【正文】 0 年延至 60 年 , 而現(xiàn)在申請延期者仍絡(luò)繹不絕 , 這是因?yàn)檠訅鄣睦媸鞘诛@著的 : 據(jù)測算機(jī)組延壽每 kW 的代價(jià)為250 ＄到750 ＄, 而 目 前 新 建 機(jī) 組 的 造 價(jià) 為 每 kW1 500 ＄至2 000 ＄。 因此 , 可以在保證安全指標(biāo)的前提下提高機(jī)組額定功率 。實(shí)踐證明 , 機(jī)組安全性的提高和經(jīng)濟(jì)性的提高是可以相輔相成的 。對這些機(jī)組的改進(jìn)是從以下幾個(gè)方面著手的 :(1) 改進(jìn)機(jī)組安全 、運(yùn)行性能 。預(yù)計(jì) 2010 年前 , 第三代核電機(jī)組將進(jìn)行商用建造和推廣 。(2) 進(jìn)一步減少核廢料 ( 特別是強(qiáng)放射性和長壽命核廢料) 的產(chǎn)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 。國際原子能機(jī)構(gòu)也對其推薦的核安全法規(guī) ( NU SS 系列) 進(jìn)行了修訂補(bǔ)充 , 進(jìn)一步明確了防范與緩解嚴(yán)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 。20世紀(jì) 80 年代 , 雖然美國撤銷了不少擬建核電項(xiàng)目 , 但沒有放棄發(fā)展核電事業(yè)的可行性研究 。20 世紀(jì) 70 年代 , 因石油漲價(jià)引發(fā)的能源危機(jī)促進(jìn)了核電的發(fā)展 , 目前世界上商業(yè)運(yùn)行的400 多座核電機(jī)組絕大部分是在浙段時(shí)期建成的 ,稱為第二代核電機(jī)組 。 1957 年 , 美國建成電功率為90 000 kW的希平港原型核電站 。 前景展望 。第 34 卷第 5 期 　　　　　　　華 北 電 力 大 學(xué) 學(xué) 報(bào)23 / 232007 年 9 月Journal of Nort h China Electric Power University 　　　　　　VolSep134 , No1, 200715國際核能應(yīng)用及其前景展望與我國核電的發(fā)展歐陽予1,汪達(dá)升2(1. 中國核工業(yè)集團(tuán)公司 , 北京 100822 。 核電發(fā)展中圖分類號 : TL4 　　　文獻(xiàn)標(biāo)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 。 這些成就證明了利用核能發(fā)電的技術(shù)可行性 。1979 年三里島核電事故以前 , 人們普遍認(rèn)為核電是安全清潔的能源 。美國能源部和電力研究院的研究結(jié)果認(rèn)為 : 以已有核電經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)水平為基礎(chǔ) , 美國能夠設(shè)計(jì)出新一代核電機(jī)組 , 其安全性能為社會公眾和電力投資者所認(rèn)可 , 其經(jīng)濟(jì)性具備參與市場競爭的能力 。切爾諾貝利事故已經(jīng)過去 20 年 , 期間世界400 多座核電機(jī)組又積累了8 000多堆. 年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn) , 且無重大事故發(fā)生 。(3) 降低核電站每單位 kW 的造價(jià)和縮短建設(shè)周期 , 提高機(jī)組熱效率和可利用率 , 提高壽期 , 以進(jìn)一步改善其經(jīng)濟(jì)性 。與此同時(shí) , 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(dá)國家已經(jīng)聯(lián)合起來進(jìn)行第四代核能利用系統(tǒng)的概念設(shè)計(jì)和研究開發(fā)工作 , 力圖在 2030 年左右能夠商用建造 。通過改進(jìn)安全系統(tǒng) , 加強(qiáng)運(yùn)行管理 , 改善人機(jī)接口 , 提高安全文化等以減少停堆次數(shù)和出現(xiàn)異常事件次數(shù) ,增強(qiáng)安全性 。 安全系統(tǒng)的改善和人員安全文化的提高必然促進(jìn)機(jī)組的穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行 , 從而提高效率和利用率 , 在經(jīng)濟(jì)上也得到好處 。美國已有 50 多座機(jī)組都通過這些改進(jìn)使額定功率得到不同程度的提高 。 何況如果機(jī)組不延壽 , 到期就要退役 , 面對退役拆除費(fèi)不低于400 ＄/ kW 。11　安全性指標(biāo)在安全性上,應(yīng)有預(yù)防和緩解嚴(yán)重事故的設(shè)施,以達(dá)到下列指標(biāo)要求:(1)堆芯熔化事故概率 ≤11010 5堆?年即每座反應(yīng)堆每1年運(yùn)行出現(xiàn)此類事故的概率不大于十萬分之一) 。(2)設(shè)計(jì)壽命為60年。這是革新型的重大改進(jìn) 。美國西屋公司和燃燒公司也出于經(jīng)濟(jì)性的考慮將原單機(jī)容量 65 萬 kW 的 A P 600型機(jī)組發(fā)展為約 120 萬 kW 的 A P 1000 型機(jī)組 。世界各國核電設(shè)計(jì)和機(jī)組供應(yīng)商提出的第三代核電機(jī)組無一例外地均采用整體數(shù)字化儀表控制系統(tǒng) 。有效辦法之一就是改變傳統(tǒng)的把單項(xiàng)設(shè)備逐一運(yùn)往工地安裝方式 , 向模塊化方向發(fā)展 : 以設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化和設(shè)備制造模塊化的方式盡可能在制造廠內(nèi) (條件較工地好) 組裝 , 減少現(xiàn)場施工量以縮短工期 。目前 , 國際上開發(fā)的第三代核電堆型均為熱中子堆 , 如壓水堆 、沸水堆 、高溫氣冷堆 。System80 + 雖已通過美國核管會批準(zhǔn) ,但由于安全系統(tǒng)應(yīng)用非能動太少 , 美國已放棄使用 。我國 通 過 招 標(biāo) 和 競 標(biāo) 談 判 已 選 擇 了 A P 1000 為發(fā)展第三代核電機(jī)組的機(jī)型 。第四代核能系統(tǒng)開發(fā)的目標(biāo)為 : 2030 年前創(chuàng)新地開發(fā)出新一代核能系統(tǒng) , 使其安全性 、經(jīng)濟(jì)性 、可持續(xù)發(fā)展性 、防核擴(kuò)散 、防恐怖襲擊等方面都有顯著提高 。(2) 極低的堆芯熔化概率和燃料破損率 , 人為錯誤不會導(dǎo)致嚴(yán)重事故 , 不需要廠外應(yīng)急措施 。(6) 國際合作開發(fā)機(jī)制 。(3) 熔鹽堆 (MSR , Molten salt reactor) 。參加 GIF 的專家對上述 6 種核能利用系統(tǒng)的研究開發(fā)路徑進(jìn)行了研究 , 對國際分工合作進(jìn)行了 協(xié) 商 , 提 出 了 初 步 的 工 作 “ 路 線 圖 ”( Roadmap) , 認(rèn)為從現(xiàn)在的概念設(shè)想轉(zhuǎn)變成商業(yè)實(shí)施 (產(chǎn)業(yè)化) , 需經(jīng) 4 個(gè)步驟 。工程規(guī)模的研究開發(fā)和優(yōu)化 , 使其性能達(dá)到期望的水平 。目前 , 參加 GIF 的相關(guān)單位只對第 1 步和第2 步做了初步安排和分工 , 尚未啟動第 3 步和第4 步 。據(jù)估算,熱效率險(xiǎn)著提高,低,每kW造 價(jià) 約 為0129技術(shù),創(chuàng)新型反應(yīng)堆和燃料循目前參加IN PRO項(xiàng)目的國家有:中國 、法 國 、俄 羅 斯 、歐 洲 聯(lián) 盟 、印 度 、西 班牙 、加拿大 、荷蘭 、土耳其等 。超臨界水冷堆可使電站熱效率高并簡化了配套系統(tǒng)和設(shè)施 。超臨界水冷堆的創(chuàng)新設(shè)計(jì)可大量沿用已積累的壓水堆和沸水堆技術(shù)儲備和超臨界火電站但仍需大量研究開發(fā)才能落實(shí)設(shè)計(jì),特別是堆芯性能和結(jié)構(gòu)材料的開發(fā)工作尤為重要 。美 、德 、日本 、南非和我國都在積極研究 , 清華大學(xué)核能與新能源研究院已建成10 MW的模塊式高溫氣冷試驗(yàn)堆 。熔鹽進(jìn) 、出堆 的 溫 度 為 600 ～ 800 ℃, 發(fā) 電 效 率 可 高 達(dá)45 %～50 %。因此 , 簡化快堆系統(tǒng)和提高運(yùn)行可靠性是第四代快堆的重要研究任務(wù)之一 。堆芯壽命長達(dá) 15～30年 , 有利于防核擴(kuò)散 。但鉛的熔點(diǎn)偏高 , 與別的金屬材料相容性較差 , 這是需要研究解決的關(guān)鍵問題 。氣冷快堆另一優(yōu)點(diǎn)是還可用于制氫或其他工藝供熱 。1974年 3 月 31 日中央政府批準(zhǔn)了 30 萬 kW 級的壓水堆核電方案 , 作為科技開發(fā)項(xiàng)目列入國家計(jì)劃 ,核電才開始起步 。秦山核電站和大亞灣核電站的建成發(fā)電 , 為我國核電發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ) 。表 1 　我國已商用發(fā)電和正在調(diào)試的核電項(xiàng)目Tab秦山1秦山2秦山3大亞灣嶺澳1規(guī)劃量1 800了解,412萬kW出:握技術(shù)升,1　Our country already mercial electricit ygeneration and isdebugging nuclear electricity project項(xiàng)目名稱額定電功率/萬kW堆 型備 　注期期期期31265272298299壓水堆壓水堆重水堆壓水堆壓水堆田 　灣2106壓水堆其1號 機(jī) 已 商運(yùn) 發(fā)電, 2號 機(jī) 組 已 并網(wǎng)發(fā)電合 　計(jì)911　　國務(wù)院最近已原則批準(zhǔn)的《核電中長期發(fā)展(2005～2020年)》中規(guī)定,到2020年,我國大陸核電裝機(jī)容量將達(dá)4 000萬kW ,在建容萬kW。核電在我國已由起步進(jìn)入了發(fā)展階段 。秦山1期核電機(jī)組已安全運(yùn)行15余年,通過不斷技術(shù)改進(jìn)使機(jī)組性能和設(shè)備可靠性顯著上創(chuàng)造了連續(xù)安全運(yùn)行448天的優(yōu)異成績,積累了可貴的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn) 。它由 2 套電功率為 65 萬 kW 的核電機(jī)組組成 , 其第 1 號和第 2 號機(jī)組已分別于2002 年 2 月和 2004 年 3 月并網(wǎng)發(fā)電 。嶺澳核電站決算造價(jià)比預(yù)算造價(jià)低了10 % , 工期較計(jì)劃縮短了 2 個(gè)月 , 工程質(zhì)量優(yōu)良 。1t 金屬鈾裂變所產(chǎn)生的能量 ,相當(dāng)于 270 萬 t 標(biāo)準(zhǔn)煤 。所以聚變反應(yīng)堆成功以后 ,能源真可謂取之不盡 ,用之不竭 ,人類將不再為能源問題所困擾 。比較起來核電站就沒有這些危害 。電廠每kw?h的成本是由建造折舊費(fèi) 、燃料費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)這3 部分組成的 。(5) 發(fā)展核電有利于減輕交通系統(tǒng)對燃料運(yùn)輸?shù)呢?fù)擔(dān) 。它們在地球上的儲藏量是很有限的 。 加快我國核電建設(shè) , 提高核電在電力供給中的比重 , 有助于緩解電力增長與交通運(yùn)輸 、環(huán)境保護(hù)的矛盾 。但我們的技術(shù)水平還屬于國際上第二代壓水堆核電的水平 。在此基礎(chǔ)上還應(yīng)不斷改進(jìn) 、創(chuàng)新 , 開發(fā)出完全具有我國知識產(chǎn)權(quán)的中國品牌的先進(jìn)的核電機(jī)組 。為此 , 國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃