核电的趋势与发展优势

【专家解说】：军用核材料（高浓铀、钚、氚和氘化锂）是制造核武器的关键材料。其生产能力及相关技术是核武器国家保持核威慑能力的重要组成部分，是国防实力的重要标志。目前，多数核武器国家的核材料库存大大超过需要，并早已停止生产（高浓铀、钚、锂），但是由于氚的半衰期仅为12.3年，即每年要衰变掉5.5%，因此，美、俄、法都在继续生产氚或积极准备生产氚。 核电发展五十年来，从技术指标来看,一般可以分为三代，同时将目前正在进行概念设计，预计二、三十年后才能投入商业运行的核电站称为第四代。第一代核电站主要是五、六十年代开发的原型堆和试验堆。第二代核电站指七十年代至现在运行的大部分商业核电站基本堆型，它们大部分已实现标准化、系列化和批量建设，主要有压水堆（PWR）、沸水堆（BWR）、重水堆（CANDU）和苏联设计的压水堆（VVER）和石墨水冷堆（RBMK）。第三代核电站一般指符合美国“用户要求文件（URD）”或“欧洲用户要求文件EUR”的先进核电反应堆。 三哩岛和切尔诺贝利核事故后，核电发展受到严重挫折。但是，由于石油、天然气资源贮量不断减少和环境保护日益受到世界各国关注，为了满足不断增长的电力需求，核能作为一种清洁能源，仍然受到重视。因此，10多年来世界各国一直没有放松对核电技术的发展，而是在多方面探索使核电摆脱缓慢发展状况从而为经济发展作出新的重大贡献的途径。这种探索既在发展快中子堆、高温气冷堆、裂变聚变混合堆、聚变堆等下一代堆型方面进行，也在大力改善压水堆、沸水堆、重水堆等现在广泛采用的堆型方面进行。开发先进核电站就是在这种形势下提出来的，这是消除公众对核电安全性、经济性、可靠性和核废物处理处置方面的疑虑，促进核电进一步发展的关键一步。 八十年代中期开始，美国电力研究所（EPRI）在美国能源部和核管会（NRC）的支持下，经多年努力，制定了一个能被供应商、投资方、业主、核安全管理当局、用户和公众各方面都能接受的，提高安全性和改善经济性的核电厂设计基础文件，即适用于先进轻水堆核电站设计的“用户要求文件（URD）”。随后，欧共体国家共同制定了类似的文件：“欧洲用户要求文件（EUR）”。现在，人们通常把符合URD或EUR要求的核电反应堆称作先进堆核电站或第三代核电站。 十多年来，世界各核电供应商都在按URD、EUR等的要求，在各自已经形成批量生产机型的基础上，做改进创新的开发研究。到目前为止，已经开发和正在开发的第三代核电动力堆型主要有：•GE公司的ABWR先进沸水堆；•ABB-CE公司的SYSTEM 80+先进压水堆；•西屋电气公司的AP600先进压水堆；•西屋电气公司的AP1000先进压水堆；•南非的球床模块式高温气冷堆PBMR；•法德联合设计的150万千瓦电功率大型欧洲压水堆EPR；•俄罗斯的VVER640（V-407型）和VVER1000（V-392型）先进压水堆；•日本和GE公司的先进简化沸水堆SBWR；•日本的21世纪NP-21先进压水堆；•加拿大原子能公司（AECL）的CANDU-9重水堆；•中国设计的60万千瓦非能动安全先进压水堆AC-600；•俄罗斯最近提出了发展150万千瓦的压水堆机型，四个环路，采用非能动的余热排出和垂直盘管式的蒸汽发生器；•韩国引进建造ABB-CE的系统80核电机组后，自主提出了大型非能动压水堆核电站CP-1300的概念，采用了西屋公司非能动安全系统的概念和ABB-CE的双环路设计；•印度从俄罗斯进口百万千瓦级压水堆核电机组的合同谈判已基本完成，待我国田湾核电站建成后付之实施。其机组以我国田湾核电站为，要加上非能动的余热排出系统；•俄、美、法、日联合开发的278兆瓦（热）、燃气轮机直接循环、模块式氦气冷却堆（GT-MHR）；•阿根廷开发的25兆瓦（电）、一体化蒸汽发生器、热电联供、海水淡化小型反应堆（CAREM）；•韩国开发的330兆瓦（热）多用途（包括海水淡化）、一体化蒸汽发生器、一体化模块先进堆（SMART）。这里提到的都是热中子、铀基燃料核能反应堆，不包括快堆、钍基燃料反应堆、聚变裂变混合堆和聚变堆等其它堆型。