中小型核電可借智能電網揚長避短

    縱觀當前國內外核電發展趨勢，大型集中式核電站仍是主流，而中小型核電站被看成是當前大核電的良好補充。雖然中小型核電站還未達到大規模商業化、實用化的地步，但長遠來看，集中式核電站為主，適度發展中小型核電站，將是核電未來發展的重要方向。

    “后院核電站”潛在優勢明顯

    目前我國在運核電站從設計與規模上基本為大型機組，與這些裝機容量為百萬千瓦的大型核電站相比，中小型核電站通常為中小城鎮或一些大的工業設施供電而設計。被稱為“后院核電站”的中小型電站往往不需要太多資金，其安全性也可以得到保障，如模塊式小型壓水堆與球床模塊高溫氣冷堆電站。

    中小型核電站本身具有多方面的優點：工程總投資較低，可減少資金投入與電廠占地，縮短建設工期；靈活性好，潛在的安全危險也較小，并通過能源的梯級利用提高能源綜合利用效率；更容易操控，并且能夠將核電站選址在距離城市較近的地區，節省長距離運輸的費用。此外，利用中小型核電站所提供的清潔能源，推進冷熱電聯供，可降低化石能源消耗，減少本地污染物排放，發揮節能環保效益等。

    廣闊的市場前景、客戶多元化、設備密封性良好，能持續提供能源，使得一些公司在中小型核電設計研發領域展開了激烈的競爭，如西屋、阿海琺、中核集團、華能集團、東芝等。目前，美國、中國、日本等國家都在致力于中小型核電站的研發與建設。美國總統奧巴馬近期提出要建設500個小型核電來替代老舊的火電機組，并計劃在5年內出資4.53億美元用于支持模塊式小型核電的研發；中國華能石島灣高溫氣冷堆核電示范工程（200MW級機組）已經于2012年12月開工；日本東芝公司曾提出其研發的10MW小型堆30年內不必更換燃料，可供約3000個家庭用電。

    然而，中小型核電站目前也面臨一些實際問題，如單位容量投資加大、技術要求高、公眾對核電安全性的質疑等。但是隨著智能電網的大規模部署，中小型核電站可以借助這種技術克服其發展面臨的問題，從而獲得更大的發展前景。

    與大電站協調運行優勢互補

    為滿足未來社會經濟發展對電力的需求，中長期內我國核電的發展仍將以大型核電機組為主。而在智能電網背景下，在發展大型核電站的同時少量發展中小型核電站，可促進集中式電源和分布式電源的協調運行，全面提升電網性能并實現多元化服務。

    智能電網建成后，將在常規機組快速調節、間歇性能源的功率預測和動態建模等技術領域取得突破，提升能源基地的安全穩定經濟運行水平。大容量儲能技術也將得到推廣應用，包括核電在內的清潔能源發電及其并網運行控制能力將顯著提升。而大型核電站電源容量大，可以用于系統電源支撐，與中小型核電在智能電網下優勢互補。

    對大型核電站而言，利用智能電網下的發電環節先進技術，可以促進核電發展方式集約化、結構布局科學化、并網接入標準化、運行控制智能化，并極大地強化電源支撐能力。常規電源網廠協調技術可以通過勵磁和調速系統參數實測，實現對主力常規電廠的大型機組主要設備工況在線監測，并有效涵蓋核電機組各個環節。大型核電機組的智能化升級可以有效提升網廠協調水平，保障系統安全穩定，實現資源優化配置。

    對中小型核電站而言，可以在智能電網中發揮類似于分布式發電的作用。未來將有大量的分布式清潔能源發電及其他形式發電接入電網，要求配電網具備靈活重構、潮流優化、清潔能源接納能力。智能電網采用“即插即用”的簡化互聯方式，可以與各類發電方式（包括集中式發電與分布式發電）和儲能裝置實現無縫銜接，實現集中式電源和分布式電源的協調運行。

    實現靈活消納靈活配電統一

    我國集中式核電開發為主的特點要求提高電網的大容量輸電能力，以及電網電壓、潮流控制的靈活性，而智能電網為大型核電接入與隨機性電源并網提供了可行性。同時，通過智能電網平臺，為包括核電在內的清潔能源并網提供輔助服務，實現不同能源間的互補與均衡，提升其可用性。

    除大規模集中開發利用外，通過分散布局的小規模開發方式，核電可以直接就近接入地區配電網。小型核電站由于電源容量小，且距離負荷近，可以加強系統中發電與用電的電氣聯系，滿足智能電網下電源靈活接入與就近消納的要求。中小型核電站接入配電網后，原先的輻射性配網結構變為具備多個電源點的多端結構，改變了配電網的潮流分布，對配電網的無功平衡、電壓調節、繼電保護、控制、計量等技術同時提出了更高的要求。

    為滿足中小型核電站分散接入需求，通過全面建設實用型配電自動化系統，可以建設高效、靈活、合理的配電網絡，并具備靈活重構、潮流優化能力，并利用配電網中小型核電站和主網協調運行等關鍵技術，實現集中/分散儲能裝置及中小型核電站的兼容接入與統一控制。此外，利用智能用電技術構建智能化雙向互動體系，可以實現電網與用戶的雙向互動，提升用戶服務質量，促進用戶合理調配用電，滿足用戶多元化需求。 <