核電技術(shù)

　　核電技術(shù)發(fā)展史

　　第一代核電技術(shù)

　　第一代核電技術(shù)即早期原型反應(yīng)堆，主要目的是為通過試驗(yàn)示范形式來驗(yàn)證核電在工程實(shí)施上的可行性。

　　前蘇聯(lián)在1954年建成5兆瓦實(shí)驗(yàn)性石墨沸水堆型核電站；英國(guó)1956年建成45兆瓦原型天然鈾石墨氣冷堆型核電站；美國(guó)1957年建成60兆瓦原型壓水堆型核電站；法國(guó)1962年建成60兆瓦天然鈾石墨氣冷堆型核電站；加拿大1962年建成25兆瓦天然鈾重水堆型核電站。這些核電站均屬于第一代核電站。

　　第二代核電技術(shù)

　　第二代核電技術(shù)是在第一代核電技術(shù)的基礎(chǔ)上建成的，它實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化等，包括壓水堆、沸水堆和重水堆等，單機(jī)組的功率水平在第一代核電技術(shù)基礎(chǔ)上大幅提高，達(dá)到千兆瓦級(jí)。

　　在第二代核電技術(shù)高速發(fā)展期，美、蘇、日和西歐各國(guó)均制定了龐大的核電規(guī)劃。美國(guó)成批建造了500至1100兆瓦的壓水堆、沸水堆，并出口其他國(guó)家；前蘇聯(lián)建造了1000兆瓦石墨堆和440兆瓦、1000兆瓦VVER型壓水堆；日本和法國(guó)引進(jìn)、消化了美國(guó)的壓水堆、沸水堆技術(shù)，其核電發(fā)電量均增加了20多倍。

　　美國(guó)三里島核電站事故和前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站事故催生了第二代改進(jìn)型核電站，其主要特點(diǎn)是增設(shè)了氫氣控制系統(tǒng)、安全殼泄壓裝置等，安全性能得到顯著提升。此前建設(shè)的所有核電站均為一代改進(jìn)堆或二代堆，如日本福島第一核電站的部分機(jī)組反應(yīng)堆。我國(guó)目前運(yùn)行的核電站大多為第二代改進(jìn)型。

　　第三代核電技術(shù)

　　第三代核電技術(shù)指滿足美國(guó)“先進(jìn)輕水堆型用戶要求”（URD）和“歐洲用戶對(duì)輕水堆型核電站的要求”（EUR）的壓水堆型技術(shù)核電機(jī)組，是具有更高安全性、更高功率的新一代先進(jìn)核電站。

　　第三代先進(jìn)壓水堆型核電站主要有ABWR、System80+、AP600、AP1000、EPR、ACR等技術(shù)類型，其中具有代表性的是美國(guó)的AP1000和法國(guó)的EPR。中國(guó)已引進(jìn)AP1000等技術(shù)，分別在浙江三門和山東海陽等地開工建造。

　　第四代核電技術(shù)

　　第四代核電是由美國(guó)能源部發(fā)起，并聯(lián)合法國(guó)、英國(guó)、日本等9個(gè)國(guó)家共同研究的下一代核電技術(shù)。目前仍處于開發(fā)階段，預(yù)計(jì)可在2030年左右投入應(yīng)用。第四代核能系統(tǒng)將滿足安全、經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)發(fā)展、極少的廢物生成、燃料增殖的風(fēng)險(xiǎn)低、防止核擴(kuò)散等基本要求。[1]

　　第四代核電技術(shù)的解釋

　　(1)第四代核電技能的概念

　　把五、六十年代締造的驗(yàn)證性核電站稱為榜首代；70、80年代標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、批量締造的核電站稱為第二代；第三代是指90年代開發(fā)研討老練的領(lǐng)先輕水堆；第四代核電技能是指待開發(fā)的核電技能，其主要特征是避免核分散，具有更好的經(jīng)濟(jì)性，安全性高和廢物發(fā)作量少。

　　(2)開發(fā)第四代核電技能的意圖

　　美國(guó)政府對(duì)核電界共同研討開發(fā)的第三代核電技能不行滿足的是：未思考避免核分散的需求，經(jīng)濟(jì)性不行抱負(fù)。為了強(qiáng)化避免核分散的需求和進(jìn)一步改進(jìn)經(jīng)濟(jì)性，提出要研討開發(fā)第四代核電站。

　　(3)第四代核電技能的功能需求

　　2000年5月，由美國(guó)能源部建議、美國(guó)阿貢實(shí)驗(yàn)室安排的全世界約100名教授進(jìn)行了研討，提出了第四代核電站14項(xiàng)基本需求。關(guān)于經(jīng)濟(jì)性的有3條：要有競(jìng)爭(zhēng)力的發(fā)電本錢，其母線發(fā)電本錢為3美分/kWh；可承受的出資危險(xiǎn)，比出資小于1000美元/kW；締造時(shí)刻(從澆注榜首罐混凝土至反應(yīng)堆發(fā)動(dòng)實(shí)驗(yàn))少于3年。有5條是關(guān)于核安全和輻射安全的：十分低的堆芯破損概率；任何可信初因事故都經(jīng)驗(yàn)證，不會(huì)發(fā)作嚴(yán)峻堆芯損壞；不需求場(chǎng)外應(yīng)急；人因容錯(cuò)功能高；盡可能小的輻射照耀。關(guān)于核廢物有3條：要有完好的解決方案；解決方案被大眾承受；廢物量要最小。關(guān)于防核分散的有3條：對(duì)兵器分散分子的吸引力?。粌?nèi)涵的和外部的避免核分散能力強(qiáng)；對(duì)避免核分散要通過評(píng)價(jià)。

　　由上看出，第四代核電站的需求突出了避免核分散難題，沒有思考核燃料循環(huán)和核資源難題，而這兩個(gè)難題是觸及核能可持續(xù)展開的重大難題。

　　(4)想象展開發(fā)展

　　當(dāng)時(shí)的主要任務(wù)是研討斷定第四代核電的功能需求，逐漸由準(zhǔn)則需求，經(jīng)細(xì)化為詳細(xì)目標(biāo)，在此基礎(chǔ)上再展開堆型的研討開發(fā)。估計(jì)2020年前能有一個(gè)或幾個(gè)演示電站建成運(yùn)轉(zhuǎn)；到2030年今后再推行締造。在2001年到2030年這段時(shí)刻內(nèi)，將締造一批第三代的領(lǐng)先輕水堆核電機(jī)組。

　　“二代加”核電技術(shù)

　　2003年，國(guó)務(wù)院核電自主化工作領(lǐng)導(dǎo)小組成立，要求實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)、管理四個(gè)自主以及設(shè)備國(guó)產(chǎn)化。在嶺澳核電二期、秦山核電二期擴(kuò)建等工程中，出現(xiàn)了中國(guó)“自主設(shè)計(jì)、自主制造、自主建設(shè)、自主運(yùn)行”的“二代加”核電技術(shù)。其中，2005年12月開工、2011年8月建成投產(chǎn)的嶺澳核電二期項(xiàng)目，作為國(guó)家核電技術(shù)自主品牌CPR1000示范工程，在中國(guó)核電發(fā)展中具有承上啟下的作用，加快了中國(guó)全面掌握第二代改進(jìn)型百萬千瓦級(jí)核電站技術(shù)，基本形成自主技術(shù)品牌核電站設(shè)計(jì)自主化和設(shè)備制造國(guó)產(chǎn)化能力。目前，以CNP1000和CPR1000為代表的、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“二代加”核電機(jī)型，占據(jù)了中國(guó)在運(yùn)和在建核電機(jī)組的絕大多數(shù)。