核能与先进核燃料循环技术发展动向.pdf

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1、第!"卷第#期现!代!电!力4(.5!"!6(5#!$$%年&$月’()*+,-.*/0+1/2(3*+7/05!$$%文章编号!&$$89!"!!!!$$%"$#9$$<=9$%!!文献标识码!:!!中图分类号!;’!>=核能与先进核燃料循环技术发展动向顾忠茂!中国原子能科学研究院"摘!要!介绍了国际上商用核电技术由(第二代)向(第三造成本#并缩短建造周期)#采用更简洁$更坚实代)!(第四代)发展的历程及其相互联系与区别"比较了核的设计#使操作更加简便和安全)$具有更高的可燃料循环(一次通过)与(闭式循环)两种方式的特点#指

2、利用率和更长的运行寿命!一般为%$年")%具出(一次通过)循环方式不符合核能可持续发展战略"分析有更高的燃耗#以减少燃料用量和废物产生量)&了热堆和快堆核燃料闭式循环#指出热堆燃料循环只能适度采用可燃的中子毒物#以延长燃料寿命%地提高铀资源的利用率和减少核废物体积#只有通过快堆燃&第三代’反应堆最主要的优点是比&第二代’料循环才能充分利用铀资源并实现核废物最少化"最后介反应堆具有更好的安全性和经济性#尤其是严重事绍了国内外核燃料循环后段技术现状与发展趋势#并指出故应对措施#可避免设备故障演变成反应堆事故#了我国在核燃料循环方面

3、与国际先进水平的差距$从而使堆芯熔化事故的概率进一步降低%关键词!核能技术"核燃料循环"一次通过"闭式循环"应当指出#核电由&第二代’技术向&第三快堆燃料循环代’技术的发展与过渡#是在已经成熟的核电技术&!""’的基础上#不断进行技术改进与创新的渐进过程#!!世界核能技术发展历程以期不断提高核电的安全性和经济性#使之具有更关于核电的发展历程#国际上普遍沿用美国能好的竞争力%目前世界上属于&第三代’的压水堆源部的提法#即上世纪#$!%$年代的原型堆被称核电机组尚未取得实际的运行经验#首期&第三为&第一代’#8$年代以来建成并运行

4、的商用动力代’核电机组的建设与运行#应由政府和企业共同堆被称为&第二代’#近&$年来开发成功或正在开承担风险%所以#在今后的若干年内#会出现&第发的先进水冷堆!如:B@A#-2A#ReR;-’<$[#二代’核电站与&第三代’核电站共存的局面%在:29&$$$等"和先进气冷堆被称为&第三代’#正在&第三代’技术被市场全面接受之前#改进型的进行概念设计并可能于!$"$年以后大规模采用的&第二代’技术或&二代[’技术将具有相当规模新型核能系统被称为&第四代’%的发展空间%无疑#改进型的&第二代’的建设将目前全世界正在运行的核电站#除

5、了在日本建推动&第三代’核电技术的发展%造的几台:B@A机组属于&第三代’之外#绝大&第四代’核能技术将是在&第三代’核电站的部分属于&第二代’反应堆%三十多年来#随着核基础上发展起来的先进核能系统#它最显著的特点电技术的不断改进#&第二代’核电已经发展成为是从循环经济的角度出发#将先进反应堆技术和先一种成熟可靠的技术#具有可接受的安全性和和较进核燃料循环技术作为一个系统工程进行研究#而好的经济性#并积累了超过&&$$$堆-年的安全$不是孤立地研究反应堆技术本身%&第四代’核能稳定运行经验%核电在运行成本和燃料成本方面已系统不

6、仅考虑发电#还将考虑供热和制氢等应用%具有竞争性%影响核电经济性的主要问题是投资费为了满足核能可持续发展的需要#&第四代’用高!’&#$$美元,?@"和建设周期长!>!%年"%核能系统应能同时满足("资源的可持续性#即通随着核电技术的不断改进与革新#改进型的&第二过先进燃料循环#充分利用核能资源#实现核废物代’!或称&二代[’"核电站将进一步提高核电的最少化#降低未来核废物处置库的长期管理压力)经济性和安全性%#高度的安全性#即改善核电站操作性能和可靠&第三代’核电是对&第二代’核电技术的改性#降低堆芯损坏的可能性和严重性#免

7、除核电站进与发展%&第三代’反应堆的设计特点包括("外部应急响应要求)$良好的经济性#即在全寿期采用标准化设计#以加速许可证审批过程#降低建内具有比其它能源更大的费用优势)%可靠的防扩=$现!代!电!力!!!!$$%年散性#防止核材料的偷盗或非法转移%际上最终可能会出台有利于核能发展的&碳税’政策)随着核电技术的进一步发展与完善#随着今后"!世界核能现状及发展趋势天然气的短缺和价格上涨#预计稍后一段时间之*!+后#核电有可能在西欧也获得较大发展%世界核电发展已经走过半个世纪的历程%截至国际原子能机构引用的气候变化政府间小组!$

8、$>年%月#全世界共有>>!台核电机组在运行#!X2DD"的一份特别报告预测#!$#$年全世界的核装机容量达到"%"H@*%核电占全世界发电总量电装机容量将提高到&#$$H@*!中值"%即使不考已经连续&8年稳定在&%I左右%!$$"年有&%个虑可能出台的&碳税’政策#!$!