi)發(fā)出榮獲國(guó)家、省市優(yōu)秀新產(chǎn)品的多項(xiàng)產(chǎn)品，如：抗沖耐磨水泥、耐高溫油井水泥、低堿水泥、中抗硫酸鹽水泥等。2008年12月22日核電水泥通過(guò)了遼寧省專(zhuān)家鑒定，并榮獲遼寧省第八屆優(yōu)秀新產(chǎn)品三等獎(jiǎng)，同時(shí)得到遼寧省企業(yè)技術(shù)中心專(zhuān)項(xiàng)扶持資金，核電水泥研制成功。

核電專(zhuān)用水泥具有低水化熱、高早強(qiáng)、抗硫酸鹽侵蝕性強(qiáng)、堿含量低、干縮性小等特性。

(1)、水泥滿足42.5級(jí)硅酸鹽水泥標(biāo)準(zhǔn)要求；

⑵、3d強(qiáng)度≥18.0MPa；比42.5級(jí)硅酸鹽水泥高1 MPa；

⑶、3d水化熱≤250kJ/kg，比中熱水泥低1kJ/kg；

⑷、28d干縮<1000μm/m，同道路水泥。

⑸、R2O<0.60%。

⑹、熟料中C3A≤7%；C3S≤57%

撫順?biāo)喙煞萦邢薰竞穗妼?zhuān)用水泥已成功銷(xiāo)售22萬(wàn)噸，全部用在紅沿河核電站主體工程——核島建設(shè)中。產(chǎn)品質(zhì)量和信譽(yù)得到用戶的高度肯定和認(rèn)可，真正成為紅沿河核電站專(zhuān)供水泥。

2013年8月份撫順?biāo)喙煞萦邢薰竞穗妼?zhuān)用水泥成為徐大堡核電站核電水泥主供方。

全球首座商用核動(dòng)力電站開(kāi)始于20世紀(jì)50年代，目前31個(gè)國(guó)家擁有445臺(tái)商業(yè)核動(dòng)力反應(yīng)堆，總裝機(jī)容量達(dá)387GW，這一發(fā)電量超過(guò)法國(guó)或德國(guó)所有電力來(lái)源的3倍不止。另外還有64座商用核動(dòng)力反應(yīng)堆在建，相當(dāng)于目前核電裝機(jī)容量的18%。同時(shí)，已有150多座商用核動(dòng)力反應(yīng)堆具有明確的建設(shè)計(jì)劃，相當(dāng)于目前核電裝機(jī)容量的一半

全球16個(gè)國(guó)家在很大程度上依賴于核電，其核電占比超過(guò)本國(guó)電力供給的1/4。法國(guó)電力來(lái)源中，核電貢獻(xiàn)3/4左右；比利時(shí)、捷克、芬蘭、匈牙利、斯洛伐克、瑞典、瑞士，斯洛文尼亞，烏克蘭等國(guó)的核電占比達(dá)1/3或更多；南韓、保加利亞核電提供30%以上的電能；美國(guó)、英國(guó)、西班牙、羅馬尼亞核電占各國(guó)電能的20%；日本過(guò)去很大成分上依賴核電，占比超過(guò)1/4，目前期望返回當(dāng)時(shí)水平。在那些不持有核電廠的國(guó)家中，意大利和丹麥，能源供給中，有10%來(lái)自于核電。

（1）美國(guó)核電狀況

美國(guó)以最多的運(yùn)行核電廠數(shù)量奠定了其核電領(lǐng)域的霸主地位。美國(guó)的費(fèi)米反應(yīng)堆也使人類(lèi)首次實(shí)現(xiàn)了自持核反應(yīng)，率領(lǐng)人類(lèi)進(jìn)入了核能時(shí)代。西屋公司設(shè)計(jì)了第一座商業(yè)化反應(yīng)堆，通用公司設(shè)計(jì)了首座沸水堆、率先設(shè)計(jì)出非能動(dòng)三代壓水堆?？梢钥吹?，美國(guó)的核電一直走在世界最前列。

目前，美國(guó)的新能源戰(zhàn)略是均衡的、全面的能源戰(zhàn)略，它考慮了三大要素：支持經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)、提高能源安全、發(fā)展低碳能源技術(shù)并為清潔能源的未來(lái)奠定基礎(chǔ)。核能作為美國(guó)最重要的低碳能源之一，對(duì)美國(guó)能源低碳化有著積極的歷史貢獻(xiàn)，也是未來(lái)不可或缺的重要組成。

美國(guó)在運(yùn)核電廠中內(nèi)陸地區(qū)核電廠占據(jù)多數(shù)（不考慮河口廠址達(dá)到61.5%）。美國(guó)在人口眾多的大城市周邊建設(shè)運(yùn)營(yíng)了核電廠，如紐約的印第安角核電廠周邊50英里范圍內(nèi)人口多達(dá)1 800萬(wàn)。

美國(guó)在運(yùn)核電廠多在三哩島核事故前建成投產(chǎn)，部分機(jī)組陸續(xù)達(dá)到設(shè)計(jì)壽命，但美國(guó)政府和業(yè)主并沒(méi)直接讓這些“老舊落后”的機(jī)組停運(yùn)，而是針對(duì)這些機(jī)組進(jìn)行安全評(píng)估，決策是否繼續(xù)使用（延壽）。全美累計(jì)有100臺(tái)申請(qǐng)延壽運(yùn)行，截至2013年10月，其中78臺(tái)獲得批準(zhǔn)，部分機(jī)組已經(jīng)開(kāi)始延壽運(yùn)行。不僅是延壽，美國(guó)還積極開(kāi)展核電機(jī)組的功率提升改造，至1977年9月19日Calvert Cliffs1號(hào)機(jī)組擴(kuò)容改造以來(lái)，已有154臺(tái)次機(jī)組進(jìn)行了擴(kuò)容改造，合計(jì)提升堆功率21 104.8兆瓦、電功率7 034.9兆瓦。

美國(guó)在建的3座核電廠5臺(tái)機(jī)組分別為VCSummer核電廠2、3號(hào)機(jī)組、Vogtle核電廠3、4號(hào)機(jī)組和Watts Bar2號(hào)機(jī)組，全部坐落于美國(guó)的內(nèi)陸地區(qū)。

（2）法國(guó)核電狀況

法國(guó)煤炭、石油、天然氣資源不多。水力資源利用率高達(dá)95%以上。因此隨著能源消耗的增加，能源自給率在核能未大規(guī)模開(kāi)發(fā)前不斷下降。為滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)電力的需求，法國(guó)政府堅(jiān)持“能源獨(dú)立”的政策，決定優(yōu)先發(fā)展核電，早在1974年就宣布新建電站都是核電廠，不再建火電站。目前法國(guó)核電廠提供全國(guó)77%左右的電力供應(yīng)。在世界上，法國(guó)的核電裝機(jī)總量?jī)H次于美國(guó)，是世界上核電對(duì)核電依賴程度最高的國(guó)家。

核電給法國(guó)人帶來(lái)的好處一目了然。因?yàn)檫\(yùn)營(yíng)成本低，核電電價(jià)僅是傳統(tǒng)煤電電價(jià)的60%，所以法國(guó)人一直享受著歐洲最廉價(jià)的電力。因?yàn)榇罅渴褂煤穗?，法?guó)早就實(shí)現(xiàn)了能源獨(dú)立，并且每年約有20%的電力輸送到意大利、荷蘭、德國(guó)和比利時(shí)“賣(mài)電賺錢(qián)”，創(chuàng)造了大量的利潤(rùn)。同時(shí)，因?yàn)楹穗姀S遍布法國(guó)各地，所以它會(huì)給當(dāng)?shù)厝颂峁┐罅烤蜆I(yè)機(jī)會(huì)。由于大規(guī)模采用核電，法國(guó)溫室氣體排放量相對(duì)較低。有統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明，發(fā)展核電使法國(guó)每年少排放3.45億噸二氧化碳，而其每千瓦小時(shí)的碳排放量?jī)H是英國(guó)或者德國(guó)的1/10。法國(guó)的核電技術(shù)還經(jīng)常推銷(xiāo)到海外，賺取大量的外匯。

法國(guó)核電的統(tǒng)一性非常強(qiáng)。把19座現(xiàn)役核電廠列出來(lái)，可以明顯看到這種統(tǒng)一：1985年以前投產(chǎn)運(yùn)行的9座現(xiàn)役核電廠，全部使用900兆瓦壓水反應(yīng)堆；此后再投產(chǎn)的核電廠，清一色的1 300兆瓦壓水反應(yīng)堆(2000年和2002年投產(chǎn)的舒茲、西沃兩座核電廠除外，分別使用了1 450兆瓦和1 495兆瓦壓水堆)。所有現(xiàn)役核電廠，都屬于二代核電技術(shù)，再加上發(fā)電機(jī)組高度統(tǒng)一，這樣的好處就是大大節(jié)省了管理和運(yùn)營(yíng)成本，提高了安全系數(shù)。也正是因?yàn)橐陨线@些原因，法國(guó)才能在油價(jià)不斷上漲的今天，長(zhǎng)期保持穩(wěn)定而低廉的民用和工業(yè)電價(jià)。

因?yàn)閺囊婚_(kāi)始就下決心發(fā)展核電，法國(guó)核電的布局也非常合理，瀕海的西部，還有內(nèi)陸靠近河流的地區(qū)，都有核電廠分布。精心布設(shè)的核電網(wǎng)絡(luò)避免了遠(yuǎn)距離、大功率傳輸?shù)某杀竞蛽p耗，這也是法國(guó)保持低廉電價(jià)的重要原因。

（3）日本核電狀況

日本是一個(gè)陸地面積僅有37.8萬(wàn)平方千米的島國(guó)，人口為1.26億，人口密度高達(dá)每平方千米337人，由于受到自然條件的限制，其常規(guī)能源資源十分缺乏。在常規(guī)能源的供應(yīng)中，海外依存度達(dá)到80%，石油幾乎全部依賴進(jìn)口。多年的實(shí)踐，尤其是1973年和1978年兩次石油危機(jī)的沖擊，使日本嚴(yán)重地意識(shí)到，依靠進(jìn)口能源，對(duì)于保障能源供應(yīng)是十分脆弱的。為了提供安全穩(wěn)定的能源供應(yīng)，日本一方面采取厲行節(jié)能的政策，另一方面實(shí)行能源供應(yīng)多元化，尤其強(qiáng)調(diào)大力發(fā)展核能。1973年石油危機(jī)后，加速了核電的發(fā)展；前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電廠事故發(fā)生后，日本國(guó)內(nèi)的反核情緒上升，使核電發(fā)展的阻力加大；近年來(lái)，尤其是京都會(huì)議以后，日本政府認(rèn)為核電是解決生態(tài)環(huán)境、減少二氧化碳排出量和保障能源穩(wěn)定供應(yīng)的有效途徑。目前，日本是世界第三大核能發(fā)電大國(guó)，次于美、法兩國(guó)。

2011年福島核事故給全球滾熱的核電市場(chǎng)狠狠地潑了盆冷水，全球的核電格局也受到了影響。由于事故后民間對(duì)發(fā)展核電極力反對(duì)，日本政府嘗試關(guān)閉國(guó)內(nèi)全部的核電廠。但是由于核電在其能源結(jié)構(gòu)中作用重大，日本目前已經(jīng)放棄“無(wú)核化”。

（4）韓國(guó)核電狀況

韓國(guó)自然資源十分貧乏，除擁有少量煤炭、木材和水力資源外，它所消耗的絕大部分化石燃料(煤炭、石油、天然氣)依靠進(jìn)口，兩次石油危機(jī)的沖擊，大大地?fù)p害了韓國(guó)的經(jīng)濟(jì)，因此韓國(guó)制定了推行多渠道發(fā)展各種不同能源的政策，逐步減少對(duì)國(guó)外進(jìn)口能源(尤其是石油)的依賴程度，其中特別強(qiáng)調(diào)了核能的發(fā)展。重視引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，努力實(shí)現(xiàn)核電的國(guó)產(chǎn)化。

韓國(guó)發(fā)展核電只有30余年的歷史，但是韓國(guó)卻成為國(guó)際核電市場(chǎng)新的有力競(jìng)爭(zhēng)者，2009年韓國(guó)與阿聯(lián)酋簽訂200億美元的核電建設(shè)協(xié)議。韓國(guó)的迅速崛起也打破了由美、法、日三國(guó)主導(dǎo)的核電市場(chǎng)格局。目前韓國(guó)已經(jīng)成為世界第三個(gè)具備自行研發(fā)第三代核電技術(shù)的國(guó)家。

（5）俄羅斯核電狀況

1954年，前蘇聯(lián)建成了世界上第一座核電機(jī)組。盡管1986年的切爾諾貝利核事故給俄羅斯造成了很大的災(zāi)難，但是在政府支持下，俄羅斯核電產(chǎn)業(yè)朝著重視技術(shù)研發(fā)、大力推動(dòng)核電出口發(fā)展。核能出口成為俄羅斯實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)目標(biāo)的一項(xiàng)重要措施。

在停滯十多年后，電力需求每年以3%的速度遞增；其次，俄羅斯在歐洲的大約50吉瓦的發(fā)電廠在2010年達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽期；再次，Gazprom公司考慮到向西方國(guó)家出口天然氣將獲利5倍，因此，在近兩年中將發(fā)電用的天然氣供應(yīng)量削減了12%，并且，到2020年，西西伯利亞油田將被開(kāi)采殆盡，屆時(shí)，他們只能提供俄羅斯目前發(fā)電量1/10的燃料（目前是3/4）?？紤]到這些緊縮以及20世紀(jì)90年代核電廠的改進(jìn)，俄羅斯政府于2000年底決定延長(zhǎng)最早的12個(gè)核電廠的運(yùn)行壽期，共5.76吉瓦，占核電總裝機(jī)容量的29%。僅僅由于核電廠的性能改進(jìn)從而大大提高了核發(fā)電量。2001年的核發(fā)電量達(dá)到125太瓦時(shí)，占總發(fā)電量的15%。出于成本效益考慮，即完成已部分建造的9吉瓦核電廠的平均成本為680美元/千瓦，而新建的燃?xì)怆姀S成本（包括必要的基礎(chǔ)設(shè)施）為950美元/千瓦（新建核電廠的成本預(yù)計(jì)為900美元/千瓦），因此俄羅斯原子能部建議迅速增加核電容量。

同時(shí)，俄羅斯還將核電技術(shù)出口到中國(guó)等其他國(guó)家，在國(guó)外有3個(gè)反應(yīng)堆建造項(xiàng)目，全部都是VVER-1000機(jī)組。

（6）加拿大核電狀況

加拿大在核能領(lǐng)域的科研和開(kāi)發(fā)方面有著與英國(guó)和美國(guó)同樣悠久的歷史。加拿大自主研發(fā)的坎杜（CANDU）堆型是加拿大的核電支柱，技術(shù)成熟、無(wú)需濃縮、不用燃料后處理、無(wú)任何钚積存，成為許多國(guó)家的追求的堆型。

（7）德國(guó)核電狀況

由于對(duì)核電存在環(huán)保和安全方面的顧慮，德國(guó)計(jì)劃不再建設(shè)新的核電廠，并在福島事故后關(guān)閉了8臺(tái)核電機(jī)組。盡管德國(guó)大力發(fā)展可再生能源，但是遠(yuǎn)不能彌補(bǔ)關(guān)閉所有核電廠造成的電力短缺。德國(guó)目前還有9臺(tái)核電機(jī)組，并從法國(guó)大量引進(jìn)核電，可以說(shuō)也在間接的享受著核電。德國(guó)想跟核電說(shuō)再見(jiàn)，不太容易！

（8）英國(guó)核電狀況

英國(guó)曾是世界上核電發(fā)展領(lǐng)先的國(guó)家，但自20世紀(jì)70年代起，北海油田的開(kāi)發(fā)使其能源狀況得到改善，加上對(duì)核電安全的顧慮，英國(guó)的核電發(fā)展步入冬天。30年后的21世紀(jì)初，英國(guó)重新開(kāi)啟核電的大門(mén)。

（9）歐洲核電狀況

在歐洲，除了英、法、德外還有很多國(guó)家國(guó)內(nèi)建有核電廠，這些國(guó)家建造的核電廠具有規(guī)模小、年代久的特點(diǎn)。由于建造年代久遠(yuǎn)，近年來(lái)的安全測(cè)試不是很樂(lè)觀，但是為了解決能源問(wèn)題，它們還是堅(jiān)持發(fā)展核電。

（10）拉美核電狀況

拉丁美洲目前有6核電機(jī)組，其中巴西、阿根廷、墨西哥各2臺(tái)。另有2個(gè)在建核電廠，其中巴西的安哥拉3號(hào)機(jī)組將于2015年完工，阿根廷的阿圖查2號(hào)機(jī)組在2012年試運(yùn)行。委內(nèi)瑞拉政府在福島核事故之后凍結(jié)了國(guó)內(nèi)的核電計(jì)劃。

將原子核裂變釋放的核能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿南到y(tǒng)和設(shè)備，通常稱(chēng)為核電站也稱(chēng)原子能發(fā)電站。核燃料裂變過(guò)程釋放出來(lái)的能量，經(jīng)過(guò)反應(yīng)堆內(nèi)循環(huán)的冷卻劑，把能量帶出并傳輸?shù)藉仩t產(chǎn)生蒸汽用以驅(qū)動(dòng)渦輪機(jī)并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。核電站是一種高能量、少耗料的電站。以一座發(fā)電量為100萬(wàn)千瓦的電站為例，如果燒煤，每天需耗煤 7000～8000噸左右，一年要消耗200多萬(wàn)噸。若改用核電站，每年只消耗1.5噸裂變鈾或钚，一次換料可以滿功率連續(xù)運(yùn)行一年?？梢源蟠鬁p少電站燃料的運(yùn)輸和儲(chǔ)存問(wèn)題。此外，核燃料在反應(yīng)堆內(nèi)燃燒過(guò)程中，同時(shí)還能產(chǎn)生出新的核燃料。核電站基建投資高，但燃料費(fèi)用較低，發(fā)電成本也較低，并可減少污染。