淺談我國核電發(fā)展及提出的容災(zāi)設(shè)計(jì)

王資 李海坤 王學(xué)歡

摘要：隨著生產(chǎn)力的不斷發(fā)展，人類對各種資源的消耗空前的增加，各種傳統(tǒng)能源的逐步走向枯竭，環(huán)境污染愈發(fā)嚴(yán)重。在此條件之下，開發(fā)并利用新能源，成為發(fā)展生產(chǎn)力無法回避的話題。而作為新能源的代表，核能的利用成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必爭之地。而高效率、高能量密度的戰(zhàn)略能源在一定程度上帶來了風(fēng)險(xiǎn)如相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避等。尤其是在新型冠狀病毒在全球范圍內(nèi)爆發(fā)對我國核電的穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生了實(shí)質(zhì)影響，進(jìn)一步顯示出現(xiàn)代社會對電力的高度依賴，包括核電在內(nèi)的穩(wěn)定電源是確保電力安全穩(wěn)定供應(yīng)的重要組成部分。如何才能實(shí)現(xiàn)了核電的安全穩(wěn)定運(yùn)行，是值得我們思考的問題。

關(guān)鍵詞：新能源;核電;容災(zāi)設(shè)計(jì)

中圖分類號：TM623?? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?? 文章編號：1672-9129（2020）11-0083-01

1 核能發(fā)展的優(yōu)勢

隨著生產(chǎn)力的不斷發(fā)展以及傳統(tǒng)能源逐步走向枯竭，核能逐漸走上了歷史舞臺，由于核電相較于傳統(tǒng)能源的無比巨大的優(yōu)勢，受到了各個國家的青睞。核電作為一種清潔的新型能源不僅環(huán)境親和度好，發(fā)電效率更高，可控性更強(qiáng)，成本更低，與此同時有很大的提升空間，成為了經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家所著重發(fā)展的能源。

2 我國的核能發(fā)展現(xiàn)狀

我國核電事業(yè)經(jīng)過長期的發(fā)展，已經(jīng)形成了完整的成套核電產(chǎn)業(yè)鏈，正從核能大國向核能強(qiáng)國邁進(jìn)，自第一座軍用堆的建成到2019年7月三代核電機(jī)組再次獲批建設(shè)，我國核電經(jīng)歷了長期的發(fā)展，進(jìn)入了核電重啟時期[1]?！耙粠б宦贰背h的實(shí)施為中國核電走出去提供了難得的機(jī)遇。發(fā)展核能是我國優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、保障能源安全、促進(jìn)污染減排和應(yīng)對氣候變化的重要手段，也是我國實(shí)施核電“走出去”等方面的關(guān)鍵問題[2]。

國家發(fā)展改革委、國家能源局《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計(jì)劃（2016—2030 年）》也明確提出我國將繼續(xù)深入實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，完善核能領(lǐng)域科技研發(fā)體系，支持小型模塊化堆、第四代核能系統(tǒng)、核能制氫等領(lǐng)域的科研工作，使核能為建設(shè)“美麗中國”貢獻(xiàn)更多力量[3]。

3 目前主流容災(zāi)系統(tǒng)的缺陷

從核電的信息系統(tǒng)考慮，相對于核電信息的特點(diǎn)，主要缺點(diǎn)有以下兩點(diǎn)：

3.1數(shù)據(jù)備份實(shí)時性不強(qiáng)。大部分核電單位對數(shù)據(jù)采用了全備、增量、差異的備份方式，建立備份作業(yè)。這會使數(shù)據(jù)的備份行為按照作業(yè)的計(jì)劃執(zhí)行，存在明顯的備份時間窗口。而這種備份時間窗口將會直接導(dǎo)致數(shù)據(jù)的丟失。極端狀況甚至可能丟失大量數(shù)據(jù)。

3.2抗破壞能力較差。雖然通過異地備份解決了自然災(zāi)害的影響，但仍然存在誤操作等人為因素對信息數(shù)據(jù)的破壞。而目前的主流備份系統(tǒng)大多忽視了這一點(diǎn)，容易產(chǎn)生較大的風(fēng)險(xiǎn)。

4 核電容災(zāi)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

4.1保護(hù)設(shè)施。目前行之有效而又廣泛應(yīng)用的保護(hù)設(shè)施主要有：燃料芯塊、元件包殼、一回路壓力邊界以及安全殼屏蔽保護(hù)、堆芯超溫保護(hù)、中子數(shù)量周期保護(hù)、冷卻水流量低保護(hù)、超劑量保護(hù)、斷電保護(hù)等等。然而這些設(shè)施并不能完完全全保證核電站以及核反應(yīng)堆的安全。必須不斷更新技術(shù)，在保證絕對安全的前提下發(fā)展核電。

4.2高敏感度傳感網(wǎng)絡(luò)。在反應(yīng)堆狀況實(shí)時評估以及風(fēng)險(xiǎn)度分析過程中，高敏感度的傳感網(wǎng)絡(luò)也是必要因素。必須保證能夠?qū)Ψ磻?yīng)堆、核電站內(nèi)外部情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控并實(shí)時處理，必須建立可靠而高效的高敏感度傳感網(wǎng)絡(luò)。目前傳感器在各行各業(yè)都有了十分廣泛的應(yīng)用，技術(shù)也相應(yīng)成熟。進(jìn)一步開發(fā)與催化劑、冷卻液相關(guān)的傳感器及傳感技術(shù)，能夠?yàn)楹穗娬救轂?zāi)系統(tǒng)提供更強(qiáng)大的安全保證。

4.3信息資源風(fēng)險(xiǎn)評估?；谛畔①Y源的風(fēng)險(xiǎn)評估。雖然人類的對于核的認(rèn)識已經(jīng)相對成熟，但總有一些方面可能人類的知識未能涉及。通過傳感網(wǎng)絡(luò)獲取信息之后，對信息資源進(jìn)行相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)評估。而風(fēng)險(xiǎn)評估體系的建立又需要人類對核知識擁有更加深刻的理解。

4.4數(shù)據(jù)管理設(shè)施。我國的各個核電站由我國的核電站信息系統(tǒng)所宏觀調(diào)控。面對龐大的數(shù)據(jù)量，必須保障數(shù)據(jù)的處理和管理，同時還需要保證數(shù)據(jù)的絕對安全，使其擁有災(zāi)難備份及恢復(fù)、應(yīng)對信息系統(tǒng)入侵的能力。

4.5災(zāi)難備份設(shè)施。與通常的信息系統(tǒng)一樣，核電站信息系統(tǒng)同樣需要有極高的災(zāi)難備份以及恢復(fù)能力。而相較于其他信息系統(tǒng)，核電站的信息量可能更加龐大，而數(shù)據(jù)的安全性也更高，一旦發(fā)生數(shù)據(jù)泄露或者數(shù)據(jù)丟失，對人民群眾的安全以及對國家的安全都是巨大的損害。因此核電站信息系統(tǒng)需要建立更加安全可靠、響應(yīng)速度更快的災(zāi)難備份設(shè)施。

5 總結(jié)

當(dāng)今世界，生產(chǎn)力不斷發(fā)展，人類對資源的需求也越來越大。而傳統(tǒng)化石能源在經(jīng)歷了人類漫長的消耗之后，已經(jīng)逐步走向枯竭，因此核能的發(fā)展勢在必行。盡管人類歷史上也曾出現(xiàn)多次令人痛心疾首的核事故，但人類并不能因此因噎廢食。不斷發(fā)展科學(xué)技術(shù)，提高人類對核知識的了解，在隔離風(fēng)險(xiǎn)的條件下發(fā)展核能，是當(dāng)今世界思考的話題。而相應(yīng)地，完備而可靠的容災(zāi)系統(tǒng)的建立也是核發(fā)展的強(qiáng)有力的保證。大力發(fā)展相關(guān)技術(shù)，提高人類對風(fēng)險(xiǎn)的評估和判斷，提升人類應(yīng)急處理的能力，加強(qiáng)管理，完善相應(yīng)制度，將為核能的發(fā)展提供強(qiáng)有力的支持。相信在未來，核電站的容災(zāi)系統(tǒng)的建立能夠更加完善，核電的發(fā)展也會更加安全，成為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動力源泉！

參考文獻(xiàn)：

[1]楊已顥，劉建全，徐佩佩，趙柏陽.中國核電產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化發(fā)展分析[J].科技和產(chǎn)業(yè)，2020，20（05）：113-118.

[2]董毅漫，李光輝，曲云歡.基于核安全的核能發(fā)展重點(diǎn)問題[J].環(huán)境保護(hù)，2017，45（18）：36-40.

[3]王建強(qiáng)，戴志敏，徐洪杰.核能綜合利用研究現(xiàn)狀與展望[J].中國科學(xué)院院刊，2019，34（04）：460-468.