柚子军事家▲开源核电站建造方案!流程、组件设计都有;网友:我缺的是方案?

乾明鱼羊发自凹非寺量子位报道|公众号QbitAI
建一座核电站 , 需要多长时间?多少钱?
传统方案是:动辄5年以上、投入数十亿美元资金 。
而且 , 就算你有钱有时间 , 依旧很难造出来——造核电站的技术与方案 , 对任何国家来说 , 基本都是机密资料 。
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现在不一样了 。 有种成本大幅度削减的方案出现:只需要19个月 , 3亿美元 。
更关键的是 , 这样的核电站建设方案 , 竟然开源了 。 就像代码开源一样 , 建造核电站的方案流程、电厂和组件设计等信息 , 全部公开可下载 。
这个项目 , 名为OPEN100 。
19个月建成一个核电站
OPEN100基于标准压水堆(PWR)设计 , 额定电功率100MW 。
100MW , 仅为标准压水堆的十分之一 , 之所以设计成这样一个规模 , EIC的官方说法是:
100MW的规模适合全球90%的能源市场 。 并且 , 较小的发电能力意味着更灵活的选址、供应链能力 , 以及获得更多种类资金来源的能力 。
简而言之 , 更有利于提高经济效益 。 那么 , 19个月 , 如何做到?其施工计划分为以下几个阶段:
首先是项目初期的动员阶段 , 计划4个月完成 。 主要包括政府审批以及施工前的现场安全准备工作 。
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接下来进入现场施工阶段 , 计划5个月完成 。 该阶段活动包括:
清理场地并修建通道和停车场、剖析场地并实施场地排水/侵蚀控制、挖掘沟渠和防火圈、挖地基、回填及压实土壤等土方工程和基础准备工作 。
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完成之后 , 进入为期4个月的机械安装阶段 。 设计主要厂房设施、大型设备的安装 。
包括反应堆、蒸汽发生器和增压器、冷却泵、工厂开关柜和互连控件、蒸汽冷凝器和辅助设备、涡轮发电机和辅助设备、冷却塔模块、冷凝水泵、备用电源系统等 。
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涉及到的工程构件 , OPEN100都提供了设计图(地址在文末) 。
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机械安装完成 , 核电站的建设工作也就进入最后阶段 , 计划用6个月时间 , 完成机械管道、管道系统和电路的设置安装 , 完成封顶、内部装修 。
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【柚子军事家▲开源核电站建造方案!流程、组件设计都有;网友:我缺的是方案?】至此 , 历时19个月 , 核电站即可竣工 。
不过 , 在正式投入使用之前 , 还需要2个月的时间 , 对整套设备系统进行严格的测试 。
最后的启动阶段 , 也需要2个月的时间 , 确认所有系统的设计和安装正确 , 且功能正常 。
不仅仅在建造时间上比1144MW的标准压水堆缩短了将近3.5年 , 成本上 , 按照这个核电站设计方案 , 每座核电站在建造阶段只需3亿美元(人民币约合20.77亿)的投入 。
且慢吐槽这个“只需” , 下面一起仔细看看OPEN100的经济分析 , 就知道20.77亿人民币对于一座核电站而言 , 有多经济实惠 。
节省58%成本
为了使核能能在全球经济脱碳方面发挥重要作用 , 核电站的设计就要考虑经济和市场需求 。
首先 , 将OPEN100项目与1144MW的标准压水堆(PWR)核电站进行对比 。
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同样是40年的使用寿命 , 参考压水堆核电的建设成本为55亿美元(约合380.86亿人民币) , 耗时5年;而OPEN100的建设成本不到其十分之一 , 仅为3亿美元(约合20.77亿人民币) 。
运营成本方面 , 参考压水堆核电的价格为30美元/MWh , 而OPEN100为10美元/MWh 。
综合考虑建设、服务、维护、燃料等因素 , 在单位造价方面 , 参考压水堆核电成本为6936美元/kW , OPEN100为2901美元/kW , OPEN100能节省58%的成本;平准化能源成本(LCOE)降低61% 。
与国内外的目前已投产的核电技术相比 , OPEN100的性价比十分可观 。
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根据国家能源局发布的《2018年度全国电力价格情况监管通报》 , 燃煤机组平均上网电价为370.52元/千千瓦时 , 核电发电平均上网电价为395.02/千千瓦时 。
其实 , 在后续的运营和维护当中 , 核电的燃料以及燃料运输成本比起火电要低 , 之所以价格更高 , 反映的是建造成本的差距 。
根据中国核动力研究设计院数据 , 以国内已经建成投产的二代改进型技术机组为例 , 单位造价一般在1.2万-1.4万元/千瓦 , 是火电的三倍 。 但核燃料的能量密度比传统燃料高6个数量级 。


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