核電技術

　　核電技術發(fā)展史

　　第一代核電技術

　　第一代核電技術即早期原型反應堆，主要目的是為通過試驗示范形式來驗證核電在工程實施上的可行性。

　　前蘇聯在1954年建成5兆瓦實驗性石墨沸水堆型核電站；英國1956年建成45兆瓦原型天然鈾石墨氣冷堆型核電站；美國1957年建成60兆瓦原型壓水堆型核電站；法國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

　　第二代核電技術是在第一代核電技術的基礎上建成的，它實現了商業(yè)化、標準化等，包括壓水堆、沸水堆和重水堆等，單機組的功率水平在第一代核電技術基礎上大幅提高，達到千兆瓦級。

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

　　美國三里島核電站事故和前蘇聯切爾諾貝利核電站事故催生了第二代改進型核電站，其主要特點是增設了氫氣控制系統(tǒng)、安全殼泄壓裝置等，安全性能得到顯著提升。此前建設的所有核電站均為一代改進堆或二代堆，如日本福島第一核電站的部分機組反應堆。我國目前運行的核電站大多為第二代改進型。

　　第三代核電技術

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

　　第三代先進壓水堆型核電站主要有ABWR、System80+、AP600、AP1000、EPR、ACR等技術類型，其中具有代表性的是美國的AP1000和法國的EPR。中國已引進AP1000等技術，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

　　第四代核電是由美國能源部發(fā)起，并聯合法國、英國、日本等9個國家共同研究的下一代核電技術。目前仍處于開發(fā)階段，預計可在2030年左右投入應用。第四代核能系統(tǒng)將滿足安全、經濟、可持續(xù)發(fā)展、極少的廢物生成、燃料增殖的風險低、防止核擴散等基本要求。[1]

　　第四代核電技術的解釋

　　(1)第四代核電技能的概念

　　把五、六十年代締造的驗證性核電站稱為榜首代；70、80年代標準化、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，具有更好的經濟性，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

　　美國政府對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，經濟性不行抱負。為了強化避免核分散的需求和進一步改進經濟性，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，由美國能源部建議、美國阿貢實驗室安排的全世界約100名教授進行了研討，提出了第四代核電站14項基本需求。關于經濟性的有3條：要有競爭力的發(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，比出資小于1000美元/kW；締造時刻(從澆注榜首罐混凝土至反應堆發(fā)動實驗)少于3年。有5條是關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驗證，不會發(fā)作嚴峻堆芯損壞；不需求場外應急；人因容錯功能高；盡可能小的輻射照耀。關于核廢物有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。關于防核分散的有3條：對兵器分散分子的吸引力??；內涵的和外部的避免核分散能力強；對避免核分散要通過評價。

　　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

　　當時的主要任務是研討斷定第四代核電的功能需求，逐漸由準則需求，經細化為詳細目標，在此基礎上再展開堆型的研討開發(fā)。估計2020年前能有一個或幾個演示電站建成運轉；到2030年今后再推行締造。在2001年到2030年這段時刻內，將締造一批第三代的領先輕水堆核電機組。

　　“二代加”核電技術

　　2003年，國務院核電自主化工作領導小組成立，要求實現設計、建造、運營、管理四個自主以及設備國產化。在嶺澳核電二期、秦山核電二期擴建等工程中，出現了中國“自主設計、自主制造、自主建設、自主運行”的“二代加”核電技術。其中，2005年12月開工、2011年8月建成投產的嶺澳核電二期項目，作為國家核電技術自主品牌CPR1000示范工程，在中國核電發(fā)展中具有承上啟下的作用，加快了中國全面掌握第二代改進型百萬千瓦級核電站技術，基本形成自主技術品牌核電站設計自主化和設備制造國產化能力。目前，以CNP1000和CPR1000為代表的、具有自主知識產權的“二代加”核電機型，占據了中國在運和在建核電機組的絕大多數。