4.欧阳予—核能利用的发展历程与前景展望

合集下载

核能的发展与展望

核能的发展与展望

核能的发展与展望概述:核能作为一种清洁、高效的能源形式,在全球范围内得到了广泛的应用和发展。

本文将从核能的发展历程、全球核能行业的现状以及未来的发展趋势等方面进行详细探讨,以期对核能的发展与展望有一个全面的了解。

一、核能的发展历程核能的发展可以追溯到20世纪40年代,当时人们开始研究利用核裂变反应产生能量。

随后,美国于1951年建成了世界上第一座商业化的核电站,并开始了核能的商业化利用。

此后,世界各国纷纷投入到核能的研究与开发中,核能逐渐成为一种重要的能源形式。

二、全球核能行业的现状目前,全球共有31个国家拥有核电站,核能发电已成为全球能源供应的重要组成部分。

根据国际原子能机构(IAEA)的数据,截至2020年底,全球核能发电装机容量达到392.4 GWe,核能发电在全球电力供应中占据了重要地位。

在全球范围内,美国、法国、中国、俄罗斯和日本等国家是核能发展的领头羊。

美国是全球最大的核能发电国家,核能发电占其总发电量的20%左右。

法国是世界上最大的核能发电国家,核能发电占比超过70%。

中国是全球最快发展的核能市场之一,核能发电装机容量连续多年保持增长。

俄罗斯作为核能技术领域的重要国家,拥有世界上最多的核电站。

日本在福岛核事故后暂停了核能发电,但近年来逐渐恢复并加强核能安全管理。

三、核能的优势与挑战核能作为一种清洁、高效的能源形式,具有以下优势:1. 高效能源:核能发电的能源密度远高于传统能源,一小部分核燃料就能产生大量的电能。

2. 低碳排放:核能发电过程中不产生二氧化碳等温室气体,对减缓气候变化具有积极的作用。

3. 独立性:核能发电不受天气和气候等因素的影响,能够稳定供应电力。

然而,核能的发展也面临一些挑战:1. 安全风险:核能事故可能对人类健康和环境造成严重影响,因此核能安全一直是核能发展的重要议题。

2. 废弃物处理:核能发电产生的放射性废弃物需要妥善处理和储存,这对核能发展提出了一定的挑战。

3. 公众接受度:核能发展受到公众的关注和争议,一些人对核能的安全性和环境影响持怀疑态度。

核能和平利用的发展历程与前景展望

核能和平利用的发展历程与前景展望

年第期6核电发展的简要历程核电站的开发与建设开始于20世纪50年代。

1954年,前苏联建成电功率为5000kW 的实验性核电站;1957年,美国建成电功率为9万kW 的希平港原型核电站;这些成就证明了利用核能发电的技术可行性。

国际上把上述实验性和原型核电机组称为第一代核电机组。

20世纪60年代后期以来,在试验性和原型核电机组基础上,陆续建成电功率在30万kW 以上的压水堆、沸水堆、重水堆等核电机组,它们在进一步证明核能发电技术可行性的同时,使核电的经济性也得以证明:可与火电、水电相竞争。

20世纪70年代,因石油涨价引发的能源危机促进了核电的发展,目前世界上商业运行的四百多座核电机组大部分是在这段时期建成的,称为第二代核电机组。

但是,1979年和1986年分别发生在三里岛和切尔诺贝利的核电站严重事故,给核电的发展带来沉重打击,社会公众增大了对核电安全性的顾虑,电业投资者也不愿投资核电。

在许多国家核电都相当萧条。

要重新唤起和增强公众和投资者对核电的信心,就应着重解决以下问题:(1)进一步降低堆芯熔化和放射性向环境大量释放的风险,使发生严重事故的概率减小到极至,以消除社会公众的顾虑。

(2)进一步减少核废料(特别是强放射性和长寿命核废料)的产量,寻求更佳的核废料处理方案,减少对人员和环境的剂量影响。

(3)降低核电站每单位千瓦的造价和缩短建设周期,提高机组热效率和可利用率,提高寿期,以进一步改善其经济性。

美国U RD 文件、欧洲EU R 文件和国际原子能机构N US S 建议法规修订第二版就主要是依据上述目标而提出的。

国际上通常把满足U RD 文件或EU R 文件的核电机组称为第三代核电机组,目前,在国际上,已经核安全监管当局批准,可以进行商用建造的的第三代核电机组有:A B W R 、SY STEM 80+、A P600、A P1000(均美国),EPR (法国)。

正在接受核安全监管当局审查的有:AP W R (日本),ESBW R (美国),A PR1400(韩国)。

核能的发展与展望

核能的发展与展望

核能的发展与展望一、引言核能是一种重要的清洁能源,具有巨大的潜力和广阔的发展前景。

本文将从核能的发展历程、目前的应用情况以及未来的展望三个方面进行详细的阐述。

二、核能的发展历程1. 核能的发现和研究核能最早是在20世纪初由科学家发现的。

当时,研究人员发现一种被称为放射性的现象,进一步的实验研究揭示了核能的本质。

随后,研究人员开始探索核能的应用,为核能的发展奠定了基础。

2. 核能的应用初期20世纪40年代,核能首次应用于军事领域,被用于创造原子弹。

随后,核能开始应用于电力生产,第一座商业核电站于1954年在苏联建成。

核能的应用初期主要集中在军事和能源领域。

3. 核能的快速发展20世纪60年代至80年代,核能得到了快速发展。

越来越多的国家开始建设核电站,核能在能源供应中的地位逐渐提升。

同时,核能技术也得到了进一步的改进和创新,核电站的安全性和效率得到了提升。

三、核能的应用现状1. 核能在电力生产中的应用目前,核能在全球范围内广泛应用于电力生产。

许多国家都建设了核电站,核能发电已成为这些国家的主要能源来源之一。

核能发电具有稳定、高效、低碳排放等优势,能够满足大量电力需求。

2. 核能在其他领域的应用除了电力生产,核能还在其他领域有广泛的应用。

核技术被用于医学诊断和治疗、工业生产、食品辐照等领域。

核技术的应用为各行各业带来了许多好处,提高了生产效率和质量。

四、核能的展望1. 可持续发展核能作为一种清洁能源,对缓解能源危机和减少碳排放具有重要意义。

未来,随着对能源需求的增加和环境问题的日益突出,核能将扮演更为重要的角色。

同时,核能的可持续发展也需要进一步加强安全措施和核废料处理等方面的研究。

2. 技术创新核能技术的创新将推动核能的进一步发展。

目前,研究人员正在致力于开辟更安全、高效的核反应堆技术,以及核废料的处理和利用技术。

这些技术的突破将进一步提高核能的可靠性和经济性。

3. 国际合作核能的发展需要各国之间的合作与交流。

核能利用的发展历程与前景展望

核能利用的发展历程与前景展望

目录
• • • • •
1.核电概述 2.核能发电 3.关于核裂变产生能源 4.我国电力现状及发展趋势 5.结束语
1.核电概述
• 核能的发展和利用是20世纪科技史上最杰出的 成就之一。它通过转化其质量从原子核释放的 能量,符合阿尔伯特· 爱因斯坦的方程E=mc2, 该方程式表明,质量和能量是等价的,其比例 常数为光速的平方。在核能的利用中,核电厂 的发展是相当迅速的,己被公认为是一种经济、 安全、可靠、干净的能源,核动力技术在多数 发达国家得到了巨大发展,也在很多发展中国 家获得了广泛的认可。根据能源需求和能源生 产结构,我国政府己制定了积极发展核电的方 针,建设了秦山和大亚湾两大核电基地,中国 核电建设的安全策略取得了成功。
3.关于核裂变产生能源
• 核能发电的过程:核能→ 水和水蒸气的内能→发电 机转子的机械能→电能。 核裂变撞击时除放出中子 还会放出热,再加快撞击, 但如果温度太高,反应炉 会熔掉,而演变成反应炉 融毁造成严重灾害,因此 通常会放控制棒(硼制成) 去吸收中子以降低分裂速 度。一个重原子核分裂成 为两个(或更多个)中等 质量碎片的现象。按分裂 的方式裂变可分为自发裂 变和感生裂变。自发裂变 是没有外部作用时的裂变, 类似于放射性衰变,是重 核不稳定性的一种表现; 感生裂变是在外来粒子 (最常见的是中子)轰击 下产生的裂变。
结束语
• 未来能源结构必定是多能互补,各显其能的时代。现阶段就应 该加快提高新能源和可再生能源在能源结构中的比例。新能源 和可再生能源由于污染少甚至无污染,对环境保护十分有利。 我们只有一个地球,为了天更蓝、地更绿、水更清,大家多选 用清洁的新能源吧!各级政府应再加大扶持力度,行业组织再 加大产业政策和信息宣传,使新能源和可再生能源利用不断跃 上新台阶。积极培育市场、规范市场、激励市场。 积极利用全 球环境基金、世界银行、亚行贷款和国际援助,加强技术交流, 学习国外先进经验,促进新能源和可再生能源发展。 新能源和 可再生能源产业庞大,稳步增长,前途无限,存在令人鼓舞的 商业机会,愿更多的金融投资者和企业家关注新能源行业。加 强行业科学技术知识普及宣传,使全社会尤其青少年,认识新 能源,了解新能源,使用新能源。

核能的发展与展望

核能的发展与展望

核能的发展与展望引言:核能作为一种清洁、高效的能源形式,自20世纪中叶以来在世界范围内得到了广泛的应用和发展。

本文将详细介绍核能的发展历程,探讨其在能源领域的优势和挑战,并展望核能在未来的发展前景。

一、核能的发展历程核能的起源可以追溯到20世纪30年代,当时科学家们发现了核裂变和核聚变的原理。

1942年,美国芝加哥大学的一支科研团队首次成功实现了自控链式反应堆的运行,标志着核能的实际应用开始。

随着技术的进步,核能的发展进入了快速阶段。

20世纪50年代,核电站开始建设,并在1954年首次实现了商业化发电。

核能的发展在60年代进一步加速,全球范围内建设了大量的核电站。

二、核能的优势1. 高效能源:核能是一种高能量密度的能源形式,1克铀所释放的能量相当于燃煤所需的数百吨煤炭。

相比传统能源,核能具有更高的能量转化效率,可以提供更多的电力输出。

2. 清洁环保:核能发电不会产生大量的二氧化碳和其他温室气体,对全球气候变化具有积极的影响。

与化石燃料相比,核能发电几乎不会产生大气污染物和颗粒物,对环境的影响较小。

3. 资源丰富:核燃料的储量相对较大,可以满足数十年甚至上百年的能源需求。

此外,核燃料的开采成本相对较低,具有较高的经济效益。

4. 稳定供应:相比可再生能源如风能和太阳能,核能发电不受天气条件的限制,具有稳定的供应能力。

这对于国家的能源安全具有重要意义。

三、核能的挑战1. 安全风险:核能发电存在一定的安全风险,如核辐射、核泄漏等。

核事故的发生可能对人类和环境造成严重的伤害。

因此,核能的安全问题需要得到高度重视和有效管理。

2. 废物处理:核能发电会产生大量的放射性废物,这些废物需要进行长期的安全储存和处理。

废物处理问题是核能发展的一个重要挑战,需要寻找可行的解决方案。

3. 社会接受度:核能发展受到公众的关注和争议。

一些人担心核能发电对人类健康和环境的影响,对核能的发展持怀疑态度。

因此,提高公众对核能的认知和接受度是核能发展的一个重要问题。

核能的发展与展望

核能的发展与展望

核能的发展与展望一、引言核能是一种重要的清洁能源,具有高效、可持续、低碳排放等优势,被广泛应用于发电、医疗、工业等领域。

本文将从核能的发展历程、现状以及未来展望三个方面进行详细探讨。

二、核能的发展历程1. 核能的起源核能的起源可以追溯到20世纪30年代,当时科学家发现了核裂变现象,并在1942年成功实现了第一次人工裂变。

这一突破为核能的发展奠定了基础。

2. 核能的早期应用在20世纪50年代,核能开始应用于发电领域。

1954年,世界上第一座商业核电站在苏联建成并投入运营。

此后,核能发电得到了快速发展,成为世界各国重要的能源选择之一。

3. 核能的发展进程随着技术的不断进步,核能的发展进入了新的阶段。

20世纪70年代,第一代商业化核电站开始运行,核电装机容量不断增加。

此后,核电技术逐渐成熟,第二代和第三代核电站相继建成。

目前,全球核电装机容量已超过400GWe,核能发电占全球发电总量的10%摆布。

三、核能的现状1. 全球核能的分布目前,核能在全球范围内得到了广泛应用。

美国、法国、中国、俄罗斯等国家是核能发展的领头羊,拥有大量的核电站。

此外,一些新兴经济体如印度、巴西等也在积极推进核能的发展。

2. 核能的发电效益核能发电具有高效、稳定的特点。

核电站的发电效率高达90%以上,远高于传统火电站。

此外,核能发电还可以实现连续供电,不受天气等因素的影响。

3. 核能的安全性核能的安全性向来是人们关注的焦点。

通过不断的技术创新和安全措施的加强,核能的安全性得到了显著提升。

现代核电站具备多重安全屏障和应急措施,能够有效防范核事故的发生。

四、核能的展望1. 核能的发展趋势随着全球能源需求的增长和环境问题的日益突出,核能将继续保持快速发展。

未来,核能技术将更加先进,核电站的安全性将进一步提高,核废料的处理和利用将更加高效。

2. 新一代核能技术新一代核能技术的研发将推动核能的进一步发展。

包括第四代核电技术、核聚变技术等在内的新技术将为核能的可持续发展提供更多可能性。

核能的发展与展望

核能的发展与展望引言:核能作为一种清洁、高效的能源形式,对于解决能源需求、减少碳排放以及推动经济发展具有重要意义。

本文将介绍核能的发展历程、现状以及未来的展望,并探讨核能在能源转型中的角色。

一、核能的发展历程核能的发展可以追溯到20世纪40年代的第二次世界大战期间。

1942年,美国曼哈顿计划的科学家们成功创造出了第一颗原子弹。

随后,核能开始应用于和平利用领域。

1954年,美国第一座商业核电站在俄亥俄州启用,标志着核能的商业化阶段的开始。

此后,世界各国纷纷投资建设核电站,核能得到了迅猛发展。

二、核能的现状目前,核能已经成为全球能源供应的重要组成部份。

根据国际原子能机构的数据,截至2022年底,全球共有443座商业核电站,核能发电容量达到396.7吉瓦。

在全球电力供应中,核能占比约为10%。

此外,核能还被广泛应用于医疗、工业和农业等领域。

1. 核能的优势核能相比传统能源具有以下优势:(1)高效能源:核能的能量密度远高于化石燃料,一颗核燃料颗粒的能量相当于数吨煤炭的能量。

(2)低碳排放:核能发电过程中不会产生大量二氧化碳等温室气体,对减少碳排放具有重要作用。

(3)稳定供应:核燃料储备充足,能够提供长期的稳定能源供应。

(4)经济效益:核能发电的成本相对较低,且核电站寿命周期长,能够提供稳定的电力供应。

2. 核能的挑战核能发展面临一些挑战,包括:(1)安全风险:核能事故可能对人类和环境造成严重影响,如切尔诺贝利核事故和福岛核事故。

(2)核废料处理:核能发电会产生高放射性废料,需要安全储存和处理。

(3)公众接受度:核能发展受到公众的关注和质疑,需要加强宣传和教育,提高公众接受度。

三、核能的展望核能在未来能源发展中具有重要地位和广阔前景。

以下是核能未来发展的几个方面展望:1. 技术创新:随着科技的不断进步,核能领域也将迎来一系列创新技术。

例如,第四代核能技术(Generation IV)的研发,将进一步提高核能的安全性和效率,并解决核废料处理的问题。

核能技术的历史发展与未来展望

核能技术的历史发展与未来展望能源,是人类社会发展的基石。

在众多能源形式中,核能技术以其独特的优势和巨大的潜力,成为了现代能源领域的重要组成部分。

核能技术的发展历程充满了挑战与突破,而其未来的发展前景更是充满了无限可能。

核能技术的起源可以追溯到 20 世纪初。

1938 年,德国科学家奥托·哈恩和弗里茨·斯特拉斯曼发现了核裂变现象,这一发现为核能的利用奠定了基础。

在随后的几年里,科学家们对核裂变的原理和过程进行了深入研究,逐渐认识到了核能所蕴含的巨大能量。

20 世纪 40 年代,第二次世界大战的爆发加速了核能技术的发展。

美国启动了著名的“曼哈顿计划”,旨在研制原子弹。

1945 年 7 月 16 日,世界上第一颗原子弹在美国新墨西哥州成功爆炸,这标志着人类掌握了核能的释放方式。

同年 8 月,美国向日本的广岛和长崎投下了两颗原子弹,加速了二战的结束。

虽然原子弹的使用造成了巨大的破坏和人员伤亡,但也让人们看到了核能的强大威力。

战后,核能技术开始从军事领域向民用领域转化。

1954 年,苏联建成了世界上第一座核电站——奥布宁斯克核电站,标志着核能和平利用的开端。

此后,核电站在世界各地如雨后春笋般涌现。

核电站的工作原理是利用核反应堆中的核燃料(通常是铀或钚)发生核裂变反应,产生大量的热能,将水加热成蒸汽,驱动涡轮机转动,进而带动发电机发电。

与传统的火力发电相比,核电站具有燃料消耗少、发电效率高、对环境污染小等优点。

在核能技术的发展过程中,也并非一帆风顺。

1979 年 3 月 28 日,美国三里岛核电站发生了核泄漏事故,这是美国历史上最严重的核事故之一。

虽然这次事故没有造成人员直接死亡,但对周边环境和公众心理造成了巨大的影响。

1986 年 4 月 26 日,苏联切尔诺贝利核电站发生了爆炸事故,这是迄今为止世界上最严重的核事故。

大量放射性物质泄漏,对周边地区造成了毁灭性的影响,数以万计的人被迫撤离家园。

核能的发展与展望

核能的发展与展望概述:核能是一种利用核反应产生能量的技术,它具有高效、清洁、可持续等特点。

本文将对核能的发展历程、现状以及未来的展望进行详细介绍。

一、核能的发展历程核能的发展可以追溯到20世纪40年代,当时美国曼哈顿计划研发出了第一颗原子弹。

随后,核能开始应用于和平利用,首先是核电站的建设。

1954年,苏联建成为了世界上第一座商业核电站,标志着核能的商业化应用的开始。

此后,核电站在全球范围内得到了广泛的推广和应用。

二、核能的现状1. 核电站的数量和分布截至目前,全球共有440多座核电站,总装机容量超过390GWe。

核电站主要分布在美国、法国、中国、俄罗斯等国家。

其中,法国是核能最为依赖的国家,核能发电占比超过70%。

2. 核能的发电效益核能发电具有高效的优势。

核电站的装机容量大,发电效率高,且燃料利用率高。

相比于传统火电厂,核电站可以大幅减少二氧化碳等温室气体的排放,对环境的污染较小。

3. 核能的安全性核能的安全性向来是人们关注的焦点。

自从1986年切尔诺贝利核事故以来,核能安全问题备受关注。

然而,通过多年的技术进步和经验总结,核电站的设计和运营安全性得到了大幅提升。

现代核电站采用了多重安全屏障和紧急备用系统,以确保在任何情况下都能保持核能的安全性。

三、核能的展望1. 新一代核电技术目前,新一代核电技术正在不断发展。

其中,第四代核电技术是人们关注的焦点。

第四代核电技术包括快中子反应堆、气冷堆、液态金属钠冷堆等,具有更高的安全性和更高的燃料利用率。

2. 核能与可再生能源的结合核能和可再生能源可以互补发展,形成能源多元化的格局。

可再生能源如太阳能、风能等具有间歇性和不稳定性,而核能可以提供稳定的基础负荷电力。

通过核能和可再生能源的结合,可以实现能源的高效利用和低碳排放。

3. 核能的国际合作核能是一个全球性的议题,需要各国共同合作来推动其发展。

国际原子能机构(IAEA)是核能领域的权威组织,通过国际合作和技术交流,促进核能的安全和可持续发展。

核能的发展与展望

核能的发展与展望引言:核能作为一种清洁、高效的能源形式,对于解决能源需求和减少碳排放具有重要意义。

本文将探讨核能的发展历程、当前的应用状况以及未来的展望。

一、核能的发展历程核能的发展可以追溯到20世纪50年代,当时核能技术逐渐应用于电力生产。

第一个商业化的核电站在1954年在苏联建成,之后核能技术在全球范围内得到了广泛的应用。

核能的发展经历了以下几个阶段:1. 初期探索阶段:核能技术的初期探索主要集中在核裂变反应的研究上。

1942年,美国芝加哥大学的科学家成功实现了第一次人工裂变实验,为后来的核能技术发展奠定了基础。

2. 商业化应用阶段:20世纪50年代至60年代,核能技术开始商业化应用。

首个商业化的核电站在苏联建成,并逐渐在全球范围内建设。

核能被认为是一种高效、清洁的能源形式,受到了广泛的关注和应用。

3. 安全与环保阶段:20世纪70年代,核能事故的发生引起了全球对核能安全性和环保性的耽忧。

1979年美国三里岛核电站事故和1986年苏联切尔诺贝利核电站事故的发生,导致了核能发展的停滞和重新审视。

此后,核能技术的安全性和环保性得到了更多的关注和改进。

4. 第四代核能技术阶段:当前,核能技术正朝着第四代核能技术的发展方向迈进。

第四代核能技术主要包括快中子反应堆、气冷堆、高温气冷堆等新型反应堆技术。

这些技术具有更高的安全性、更高的效率和更少的核废料生成,将进一步推动核能的发展。

二、核能的应用状况核能目前在全球范围内得到广泛应用,主要用于电力生产和热能供应。

以下是核能应用的几个主要领域:1. 核电站:核电站是核能最主要的应用领域。

核电站通过核裂变反应产生热能,再将热能转化为电能。

核电站具有高效、稳定的特点,能够为大型城市和工业区提供稳定的电力供应。

2. 核医学:核能技术在医学领域的应用主要包括核医学影像学和放射治疗。

核医学影像学通过放射性同位素的注射,匡助医生进行疾病的诊断和治疗。

放射治疗则利用放射性同位素的辐射效应,对癌细胞进行杀伤。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

核能和平利用的发展历程与前景展望欧阳予要点 :1、世界核电发展历程及当前动向(第一、二、三、四代核电);2、第三代核电与第二代核电在安全要求上的主要差别;3、第三代非能动安全的 AP1000 核电机组的主要优点;4、我国在核能利用方面已做的规划和已采取的措施;5、核能利用的前景展望一、核电发展的简要历程核电站的开发与建设开始于上世纪50年代。

1954年,前苏联建成电功率为五千千瓦的实验性核电站;1957年,美国建成电功率为九万千瓦的希平港原型核电站;这些成就证明了利用核能发电的技术可行性。

国际上把上述实验性和原型核电机组称为第一代核电机组。

上世纪60年代后期以来,在试验性和原型核电机组基础上,陆续建成电功率在30万千瓦以上的压水堆、沸水堆、重水堆等核电机组,它们在进一步证明核能发电技术可行性的同时,使核电的经济性也得以证明:可与火电、水电相竞争。

上世纪70年代,因石油涨价引发的能源危机促进了核电的发展,目前世界上商业运行的四百多座核电机组大部分是在这段时期建成的,称为第二代核电机组。

但是,1979年和1986年分别发生在三哩岛和切尔诺贝利的核电站严重事故,给核电的发展带来沉重打击,社会公众增大了对核电安全性的顾虑,电业投资者也不愿投资核电。

在许多国家核电都相当萧条。

要重新唤起和增强公众和投资者对核电的信心,就应着重解决以下问题:(1)(1) 进一步降低堆芯熔化和放射性向环境大量释放的风险进一步降低堆芯熔化和放射性向环境大量释放的风险,,使发生严重事故的概率减小到极至发生严重事故的概率减小到极至,,以消除社会公众的顾虑;(2)(2) 进一步减少核废料进一步减少核废料((特别是强放射性和长寿命核废料特别是强放射性和长寿命核废料))的产量,寻求更佳的核废料处理方案寻求更佳的核废料处理方案,,减少对人员和环境的剂量影响量影响;;(3(3)) 降低核电站每单位千瓦的造价和缩短建设周期降低核电站每单位千瓦的造价和缩短建设周期,,提高机组热效率和可利用率热效率和可利用率,,提高寿期提高寿期,,以进一步改善其经济性以进一步改善其经济性。

美国URD文件、欧洲EUR文件和国际原子能机构(IAEA)推荐的NUSS法规修订第二版就主要是依据上述目标而提出的。

国际上通常把满足URD文件或EUR文件的核电机组称为第三代核电机组,目前,在国际上,已经核安全监管当局批准,可以进行商用建造的的第三代核电机组有:ABWR、SYSTEM80+、AP600、AP1000 (均美国),EPR(法国)。

正在接受核安全监管当局审查的有:APWR(日本),ESBWR(美国),APR1400(韩国)。

第三代核电机组的能源转换系统(将核能转换为电能的系统)仍大量采用了第二代的成熟技术,故一般能在2010年前进行商用建造,美国称之为”近期项目”。

目前,在美国已向美国核监管委员会正式申请发给核电机组建造许可证的已有26台机组(12台AP1000,4台EPR,2台USAPWR,2台ABWR,6台ESBWR),都是第三代的。

其中有6台AP1000机组的电站业主已与西屋公司/绍尔联合体签订了总承包建造合同.法国为芬兰建造的EPR机组和正在国内建造的EPR机组,也都是第三代的。

法国已声明,今后不再建第二代核电机组。

日本除了有1台机组是在同一厂址续建相同型号的第二代机组尚在建设外,其余在建的11台机组都是第三代的,且已有3台第三代 ABWR核电机组建成发电。

所以,可以说,从核电发达国家的动向来看,第三代核电是当今国际上核电发展的主流。

与此同时,为了从更长远的核能的可持续性发展着想,以美国为首一些工业发达国家已经联合起来组成“第四代国际核能论坛”(GIF),进行第四代核能利用系统的研究和开发。

第四代是指安全性和经济性都更加优越,废物量极少,无需厂外应急,并具有防核扩散能力的核能利用系统。

GIF已选定六种堆型为第四代优先考虑的堆型,但都还处于研究阶段,目标是到2030年后能进行商用建造。

这六种堆型是:超临界水冷堆,极高温气冷堆,熔盐堆,带闭式燃料循环的钠冷快堆,铅冷快堆,气冷快堆。

我国已参加了GIF。

二、第三代与第二代核电站在安全上的主要差别第二代核电站是在上世纪七十、八十年代根据当时的核安全法规设计的,不把严重事故(即堆芯熔化事故和放射性往环境大量释放事故)作为设计基准,仅考虑有限的防范和缓解。

第二代核电站的安全壳不考虑对严重事故的负载。

第三代核电站按照URD或EUR文件或IAEA 推荐的NUSS第二版新安全法规设计,为提高安全性,必须要有预防和缓解严重事故的设施,并考虑安全壳能承受严重事故增压的负载。

这是第三代与第二代在安全要求上最主要的差别。

三、为达到第三代核电安全目标的两种技术路线第三代核电设计开始于上世纪八十年代,它首先是着重于设置预防和缓解严重事故的措施,将出现堆芯熔化和安全壳失效导致放射性大量释放到环境的概率降到很低的水平(现已分别定为不大于10-5和10-6/堆年)。

于是,人们从两条不同的技术路线来进行这方面的工作:一条是在第二代的基础上再增加和强化专设安全系统。

例如,安全注射、堆芯余热排出等系统由二系列增加为四系列,相应地应急安全电源等支持系统也由二系列增加为四系列,以及增设堆芯熔融物捕捉和冷却系统以防止安全壳熔穿等。

这样,安全性是提高了、但核电站系统比第二代更复杂,核级设备、阀门、应急电源等也更多,造价也相应提高。

另一条技术路线是从根本上革新,利用自然界物质固有的规律来保障安全。

即利用物质的重力、惯性,流体的自然对流、扩散、蒸发、冷凝等原理来在事故应急时冷却反应堆厂房(安全壳)和带走堆芯余热。

这就是AP1000所采用的“非能动”安全系统的技术路线。

这条路线,既简化了系统、减少了设备和部件,又大大提高了安全性。

事故时人机接口简化,人因错误的可能性也相应降低。

所以,从技术上讲,非能动技术路线显然先进。

四、AP1000的安全性和经济性安全性:与第二代核电机组相比,AP1000的堆芯熔化概率为5.08×10-7(一百万分之0.508)堆年,而通常第二代核电机组出现这种严重事故的概率为1×10-4(一万分之一)堆年,两者相差197倍。

AP1000出现大量放射性释放到环境的概率为5.94×10-8(一千万分之0.594)堆年,而通常第二代核电机组出现这种严重事故的概率为1×10-5(十万分之一),两者相差168倍。

经济性:AP1000的安全系统简化,使得设备器材也相应减少。

据西屋公司提供的初步资料,AP1000核岛与功率大体相同(百万千瓦级)的第二代核电机组(英国Sizewell B)的部分设备器材数量比较如下:相同功率的 第二代核岛 AP1000核岛相比减少数量相比减少百分比安全级阀门 水泵管道长度 2844个280台33550米1400个184台5795米1444个96台27755米50.8%34.2%79.8%与此相应,安全级厂房和物项也减少,运行和维修也相应简化。

这些都会使建设费用和运行费用降低。

可以预料,AP1000进入批量建造后,这些经济上的优势将会显示出来。

五、AP1000的技术成熟性AP-1000的核岛主系统的主设备,即反应堆、主泵、稳压器、蒸汽发生器等,主要都是在已有运行经验的设备基础上选用或改进设计的。

AP-1000的反应堆堆芯是西屋公司标准的“314”型,由157件长度为14英尺的燃料组件所组成,这种反应堆已有两套在比利时(Doel 4, Tihange 3)运行,已有二十年以上的运行经验,是很成熟的。

虽然西屋公司对AP-1000的“314”型与比利时的“314”型相比又略有改进,但都属于同一型号在分期建造中的改良,属于翻版加改进的性质;分析、试验、验证设计的工作是必须要做的,但不存在卡关的问题。

AP1000所用的△-125型蒸汽发生器与已有运行经验的△-75型(已用于V.C.SUMMER核电厂)、△-94型(已用于SOUTH TEXSAS核电厂)和△-109型(已用于ARKANSAS核电厂)的结构、性能和容量大体相同而略有改进,也属于翻版加改进的性质。

关键是AP1000所用的屏蔽电机主泵。

屏蔽泵虽然在小功率的核电站上用过,在核潜艇、核航空母舰和石化工业上大量使用过,证明了它有很多优点,但在大功率核电机组上还没有用过。

所以,对AP1000的大型屏蔽电机泵必须做型式试验,经过充分的实验验证,鉴定合格,以证明其确已满足工程使用的要求。

西屋公司及屏蔽泵供应商EMD公司已制定了详细的实验验证计划,正在组织实施,预计2010左右年能完成。

我们必须密切加以关注。

至于专设的核安全保障系统和设施,在电站运行时一般只是“站岗放哨”的“保卫部门”,正常发电时一般是不动作的,只是在事故应急时才动作(这种情况最好不发生)。

所以,衡量它们的成熟性主要不是看它陪着核电站主系统运行了多长时间,而是要看是否已经过充分的论证和试验验证,鉴定合格,并经政府主管部门和核安全当局批准。

AP1000的设计控制文件(DCD)已于2004年9月经美国核管理委员会批准,已给西屋公司颁发了最终设计批准书(FDA),2005年12月又颁发了设计证书,肯定了它的成熟性。

六、积极推进先进核电的自主化、国产化、自主创新党中央和国务院领导在多次广泛听取了各有关部门和专家意见 后,做出了我国应积极发展核电的决定。

这是十分英明正确的决策,因为核能有其无法取代的优点:核电是一种清洁、安全、技术成熟、供应能力强、能大规模应用的发电方式;加快我国核电建设,提高核电在电力供给中的比重,有助于缓解电力增长与环境保护、交通运输的矛盾;发展核电对带动高科技产业和装备制造业的发展,促进经济增长,调整能源结构,保障能源安全,实施可持续发展战略,都有重要意义。

引进AP1000 先进核电技术是国家的战略决策。

2006年11月胡锦涛总书记主持中央政治局常委会,在听取了我国第三代核电技术国际招标和筹建国家核电技术公司的情况汇报后,做出了从美国西屋公司引进AP1000 技术和合作建造4台AP1000 核电机组以高起点实现我国第三代核电发展的战略决策,并要求在消化吸收引进技术的基础上自主创新,研究、设计、建成具有我国自主知识产权的“大型先进压水堆核电站”科技重大专项;并决定成立国家核电技术公司。

引进三代核电AP1000技术,对于掌握先进核电技术,增强自主创新能力,提升我国装备制造业的整体水平,带动核电装备和关键材料的升级,迈上国际先进水平,提供了重要的技术支撑。

国务院领导已经确定,今后我国核电发展应尽快实现大型机组的自主化、国产化,贯彻“采用先进技术,统一技术路线”的方针,积极推进核电的发展。

结合我国具体情况,为了核电的发展不停步和增加核电容量,我们可以再建造一些改进的第二代机组;与此同时,更必须以提高核电的安全性和经济性为根本目标,及早达到能自主设计和建造第三代百万千瓦级大型先进压水堆核电机组的目的,形成先进的、标准化的、能批量建造的产业规模,更加优质、安全、高速地发展核电。

相关文档
最新文档