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我国核电发展技术路线有哪些?

浏览:2003 时间:2014-11-14

 

 

核电是和平利用核能的重要形式。核电和火电、水电一起,是世界上三大电力支柱,截至2013年年底,核电总装机容量3.7亿千瓦,年发电量常年约占世界发电量的16%,近年占14%。核电是当今世界上大规模可持续供应的主要能源之一。

我国核电发展现状

自从我国首座自主设计建造的秦山核电站于1991年12月15日实现首次并网发电以来,截至2014年5月,我国大陆已建成并运行19台核电机组和一座实验快堆,装机容量1704万千瓦,在建的核电机组29台,装机容量3188万千瓦。

2011年3月发布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》提出“要在确保安全的基础上高效发展核电”。

2012年10月,国务院通过的《核电中长期发展规划(2011~2020)》提出,到2020年,装机容量将达到5800万千瓦,在建3000万千瓦。

不过,目前我国核电发电量只占全国总发电量的2.1%,与世界平均水平仍有较大差距,应继续发展核电,利用核电技术装备的后发优势,坚持核电的可持续发展。

我国核电发展新局面

近年来,核电发展也出现了一些新的局面,尤其是福岛事故后,对于核电安全要求的升级,中国核电的发展围绕三代和四代技术,以及走出去的战略出现了一些核能发展的新局面。

第三代核能技术主要有引进西屋公司的AP1000,以及中国两大核电企业中国广核集团和中国核工业集团联合开展的华龙一号的研究;

第四代核能技术国际论坛(GIF)是为满足全球未来能源需求而建立的国际合作框架,其主要任务是就六个国际公认最有潜力的第四代核电站堆型——钠冷快堆、铅冷快堆、气冷快堆、超临界水冷堆、超高温气冷堆和熔盐堆开展合作研究。

目前,我国已加入了超高温气冷堆、超临界水冷堆和钠冷快堆3个合作研究领域。

从 AP1000到CAP1400/1700(三代)

AP1000作为目前世界上最先进的第三代压水堆技术,它的安全系统大多采用了非能动的技术,不仅使核电站的安全系数大为增强,而且使电厂设计得到简化。

当前我国“国家核电”牵头成功引进第三代核电AP1000先进技术,组织完成在浙江三门核电站、山东海阳核电站建设的三代核电自主化依托项目4台核电机组的工程建造任务,推动实现我国核电装备关键设备的国产化和自主化,创新并形成中国自主品牌的大型先进压水堆核电站技术,走出一条“标准化设计、工厂化预制、模块化施工、专业化管理、自主化建设”的核电建设新路子。

根据已经确立的相关方案,“国家核电”的自主化战略将分为三个步骤:

第一步,外方为主,我方全面参与。建成首批4台AP1000核电机组。

第二步,以我为主,外方支持。依托相关项目,以中方为主开展工程设计、设备制造和工程建设,西屋联合体参与并承担部分责任,全面完成AP1000技术的吸收和消化过程。

第三步,全面完成自主创新设计。通过“引进、消化、吸收和再创新”,用数年的时间形成具有自主知识产权的大型先进压水堆核电站技术,完成示范核电机组建设,开始批量建设中国自主技术品牌的大型先进压水堆核电站。确立我国在第三代核电技术研发领域的先进地位。

华龙一号(三代)

华龙一号由中国广核集团和中国核工业集团联合开展研究,设计方案已经基本成型,具备开工建设的条件。8月22日,“华龙一号”通过国家能源局、国家核安全局牵头组织的技术审评。

“华龙一号”融合了国际最先进的“能动与非能动相结合”设计理念,各项技术指标全面达到全球最新安全要求,满足美国、欧洲三代技术标准,是中国目前具有完全自主知识产权的核电技术。

高温气冷堆(四代)

高温气冷堆是目前国际上最先进的核能系统,被公认是唯一可最先进入商业化的第四代核能系统,也是目前世界上各种反应堆中最安全的一种堆型,在技术上能够保证在任何情况下都不会发生堆芯熔毁事故。

“大型先进压水堆及高温气冷堆核电站”是我国16个国家重大科技专项中唯一的核电项目,当前尚处于示范阶段,一旦示范成功,国内有望在内陆地区、中小城市建设高温气冷堆核电站,还可以对外出口,经济效益将会呈几何级放大。

快中子反应堆(四代)

我国实验快堆工程属于“863计划”国家重点实验性核反应堆工程,是我国原子能科学研究院自主研发的第一座快中子反应堆。

2010年7月21日,我国实验快堆首次达到临界。2012年11月,我国实验快堆工程通过科技部验收。

实验快堆的建成标志着我国核能发展“压水堆-快堆-聚变堆”三步走战略中的第二步取得了重大突破,也标志着我国在四代核电技术研发方面进入国际先进行列。

我国已成为世界上少数拥有快堆技术的几个国家之一。

超临界水冷堆(四代)

超临界水堆是六种第四代核反应堆中唯一以轻水做冷却剂的反应堆,它是在现有水冷反应堆技术和超临界火电技术基础上发展起来的革新设计。

与目前运行的水冷堆相比,它具有系统简单、装置尺寸小、热效率高、经济性和安全性更好的特点。

在巴黎召开的第四代核能系统国际论坛政策组会议上,我国政府签署了加入第四代核能系统国际论坛超临界水冷堆系统的协议。这标志着由我国核动力研究设计院牵头、协调组织国内相关单位代表中国参加第四代核能系统国际论坛超临界水冷堆系统取得了实质性进展。

漂浮核电站

俄罗斯总统普京访华期间签署了《全面核电合作谅解备忘录》,两国决定合建漂浮核电站。俄罗斯战略与技术分析中心专家卡申认为,这一项目进入实施阶段将对我国海军的建设具有重大意义。

总之,目前我国核电的发展如万物复苏的春季,生机勃勃;另一方面,我国核电的堆型种类齐全,二、三、四代核电技术并存,这也对核电的安全发展提出了很高的要求,对核能从业人员也提出了新的挑战。

 

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