中小型核电可借智能电网扬长避短

    纵观当前国内外核电发展趋势，大型集中式核电站仍是主流，而中小型核电站被看成是当前大核电的良好补充。虽然中小型核电站还未达到大规模商业化、实用化的地步，但长远来看，集中式核电站为主，适度发展中小型核电站，将是核电未来发展的重要方向。

    “后院核电站”潜在优势明显

    目前我国在运核电站从设计与规模上基本为大型机组，与这些装机容量为百万千瓦的大型核电站相比，中小型核电站通常为中小城镇或一些大的工业设施供电而设计。被称为“后院核电站”的中小型电站往往不需要太多资金，其安全性也可以得到保障，如模块式小型压水堆与球床模块高温气冷堆电站。

    中小型核电站本身具有多方面的优点：工程总投资较低，可减少资金投入与电厂占地，缩短建设工期；灵活性好，潜在的安全危险也较小，并通过能源的梯级利用提高能源综合利用效率；更容易操控，并且能够将核电站选址在距离城市较近的地区，节省长距离运输的费用。此外，利用中小型核电站所提供的清洁能源，推进冷热电联供，可降低化石能源消耗，减少本地污染物排放，发挥节能环保效益等。

    广阔的市场前景、客户多元化、设备密封性良好，能持续提供能源，使得一些公司在中小型核电设计研发领域展开了激烈的竞争，如西屋、阿海珐、中核集团、华能集团、东芝等。目前，美国、中国、日本等国家都在致力于中小型核电站的研发与建设。美国总统奥巴马近期提出要建设500个小型核电来替代老旧的火电机组，并计划在5年内出资4.53亿美元用于支持模块式小型核电的研发；中国华能石岛湾高温气冷堆核电示范工程（200MW级机组）已经于2012年12月开工；日本东芝公司曾提出其研发的10MW小型堆30年内不必更换燃料，可供约3000个家庭用电。

    然而，中小型核电站目前也面临一些实际问题，如单位容量投资加大、技术要求高、公众对核电安全性的质疑等。但是随着智能电网的大规模部署，中小型核电站可以借助这种技术克服其发展面临的问题，从而获得更大的发展前景。

    与大电站协调运行优势互补

    为满足未来社会经济发展对电力的需求，中长期内我国核电的发展仍将以大型核电机组为主。而在智能电网背景下，在发展大型核电站的同时少量发展中小型核电站，可促进集中式电源和分布式电源的协调运行，全面提升电网性能并实现多元化服务。

    智能电网建成后，将在常规机组快速调节、间歇性能源的功率预测和动态建模等技术领域取得突破，提升能源基地的安全稳定经济运行水平。大容量储能技术也将得到推广应用，包括核电在内的清洁能源发电及其并网运行控制能力将显著提升。而大型核电站电源容量大，可以用于系统电源支撑，与中小型核电在智能电网下优势互补。

    对大型核电站而言，利用智能电网下的发电环节先进技术，可以促进核电发展方式集约化、结构布局科学化、并网接入标准化、运行控制智能化，并极大地强化电源支撑能力。常规电源网厂协调技术可以通过励磁和调速系统参数实测，实现对主力常规电厂的大型机组主要设备工况在线监测，并有效涵盖核电机组各个环节。大型核电机组的智能化升级可以有效提升网厂协调水平，保障系统安全稳定，实现资源优化配置。

    对中小型核电站而言，可以在智能电网中发挥类似于分布式发电的作用。未来将有大量的分布式清洁能源发电及其他形式发电接入电网，要求配电网具备灵活重构、潮流优化、清洁能源接纳能力。智能电网采用“即插即用”的简化互联方式，可以与各类发电方式（包括集中式发电与分布式发电）和储能装置实现无缝衔接，实现集中式电源和分布式电源的协调运行。

    实现灵活消纳灵活配电统一

    我国集中式核电开发为主的特点要求提高电网的大容量输电能力，以及电网电压、潮流控制的灵活性，而智能电网为大型核电接入与随机性电源并网提供了可行性。同时，通过智能电网平台，为包括核电在内的清洁能源并网提供辅助服务，实现不同能源间的互补与均衡，提升其可用性。

    除大规模集中开发利用外，通过分散布局的小规模开发方式，核电可以直接就近接入地区配电网。小型核电站由于电源容量小，且距离负荷近，可以加强系统中发电与用电的电气联系，满足智能电网下电源灵活接入与就近消纳的要求。中小型核电站接入配电网后，原先的辐射性配网结构变为具备多个电源点的多端结构，改变了配电网的潮流分布，对配电网的无功平衡、电压调节、继电保护、控制、计量等技术同时提出了更高的要求。

    为满足中小型核电站分散接入需求，通过全面建设实用型配电自动化系统，可以建设高效、灵活、合理的配电网络，并具备灵活重构、潮流优化能力，并利用配电网中小型核电站和主网协调运行等关键技术，实现集中/分散储能装置及中小型核电站的兼容接入与统一控制。此外，利用智能用电技术构建智能化双向互动体系，可以实现电网与用户的双向互动，提升用户服务质量，促进用户合理调配用电，满足用户多元化需求。 <