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第 34 卷第 5 期 華 北 電 力 大 學 學 報23 / 232007 年 9 月Journal of Nort h China Electric Power University VolSep134 , No1, 200715國際核能應用及其前景展望與我國核電的發(fā)展歐陽予1,汪達升2(1. 中國核工業(yè)集團公司 , 北京 100822 。 2. 華北電力大學 教務處 , 北京 102206)摘要 : 核電是一種清潔 、安全 、技術成熟 、供應能力強 、能大規(guī)模應用的發(fā)電方式 , 國際核能的應用經歷了對核電機組的從第一代到第三代不斷改進的過程 , 目前 , 國際第四代核能利用系統(tǒng)研究提出了反應堆設計和核燃料循環(huán)方案的新概念 , 我國核電已由起步進入發(fā)展階段 , 具有自主設計建造第二代核電的能力 , 我國已做出積極推進核電發(fā)展的重大決定 , 加快我國核電建設 , 提高核電在電力供給中的比重 , 這將有助于緩解電力增長與交通運輸 、環(huán)境保護的矛盾 , 核能利用的發(fā)展前景將越來越廣闊 。關鍵詞 : 核能應用 。 前景展望 。 核電發(fā)展中圖分類號 : TL4 文獻標識碼 : A 文章編號 : 1007 2691 (2007) 05 0001 10International nuclear power application and it s prospectforecast and our count ry nuclear elect ricity develop mentOU Yang2yu1 , WAN G Da2sheng2(1. Chinese nuclear industry group pany , Beijing 100822 。2. Nort h China electric power university school administration office , Beijing 102206)Abstract : The nuclear electricity is one kind clean , t he security , t hetechnology mature , t he supply ability is strong ,can t he large2scaleapplication electricity generation way , The international nuclear power application has experiencedto t henuclear electrical machinery from t he first generation t he processwhich unceasingly improves to t he t hird genera2tion , At present , The international fourt h generation of nuclear power proposed t hereactor design and t he nuclear fuelcirculation plan new concept usingt he system research , The our country nuclear electricity entered t he developmentp hase byt he start , has t he independent design to construct t hesecond2generation nuclear electricity t he ability , Ourcountry has made positively advances t he nuclear electricitydevelopment t he wise decision , Speeds up our country nuclear electricity construction , enhances t henuclear electricity in electric power supplies proportion , t his willbe helpful toalleviates t he electric power growt h and t hetransportation , t he environmental protection contradiction , The nuclearpower use prospects for development more and more will bebroad.Key word : Nuclear power application Prospect forecast Nuclear electricity development20 世紀 60 年代中期 , 在試驗性和原型核電0 引 言核能的和平利用始于 20 世紀 50 年代 , 那時美國 、前蘇聯等工業(yè)發(fā)達國家在進行核軍備競賽的同時 , 也競相發(fā)展核電站 。1954 年 , 前蘇聯建成電功率為5000 kW的試驗性原子能電站 , 為世界上首座核電站 。 1957 年 , 美國建成電功率為90 000 kW的希平港原型核電站 。 這些成就證明了利用核能發(fā)電的技術可行性 。國際上把上述試驗性和原型核電機組稱為第一代核電機組 。收稿日期 : 2007206215 .機組基礎上 , 陸續(xù)建成電功率在 30 萬 kW 以上的壓水堆 、沸水堆 、重水堆等核電機組 , 它們在進一步證明核能發(fā)電技術可行性的同時 , 使核電的經濟性也得以證明 ———可與火電 、水電相競爭 。20 世紀 70 年代 , 因石油漲價引發(fā)的能源危機促進了核電的發(fā)展 , 目前世界上商業(yè)運行的400 多座核電機組絕大部分是在浙段時期建成的 ,稱為第二代核電機組 。1979 年三里島核電事故以前 , 人們普遍認為核電是安全清潔的能源 。1979 年和 1986 年分別2華 北 電 力 大 學 學 報 2007 年發(fā)生在三里島和切爾諾貝利核電站的嚴重事故使核電事業(yè)發(fā)展進入低潮 , 社會公眾對核電安全性提出廣泛質疑 , 電業(yè)投資者也放慢了投資步伐 。但中國 、法國 、日本和韓國等國家發(fā)展核電事業(yè)的方針仍然沒有改變 , 而是從如何改進安全性和經濟性的角度來考慮問題 , 不 “因噎廢食”。20世紀 80 年代 , 雖然美國撤銷了不少擬建核電項目 , 但沒有放棄發(fā)展核電事業(yè)的可行性研究 。美國能源部和電力研究院的研究結果認為 : 以已有核電經驗和技術水平為基礎 , 美國能夠設計出新一代核電機組 , 其安全性能為社會公眾和電力投資者所認可 , 其經濟性具備參與市場競爭的能力 。進而美國電力研究院于 20 世紀 90 年代出臺了“先進輕水堆用戶要求”文件 , 即 U RD 文件(Utility Requirement s Document ) , 用一系列定量指標來規(guī)范核電站的安全性和經濟性 。歐洲出臺的“歐洲用戶對輕水堆核電站的要求”, 即 EU R( European Utilit y Requirement s) 文件 , 也表達了與 U RD 文件相同或相似的看法 。國際原子能機構也對其推薦的核安全法規(guī) ( NU SS 系列) 進行了修訂補充 , 進一步明確了防范與緩解嚴重事故 、提高安全可靠性和改善人為因素工程等方面的要求 。切爾諾貝利事故已經過去 20 年 , 期間世界400 多座核電機組又積累了8 000多堆. 年的運行經驗 , 且無重大事故發(fā)生 。這說明核電站改進措施已見成效 , 核電安全性和經濟性都有所提高 。但公眾和用戶仍對發(fā)展核電事業(yè)有些許疑慮 , 因而必須著力解決以下問題 :(1) 進一步降低堆芯熔化和放射性向環(huán)境釋放的風險 , 使發(fā)生嚴重事故的概率減小到極至 ,以消除社會公眾的顧慮 。(2) 進一步減少核廢料 ( 特別是強放射性和長壽命核廢料) 的產量 , 尋求更佳的核廢料處理方案 , 減少對人員和環(huán)境的劑量影響 。(3) 降低核電站每單位 kW 的造價和縮短建設周期 , 提高機組熱效率和可利用率 , 提高壽期 , 以進一步改善其經濟性 。美國 U RD 文件 、歐洲 EU R 文件和國際原子能機構 NU SS 建議法規(guī)修定第二版就主要依據上述目標而提出的 。國際上通常把滿足 U RD 文件或 EU R 文件的核電機組稱為第三代核電機組 。預計 2010 年前 , 第三代核電機組將進行商用建造和推廣 。與此同時 , 為了從根本上解決核能利用的必要性 、可行性和可持續(xù)性 , 以美國為首的一些工業(yè)發(fā)達國家已經聯合起來進行第四代核能利用系統(tǒng)的概念設計和研究開發(fā)工作 , 力圖在 2030 年左右能夠商用建造 。1 對第二代核電機組的改進20 世紀 80 , 90 年代以來 , 各國對現正運行的第二代核電站為提高安全性和經濟性而進行的技術改進取得了顯著成效 。以美國為例 , 他們在研究開發(fā)新型核電機組的同時 , 毫不放松對現在正在運行的第二代核電機組的改進和提高效益 ,并已取得顯著成績 。對這些機組的改進是從以下幾個方面著手的 :(1) 改進機組安全 、運行性能 。通過改進安全系統(tǒng) , 加強運行管理 , 改善人機接口 , 提高安全文化等以減少停堆