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千亿核电装备市场 仪控设备的大舞台

行业聚焦点中国仪表网2010年09月15日 10:00人气:4754

  中国核电经过20多年的发展,与世界水平仍然存在着巨大的差距。截至目前,我国核电装机总量为906.8万千瓦,核发电量占比仅为2.2%,在30个核电国家中排名倒数第一。目前,全球核电占电能的比重平均为17%,已有17个国家核电在本国发电量中的比重超过25%。而中国核电量占总量却不到2%,远低于法国的85%、美国的30%。

  《核电管理条例》:十年投入一万亿

  国家能源局正在制定的《核电管理条例》有望于今年年底前上报国务院。该条例将重点体现对未来核电开发的支持,其中将大力推动内陆核电站的开发建设。

  根据《核电中长期发展规划2005-2020》,到2020年核电运行装机容量争取达到4000万千瓦,在建1800万千瓦,“力争2020年核电占电力总装机比重达到5%以上”。未来三年内中国将开建8个核电站,16台核电机组,装机容量在1000万千瓦以上。

  目前我国核电成本约1.3万元/千瓦,随着国产化率的提高,有望降至1.2万元/千瓦,根据2020年核电规划的装机容量,未来10年核电总投资有望接近1万亿元。

  中国第一重型机械股份公司高级副总裁张振戎做客中国经济网中经在线访谈时表示,按照规划,预计未来我国每年新增8-10台核电机组,保守估计的市场价值应在6000-7000亿,发展前景十分广阔。

  截止2009年底,我国核项目在建规模达2192千瓦,共20台机组,中国已经成为世界上在建核电规模最大的国家。预计2010年在建的核岛将达30个。

  业内分析人士指出,我国能够自主建造二代及二代半核电站,但三代核电技术还未掌握。因而我国目前将建造大量二代核电站,与此同时,引进消化三代核电技术,2015年左右推广,2020年大量建造。

  千亿核电装备市场,仪控设备的大舞台

  据德邦证券测算,未来10年核电总投资有望接近1万亿元,而核电设备占其中的60%,约6000亿元。未来10年1万亿元的战斗任务将在核电产业链众多企业之间进行分配,但设备制造商才是主战力量。

  数据表明,一个核电站总计约有300多种系统,大小设备接近万套,而核电站设备通常由核岛、常规岛、辅助设备等3大部分构成,投资比重大致为6:3:1。

  另据测算,设备和燃料采购占核电站投资50%,也即未来10年,核电设备制造业总市场容量达5000亿元。其中,预计2020年核岛、常规岛、辅助设备的国产化率分别将达到70%、80%、90%,相应的市场份额分别为1700亿元、1200亿元和1100亿元。

  核电设备的快速建设与发展,给仪器仪表与自动化行业带来了又一个发展机遇。中国核电工程有限公司电气仪控所仪表室主任张瑞萍在首届仪器仪表与自动化用户大会上表示,今年中国将研究调整核电中长期发展规划,加快沿海核电发展,并积极推进内陆核电项目。

  对仪控设备的要求:安全、可靠、抗震

  据了解,就安全而言,核电站构成了一个辐射源,产生放射性废物,需要对其进行辐射防护、故障事故预防以及为减少其后果所使用的防护。这些都要求保持反应堆冷却剂系统的完整性、排出余热、确保电站厂区范围内的各种放射性物质的释放限制在容许水平。

  为了保障核电站的安全,过程仪表、控制系统、安全仪控系统被大量使用,并对它们的安全等级提出了严格的要求。IAEA安全导则明确规定,所有的结构、系统、设备,包括仪控系统的软件,如果它们对安全是重要的,就应该依据它们的功能和对安全的重要性首先标识出来,然后根据这个级别设计、建造,以确保它们的质量和可靠性与分级相一致。

  核电站的仪控设备主要包括仪控系统、温度仪表、压力仪表、液位计、流量仪表、分析仪、过程检测仪表、差压变送器、节流装置、调节阀等,应用于温度测量,电量测量,压力、差压、流量、液位分析,二进制输入信号,就地指示、电机/电加热器、截止阀、调节阀等控制。这些所有的设备均需通过质量鉴定、安全鉴定、抗震鉴定。如对过程检测仪表,要求精度、灵敏度、线性度、稳定性、耐压性能等;安全等级符合核安全法规和安全设计准则要求,并通过标准质量鉴定程序和抗震试验。

  据悉,目前国内核级仪表生产企业能够制造K1K2K3核级压力、差压变送器,K3铂电阻温度计,核级节流装置和K1K3电缆。中国核电站建设需要进口核级温度压力开关、K1快速响应铂电阻温度计、核级转速表、核级电气转换器、电磁阀、行程开关、分析仪表、超声波流量计、液位开关等。

  核岛仪控系统的也分为安全级和非安全级,主要是用来监测电厂参数和各系统的运行状态,在异常工况和事故工况下触发保护动作、保护人员、反应堆和系统设备的安全,避免环境受到污染。

  目前,核电站控制系统也经历了模拟控制系统、数字化控制系统的发展历程。常规的模拟仪表、控制和电气系统已经越来越不适应先进的压水堆核电站对仪表、控制系统要求的高可靠性、安全性、经济性、紧凑性和高度自动化的要求。随着计算机技术和网络技术的发展,采用全数字化仪控系统代替传统的模拟技术仪控系统成了必然的趋势。

  据中国核电工程有限公司电气仪控所仪表室主任张瑞萍介绍,模拟控制系统自动化程度低,控制室结构庞大、布置复杂,系统在线测试性差、故障诊断和定位困难,仪表设备精度低、漂移大,增大了不确定度。而数字化控制系统在带给控制以先进等诸多益处的同时,也引入了潜在的新故障模式。这些故障模式会影响到安全操作和安全的裕度。它的引入对于核工业多年发展起来的完善评价和确保核安全的一系列标准、方法具有深远的影响,对仪控系统的设计方法和理念提出了新的挑战。
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