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术语表 · 核电

增容改造

经许可提高现有电厂(最常见的是核反应堆)最大出力,通过更精确的测量或设备升级实现。

增容改造不新建机组,而是提高反应堆的许可热功率,从而提高发电出力。美国核管会把它分为三类:

  • 测量不确定性回收:最多约 1.5–2%,靠更精确的给水流量计减少所需的安全裕量实现。
  • 延伸增容:一般最多 7%,利用现有设计裕量,只需少量硬件改动。
  • 扩展增容:最多 20%,需要大规模升级高压汽轮机、凝结水泵、发电机、变压器和给水加热器。
ΔMWe ≈ ΔMWth × ηnet;例如 3,400 MWth 机组在 34% 效率下增容 5% ≈ 58 MWe

自 1977 年以来,NRC 已批准 170 多项增容,共增加约 8 GWe,相当于约八座大型反应堆。增容是获得新的稳定低碳容量最便宜的途径之一,通常为 1,000–4,000 美元/kW,而西方新建大型反应堆要 8,000–12,000 美元/kW 甚至更多。2024 年后,数据中心需求让增容重新受到关注,美国电力公司宣布了数 GW 的新增容计划,同时把许可证延长到 80 年。

增容也适用于水电(更换转轮)、风电(以大代小)和燃气轮机(升级热通道部件)。见 PWR 和 BWR。

相关术语

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  • 压水堆(PWR)

    最常见的核反应堆类型,高压水冷却堆芯而不沸腾,并把热量传给独立的蒸汽回路。

  • 沸水堆(BWR)

    冷却剂在堆芯内沸腾、产生的蒸汽直接驱动汽轮机的轻水核反应堆,没有蒸汽发生器。

  • 以大代小(Repowering)

    在现有场址用更新、通常更大更高效的技术替换老旧发电设备,最常见于运行 15–25 年后的风电场。

  • 容量系数

    电厂在一段时间内的实际发电量,与按额定容量满发同样时间的发电量之比。

  • 核裂变

    铀-235 或钚-239 等重原子核吸收一个中子后分裂成较轻的原子核,释放约 200 MeV 能量和更多中子。