核電利用的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢講義

1、LOGO核電利用的國內(nèi)外研究現(xiàn)核電利用的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢狀及發(fā)展趨勢 柴松、崔陽、戴佳偉、趙丹晨柴松、崔陽、戴佳偉、趙丹晨核電利用的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢核電利用的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢我國核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢我國核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢核電概述核電概述核電的安全性分析核電的安全性分析核電概述核電概述（一）核能原理（一）核能原理鈾是自然界中原子序數(shù)最大鈾是自然界中原子序數(shù)最大的元素的元素,地殼中含量約為地殼中含量約為4 4百百萬分之一萬分之一. .天然鈾由天然鈾由3 3種同位種同位素構(gòu)成素構(gòu)成, ,其中鈾其中鈾-235-235站站0.71%,0.71%,鈾鈾

2、-235-235原子核裂變放出的能原子核裂變放出的能量是同量煤燃燒放出能量的量是同量煤燃燒放出能量的270270萬倍萬倍. .裂變鏈式反應裂變鏈式反應核電概述核電概述（一）核能原理（一）核能原理核燃料循環(huán)核燃料循環(huán)包含與核燃料發(fā)電相關的一切活包含與核燃料發(fā)電相關的一切活動。核燃料循環(huán)自鈾的開采開始，動。核燃料循環(huán)自鈾的開采開始，到核廢料的處置為止。在加上乏到核廢料的處置為止。在加上乏核燃料的后處理之后，這些活動核燃料的后處理之后，這些活動便構(gòu)成了一個完整的循環(huán)。便構(gòu)成了一個完整的循環(huán)。包括以下過程：包括以下過程：采礦和研磨、轉(zhuǎn)換、濃縮、制造、采礦和研磨、轉(zhuǎn)換、濃縮、制造、發(fā)電、乏燃料的儲存、乏

3、燃料的發(fā)電、乏燃料的儲存、乏燃料的后處理和處置。后處理和處置。（一）核能原理（一）核能原理核裂變就是一個重原子核吸收了一個中子之后核裂變就是一個重原子核吸收了一個中子之后分裂成為兩個輕原子核的過程。分裂成為兩個輕原子核的過程。這個過程的兩項產(chǎn)物使它具有很大的利用價值，這個過程的兩項產(chǎn)物使它具有很大的利用價值，即每一次核裂變，一方面釋放出的大量能量可即每一次核裂變，一方面釋放出的大量能量可以加以利用，另一方面又產(chǎn)生以加以利用，另一方面又產(chǎn)生2-3個新的中子。個新的中子。新產(chǎn)生的中子又繼續(xù)引起更多的重原子核裂變，新產(chǎn)生的中子又繼續(xù)引起更多的重原子核裂變，這樣就可以連續(xù)發(fā)展下去，形成這樣就可以連續(xù)發(fā)

4、展下去，形成“鏈式反應鏈式反應”，從而不斷地釋放出大量的能量。從而不斷地釋放出大量的能量。MevnKnUra200109436140561023592核電概述核電概述核電概述核電概述（二）核電站簡單流程（二）核電站簡單流程核電概述核電概述（二）核電站簡單流程（二）核電站簡單流程核電概述核電概述（二）核電站簡單流程（二）核電站簡單流程核電概述核電概述（二）核電站簡單流程（二）核電站簡單流程核電概述核電概述（二）核電站簡單流程（二）核電站簡單流程核電概述核電概述（三）核反應堆（三）核反應堆核反應堆核反應堆通常指裂變反應堆，即用于產(chǎn)生自身通常指裂變反應堆，即用于產(chǎn)生自身維持和控制鏈式核裂變反應的裝量

5、，因最初這種維持和控制鏈式核裂變反應的裝量，因最初這種裝量由石墨磚及含核燃料的石墨塊堆砌成而得名。裝量由石墨磚及含核燃料的石墨塊堆砌成而得名。核反應堆是核電站的關鍵設備核反應堆是核電站的關鍵設備,鏈式裂變反應就鏈式裂變反應就在其中進行在其中進行,反應堆的種類很多反應堆的種類很多,核電站中使用最多核電站中使用最多的是壓水堆的是壓水堆.壓水堆中首先要有核燃料壓水堆中首先要有核燃料,把小手指頭大小的燒把小手指頭大小的燒結(jié)二氧化鈾芯塊裝到鋯合金管中結(jié)二氧化鈾芯塊裝到鋯合金管中,將將2百多根裝有芯百多根裝有芯塊的鋯合金管組裝在一起塊的鋯合金管組裝在一起,成為燃料組件成為燃料組件.每個組件每個組件中有一束

6、控制棒中有一束控制棒,控制著鏈式裂變反應的急緩程度控制著鏈式裂變反應的急緩程度和反應的開始和終止和反應的開始和終止. 核電概述核電概述（三）核反應堆（三）核反應堆用途用途:生產(chǎn)堆生產(chǎn)堆試驗堆試驗堆動力堆動力堆供熱堆供熱堆燃料燃料:天然鈾堆天然鈾堆濃縮鈾堆濃縮鈾堆釷堆釷堆中子能量中子能量:快中子堆快中子堆熱中子堆熱中子堆冷卻劑冷卻劑:水冷堆水冷堆氣冷堆氣冷堆有機堆有機堆鈉冷堆鈉冷堆慢化劑慢化劑:石墨堆石墨堆輕水堆輕水堆重水堆重水堆熔鹽堆熔鹽堆熱工工質(zhì)熱工工質(zhì):沸水堆沸水堆壓水堆壓水堆反應堆的結(jié)構(gòu)形式和分類反應堆的結(jié)構(gòu)形式和分類 反應堆的結(jié)構(gòu)形式是千姿百態(tài)的，它根據(jù)燃料形式、冷卻劑種類、反應堆的結(jié)

7、構(gòu)形式是千姿百態(tài)的，它根據(jù)燃料形式、冷卻劑種類、中子能量分布形式、特殊的設計需要等因素可建造成各類型結(jié)構(gòu)形式的中子能量分布形式、特殊的設計需要等因素可建造成各類型結(jié)構(gòu)形式的反應堆。反應堆。目前世界上有大小反應堆上千座，其分類也是多種多樣。目前世界上有大小反應堆上千座，其分類也是多種多樣。核電概述核電概述（三）核反應堆（三）核反應堆vPWR壓水堆：加壓輕水冷卻、慢化反應堆壓水堆：加壓輕水冷卻、慢化反應堆vBWR沸水堆：沸水冷卻、慢化反應堆沸水堆：沸水冷卻、慢化反應堆vPHWR重水堆：重水冷卻、慢化反應堆重水堆：重水冷卻、慢化反應堆vGCR氣冷堆：氣體冷卻，石墨慢化反應堆氣冷堆：氣體冷卻，石墨慢化

8、反應堆vLWGR石墨慢化輕水冷卻堆石墨慢化輕水冷卻堆vFBR快堆：快中子反應堆快堆：快中子反應堆 現(xiàn)在運行的以液態(tài)金屬（現(xiàn)在運行的以液態(tài)金屬（Na）冷卻為主）冷卻為主壓水堆壓水堆沸水堆沸水堆61.324.6重水堆重水堆石墨水冷堆石墨水冷堆石墨氣冷堆石墨氣冷堆快中子堆快中子堆4.94.54.00.7核電概述核電概述（三）核反應堆（三）核反應堆PWR：壓水堆：壓水堆一回路二回路三回路核電概述核電概述（三）核反應堆（三）核反應堆核電概述核電概述（三）核反應堆（三）核反應堆vPressurized Water Reactor，由美國西由美國西屋公司首先設計，目標為核潛艇屋公司首先設計，目標為核潛艇v第

9、一座商用壓水堆核電廠為美國的第一座商用壓水堆核電廠為美國的Shippingport， 1982年退役年退役v主要的生產(chǎn)廠商有主要的生產(chǎn)廠商有 Westinghouse, Asea Brown Boveri-Combustion Engineering (ABB-CE), Framatome, Kraftwerk Union, Siemens, and Mitsubishi，B&W等等PWR：壓水堆：壓水堆核電概述核電概述（三）核反應堆（三）核反應堆v加壓輕水冷卻、輕水慢化加壓輕水冷卻、輕水慢化v三個獨立的回路三個獨立的回路 一回路：反應堆冷卻回路（放射性）一回路：反應堆冷卻回路（放射性

10、） 24條回路條回路 有蒸汽發(fā)生器、穩(wěn)壓器、泵、堆芯和管道構(gòu)成有蒸汽發(fā)生器、穩(wěn)壓器、泵、堆芯和管道構(gòu)成 二回路：汽輪發(fā)電機回路二回路：汽輪發(fā)電機回路 三回路：循環(huán)冷卻水回路三回路：循環(huán)冷卻水回路PWR：壓水堆：壓水堆核電概述核電概述（三）核反應堆（三）核反應堆核電概述核電概述（三）核反應堆（三）核反應堆BWR：沸水堆：沸水堆v BoilingWaterReactorv 最初由最初由Allis-Chalmers和和GeneralElectric(GE)設計設計，Allis-Chalmers設計的機組已全部停閉。設計的機組已全部停閉。v 第一臺美國的商用沸水堆核電站為第一臺美國的商用沸水堆核電站為

11、HumboldtBay（California）v 其它的供應商有其它的供應商有ASEA-Atom,KraftwerkUnion,Hitachi。v 沸水堆的建造國家（地區(qū)）：沸水堆的建造國家（地區(qū)）： Finland,Germany,India,Japan,Mexico,Netherlands,Spain,Sweden,Switzerland,Taiwan，US. JapanandTaiwanhavethenewestBWRunits.核電概述核電概述（三）核反應堆（三）核反應堆BWR：沸水堆：沸水堆核電概述核電概述（三）核反應堆（三）核反應堆v輕水冷卻、輕水慢化輕水冷卻、輕水慢化v和常規(guī)火電

12、廠類似，設置了和常規(guī)火電廠類似，設置了2個回路個回路v優(yōu)點：優(yōu)點： 沒有蒸汽發(fā)生器沒有蒸汽發(fā)生器 低壓低壓v缺點缺點 放射性放射性BWR：沸水堆：沸水堆HPWR：加壓重水堆：加壓重水堆v重水慢化的反應堆。重水慢化的反應堆。v有很多種類型，最成功的是加拿大的有很多種類型，最成功的是加拿大的CANDU系列。系列。v開發(fā)商：開發(fā)商：AECL（加拿大原子能公司）（加拿大原子能公司）v秦山三期秦山三期核電概述核電概述（三）核反應堆（三）核反應堆HPWR：加壓重水堆：加壓重水堆核電概述核電概述（三）核反應堆（三）核反應堆GCR：氣冷堆：氣冷堆v最早的堆型之一，用于生產(chǎn)钚最早的堆型之一，用于生產(chǎn)钚v石墨慢化

13、劑石墨慢化劑v惰性氣體為冷卻劑惰性氣體為冷卻劑 二氧化碳二氧化碳 氦氣氦氣v優(yōu)點優(yōu)點 冷卻劑溫度高，循環(huán)效率高冷卻劑溫度高，循環(huán)效率高 安全性能好安全性能好核電概述核電概述（三）核反應堆（三）核反應堆GCR：氣冷堆：氣冷堆核電概述核電概述（三）核反應堆（三）核反應堆FBR：快堆：快堆vLMFBR為主為主v液態(tài)金屬冷卻液態(tài)金屬冷卻v燃料的增殖能力燃料的增殖能力v四個回路四個回路 冷卻劑回路冷卻劑回路 中間回路中間回路 蒸汽給水回路蒸汽給水回路 循環(huán)冷卻水回路循環(huán)冷卻水回路核電概述核電概述（三）核反應堆（三）核反應堆FBR：快堆：快堆核電概述核電概述（三）核反應堆（三）核反應堆核電利用的研究現(xiàn)狀及

14、發(fā)展趨勢核電利用的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢我國核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢我國核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢核電概述核電概述核電的安全性分析核電的安全性分析世界核電發(fā)展之最世界核電發(fā)展之最v世界上世界上第一個第一個核電站：年蘇聯(lián)在莫斯核電站：年蘇聯(lián)在莫斯科西南奧布寧斯克建成，裝機容量為科西南奧布寧斯克建成，裝機容量為千瓦。千瓦。v世界世界最大最大的核電站：位于日本西北部新潟縣的的核電站：位于日本西北部新潟縣的柏崎刈羽核電站。柏崎刈羽核電站。v世界核電世界核電生產(chǎn)能力最強生產(chǎn)能力最強的國家：美國，擁有的國家：美國，擁有座核電站。座核電站。v核電發(fā)電量占全國總電力核電發(fā)電量占全國總

15、電力比例最高比例最高的國家：法的國家：法國。法國核電發(fā)電量占全國總電力的比例接近國。法國核電發(fā)電量占全國總電力的比例接近。國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢世界核電分布世界核電分布國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢美國核電分布美國核電分布國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢日本核電分布日本核電分布國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢法國核電分布法國核電分布國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 發(fā)電量發(fā)電量 運行核電廠運行核電廠 bil.kwh %No. MWe 美國美國 788.6 20 103 98034

16、 法國法國 426.8 78 59 63473 日本日本 273.8 29 55 47700 俄羅斯俄羅斯 133 16 31 21743 德國德國 158.4 32 17 20303 韓國韓國 124 38 20 16840 烏克蘭烏克蘭 81.1 51 15 13168 加拿大加拿大 85.3 15 18 12595 英國英國 73.7 19 23 11852國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢核能發(fā)電的發(fā)展趨向核能發(fā)電的發(fā)展趨向國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢1 1、國外四代核電技

17、術現(xiàn)狀、國外四代核電技術現(xiàn)狀 壓水堆仍將是國際未來壓水堆仍將是國際未來30-4030-40年的主力堆型年的主力堆型 第一代核電站第一代核電站第二代核電站第二代核電站第三代核電站第三代核電站第四代核電站第四代核電站u五、六十年代五、六十年代u原型堆原型堆u解決工程技術問題解決工程技術問題u七十年代至今七十年代至今u運行業(yè)績良好，運行業(yè)績良好，還在增效延壽還在增效延壽u多種堆型多種堆型u仍在批量建仍在批量建設（共設（共23臺）臺）u九十年代至今九十年代至今u安全性經(jīng)濟性好安全性經(jīng)濟性好u市場前景樂觀，市場前景樂觀，已建首堆工程，尚已建首堆工程，尚未批量推廣，在建未批量推廣，在建8臺臺u九十年代后期

18、起九十年代后期起u六種堆型六種堆型u安全安全經(jīng)濟經(jīng)濟資源利用資源利用廢物量最小廢物量最小防止核擴散防止核擴散u2035年左右商用化年左右商用化國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢u第二代核電站第二代核電站u運行業(yè)績良好，還在增效延壽運行業(yè)績良好，還在增效延壽u仍在批量建設（共仍在批量建設（共50臺）臺）u中國已開工建設的核電機組中國已開工建設的核電機組23臺，在建規(guī)臺，在建規(guī)模模2540萬千瓦，占世界在建核電機組的萬千瓦，占世界在建核電機組的40%以上。以上。第三代核電站第三代核電站u已建首堆工程，尚未批量推廣，在建已建首堆工程，尚未批量推廣，在建8臺：臺：u芬蘭芬蘭1臺臺-EPR；u

19、法國法國1臺臺-EPR；u中國中國6臺臺-2*EPR+4*AP1000國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢第一代核電站第一代核電站：自自50年至年至60年代初蘇聯(lián)、美國等建造的第一批單年代初蘇聯(lián)、美國等建造的第一批單機容量在機容量在300MWe的的原型核電站原型核電站， 美國的希平港核電站美國的希平港核電站 英第安角英第安角1號核電站，號核電站， 法國的舒茲法國的舒茲(Chooz)核電站，核電站， 德國的奧珀利海母德國的奧珀利海母(Obrigheim)核電站核電站, 日本的美浜日本的美浜1號核電站等。號核電站等。國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢第二代核電站第二代核電站： 自

20、自60年代末至年代末至70年代世界上建造了大批單機容量在年代世界上建造了大批單機容量在6001400MWe的標準核電站，的標準核電站， 以美國為代表的以美國為代表的Model212（600MWe，兩環(huán)路壓水堆）、，兩環(huán)路壓水堆）、Model312（1000MWe，3環(huán)路壓水堆，采用環(huán)路壓水堆，采用12英尺燃料組英尺燃料組件），件），Model314（1040MWe，3環(huán)路壓水堆，采用環(huán)路壓水堆，采用14英英尺燃料組件），尺燃料組件），Model412（1200MWe，4環(huán)路壓水堆，采環(huán)路壓水堆，采用用12英尺燃料組件）、英尺燃料組件）、Model414（1300MWe，4環(huán)路壓水環(huán)路壓水堆，采

21、用堆，采用14英尺燃料組件）、英尺燃料組件）、System80（1050MWe，2環(huán)環(huán)路壓水堆）以及一大批沸水堆（路壓水堆）以及一大批沸水堆（BWR）均可劃入第）均可劃入第2代核電代核電站范疇。站范疇。 法國的法國的CPY，P4，屬于，屬于Model312，Model414一類標準核一類標準核電站。電站。 日本、韓國也建造了一批日本、韓國也建造了一批Model412、System80等標準核等標準核電站。電站。 目前世界核電站主力機組。目前世界核電站主力機組。國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢“二代二代”核電站仍然是主力軍。核電站仍然是主力軍。運行業(yè)績良好。運行業(yè)績良好。目前全世界正

22、在運行的核電站，絕大部分屬于目前全世界正在運行的核電站，絕大部分屬于“第二代第二代”核電站。三十多年來，積累了超過核電站。三十多年來，積累了超過1208612086堆年的安全運行經(jīng)驗堆年的安全運行經(jīng)驗，負荷因子高，負荷因子高，非計劃停堆次數(shù)下降，已經(jīng)發(fā)展成為一種成熟可靠的技術，具有可接受的，非計劃停堆次數(shù)下降，已經(jīng)發(fā)展成為一種成熟可靠的技術，具有可接受的安全性和和較好的經(jīng)濟性。安全性和和較好的經(jīng)濟性。20052005年全世界運行核電機組年全世界運行核電機組443443臺，發(fā)電量占總發(fā)臺，發(fā)電量占總發(fā)電量的電量的20%20%。 繼續(xù)進行改進。繼續(xù)進行改進。近年來對近年來對“2 2代代”機組的壽命

23、研究，證明還有相當?shù)母臋C組的壽命研究，證明還有相當?shù)母倪M潛力，提高可利用率，進潛力，提高可利用率，可利用率從可利用率從70%70%左右提高到左右提高到90%90%，提高出力，提高出力，進行增效延進行增效延壽，壽，壽命由壽命由4040年延長到年延長到6060年年。美國上世紀九十年代開始實施美國上世紀九十年代開始實施“2 2代代”機組的增機組的增效延壽，成效顯著，單就提高效延壽，成效顯著，單就提高可利用率，可利用率，就相當于新建了就相當于新建了2525臺百萬千瓦機組。臺百萬千瓦機組。提高出力提高出力 5-10%5-10%。改進方向改進方向。國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢發(fā)展的背景發(fā)展

24、的背景v1979年美國發(fā)生三里島核電站事故v1986年前蘇聯(lián)發(fā)生切爾諾貝利核電站事故v公眾要求進一步提高核電的安全性v1990年EPRI 根據(jù)主要電力公司意見出版了“電力公司要求文件(URD)” 共三卷v1994年歐洲聯(lián)盟出版了“歐洲電力公司要求(EUR)” 共四卷v文件對未來壓水堆和沸水堆核電站提出了電力公司明確和完整的要求,更高的安全要求和經(jīng)濟要求，涉及各個技術和經(jīng)濟領域第三代核電第三代核電國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢第三代核電機組有更高安全目標第三代核電機組有更高安全目標 堆芯熱工安全裕量堆芯熱工安全裕量15%15% 堆芯損壞概率堆芯損壞概率1010-5/-5/堆年堆年

25、大量放射性外泄大量放射性外泄1087%87% 換料周期換料周期18-2418-24月月 電站壽命電站壽命6060年年 建設周期建設周期48-5248-52月月 能與聯(lián)合循環(huán)的天然氣電廠相競爭能與聯(lián)合循環(huán)的天然氣電廠相競爭第三代核電機組技術上更先進第三代核電機組技術上更先進 美國美國歐洲歐洲能動核電站：能動核電站：System 80+, APWR1000，ABWREPR非能動核電非能動核電站：站：AP1000EP1000第三代核電代表性核電站第三代核電代表性核電站國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢AP1000國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢AP1000AP1000特點特點非

26、能動安全系統(tǒng)非能動安全系統(tǒng) 非能動安注非能動安注 多級非能動自動卸壓系統(tǒng)多級非能動自動卸壓系統(tǒng) 非能動余熱排放系統(tǒng)非能動余熱排放系統(tǒng) 非能動安全殼冷卻系統(tǒng)非能動安全殼冷卻系統(tǒng)嚴重事故預防和緩解嚴重事故預防和緩解 堆腔淹沒技術堆腔淹沒技術 安全殼內(nèi)氫點火和氫復合系統(tǒng)安全殼內(nèi)氫點火和氫復合系統(tǒng)雙層安全殼雙層安全殼全數(shù)字化儀控全數(shù)字化儀控, ,先進控制室先進控制室模塊化施工模塊化施工, ,工期工期4848個月個月國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢EPR國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢EPREPR特點特點高功率高功率(1500MWe(1500MWe1700MWe)1700MWe)

27、4 4通道安全系統(tǒng)通道安全系統(tǒng)雙層安全殼雙層安全殼嚴重事故預防及緩解嚴重事故預防及緩解 穩(wěn)壓器卸壓穩(wěn)壓器卸壓 堆芯撲集器堆芯撲集器 非能動氫復合器非能動氫復合器全數(shù)字化儀控全數(shù)字化儀控, ,先進控制室先進控制室模塊化施工模塊化施工國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 20002000年，美國發(fā)起了由年，美國發(fā)起了由9 9個國家參與的個國家參與的“第四代核能國際論壇第四代核能國際論壇”（GIFGIF）的）的研討，并于研討，并于20022002年年提出了提出了第四代核電的六種研究開發(fā)的堆型和研究開發(fā)第四代核電的六種研究開發(fā)的堆型和研究開發(fā)“路線路線圖圖”。 20012001年在俄羅斯的推動

28、下，年在俄羅斯的推動下，IAEAIAEA發(fā)起了發(fā)起了“創(chuàng)新型核反應堆和燃料循環(huán)國際創(chuàng)新型核反應堆和燃料循環(huán)國際合作項目合作項目”（即（即INPROINPRO），），20062006年年6 6月前完成了第一階段工作，出版了有關評價指月前完成了第一階段工作，出版了有關評價指南和方法學等的南和方法學等的IAEAIAEA技術文件。技術文件。 GIF GIF和和INPROINPRO兩個計劃，提供了良好的國際合作平臺。我國從一開始就是兩個計劃，提供了良好的國際合作平臺。我國從一開始就是INPROINPRO項目的成員國；項目的成員國；20062006年年7 7月，我國己草簽了參加月，我國己草簽了參加GIFG

29、IF的協(xié)議，并將參與快堆的協(xié)議，并將參與快堆和高溫氣冷堆的合作項目有關活動。和高溫氣冷堆的合作項目有關活動。 基于防核擴散的目的，美國于基于防核擴散的目的，美國于20062006年年2 2月發(fā)出月發(fā)出“全球核能合作伙伴全球核能合作伙伴”（GNEPGNEP）倡議，發(fā)展具有防擴散功能的快堆核電站和閉合核燃料循環(huán)技術，）倡議，發(fā)展具有防擴散功能的快堆核電站和閉合核燃料循環(huán)技術，中國是首批中國是首批五大參與國之一。五大參與國之一。 “第四代第四代”核電技術尚在研究開發(fā)核電技術尚在研究開發(fā)國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢第四代核能系統(tǒng)代號中子能譜燃料循環(huán)鈉冷快堆系統(tǒng)(Sodium Coole

30、d Fast Reactor System)SFR快閉式鉛合金冷卻快堆系統(tǒng)(Lead Alloy-Cooled Fast Reactor System)LFR快閉式氣冷快堆系統(tǒng)(Gas-Cooled Fast Reactor System)GFR快閉式超高溫堆系統(tǒng)(Very High Temperature Reactor System)VHTR熱一次超臨界水冷堆系統(tǒng)(Supercritical Water Cooled Reactor System)SCWR熱和快一次/閉式熔鹽堆系統(tǒng)(Molten Salt Reactor System)MSR熱閉式15國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢國際核電發(fā)展現(xiàn)狀

31、及趨勢第四代核電第四代核電國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢核電利用的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢核電利用的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢我國核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢我國核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢核電概述核電概述核電的安全性分析核電的安全性分析我國核電及趨勢發(fā)展現(xiàn)狀我國核電及趨勢發(fā)展現(xiàn)狀 2009 2009年初發(fā)電裝機達到了年初發(fā)電裝機達到了8 8億千瓦，預計億千瓦，預計20102010年將達到年將達到9.59.5億億千瓦。千瓦。中國已經(jīng)成為世界上電力生產(chǎn)和消費大國。中國已經(jīng)成為世界上電力生產(chǎn)和消費大國。由于以燃燒化由于以燃燒化石燃料為主，石燃料為主，使中國成為使中國成為SO

32、2SO2和和CO2CO2排放的大國。排放的大國。我國能源發(fā)展面臨四個基本問題：我國能源發(fā)展面臨四個基本問題： 經(jīng)濟社會發(fā)展中的能源供需總量平衡問題經(jīng)濟社會發(fā)展中的能源供需總量平衡問題 長期以煤為主的能源結(jié)構(gòu)，造成的環(huán)境、生態(tài)問題長期以煤為主的能源結(jié)構(gòu)，造成的環(huán)境、生態(tài)問題 西煤東運、北煤南運、西電東輸?shù)哪茉摧斶\問題西煤東運、北煤南運、西電東輸?shù)哪茉摧斶\問題 對國外資源依存的能源供應安全問題。對國外資源依存的能源供應安全問題。核電的基本特性決定了無可替代的重要作用：核電的基本特性決定了無可替代的重要作用： 核電是不排放核電是不排放SO2SO2等污染物和二氧化碳的清潔能源等污染物和二氧化碳的清潔能

33、源 核電的安全可靠性繼續(xù)不斷提高核電的安全可靠性繼續(xù)不斷提高 核電對煤電具有較強經(jīng)濟競爭力和替代能力核電對煤電具有較強經(jīng)濟競爭力和替代能力 核電燃料運輸量小，發(fā)展核電是調(diào)整能源布局的有效途徑核電燃料運輸量小，發(fā)展核電是調(diào)整能源布局的有效途徑( (一）我國能源面臨的挑戰(zhàn)和核電發(fā)展一）我國能源面臨的挑戰(zhàn)和核電發(fā)展秦山一期核電廠秦山一期核電廠300MW300MW大亞灣核電廠大亞灣核電廠2 2900MW900MW19941994年年2 2月月1 1日和日和5 5月月6 6日日兩個機組分別投入商業(yè)運行兩個機組分別投入商業(yè)運行19911991年年1212月月1515日并網(wǎng)發(fā)電日并網(wǎng)發(fā)電（二）我國核電發(fā)展現(xiàn)

34、狀（二）我國核電發(fā)展現(xiàn)狀( (運行核電站運行核電站) )我國核電及趨勢發(fā)展現(xiàn)狀我國核電及趨勢發(fā)展現(xiàn)狀我國核電發(fā)展現(xiàn)狀我國核電發(fā)展現(xiàn)狀( (運行核電站運行核電站) )秦山二期秦山二期650MW650MW核電站核電站1 1、2 2機組分別與機組分別與20022002年年2 2月月6 6日、日、20042004年年5 5月并網(wǎng)發(fā)電月并網(wǎng)發(fā)電嶺澳核電站嶺澳核電站1 1、2 2機組分別與機組分別與20022002年年2 2月月2626日、日、20022002年年9 9月并網(wǎng)發(fā)電月并網(wǎng)發(fā)電我國核電及趨勢發(fā)展現(xiàn)狀我國核電及趨勢發(fā)展現(xiàn)狀我國核電發(fā)展現(xiàn)狀我國核電發(fā)展現(xiàn)狀( (運行核電站運行核電站) )江蘇田灣核

35、電站江蘇田灣核電站1 1、2 2機組分別與機組分別與20062006年年5 5月月1212日、日、20072007年年5 5月并網(wǎng)發(fā)電月并網(wǎng)發(fā)電秦山三期核電站秦山三期核電站1 1、2 2機組分別與機組分別與20022002年年1111月月1919日、日、20032003年年6 6月并網(wǎng)發(fā)電月并網(wǎng)發(fā)電我國核電及趨勢發(fā)展現(xiàn)狀我國核電及趨勢發(fā)展現(xiàn)狀我國核電及趨勢發(fā)展現(xiàn)狀我國核電及趨勢發(fā)展現(xiàn)狀我國核電及趨勢發(fā)展現(xiàn)狀我國核電及趨勢發(fā)展現(xiàn)狀（三）進入批量化加快發(fā)展階段（三）進入批量化加快發(fā)展階段 20202020年核電規(guī)劃容量將達年核電規(guī)劃容量將達到到40GW40GW，占當時電力總?cè)萘?，占當時電力總?cè)萘考s

36、約4%4%（現(xiàn)在世界的平均水平（現(xiàn)在世界的平均水平為為16%16%）。核電占總電量的份）。核電占總電量的份額仍然較低。額仍然較低。 近兩年來，近兩年來，國務院陸續(xù)批國務院陸續(xù)批準了新的核電項目，其中二準了新的核電項目，其中二代改進型的有代改進型的有2323個機組，達個機組，達到批量規(guī)模。到批量規(guī)模。三代的三代的AP1000AP1000和和EPREPR也開始建設。此外進入也開始建設。此外進入工程前期的還有，湖南桃花工程前期的還有，湖南桃花江、湖北大阪、江西彭澤，江、湖北大阪、江西彭澤，以及海南昌江核電站。中國以及海南昌江核電站。中國的核電進入了加快發(fā)展的時的核電進入了加快發(fā)展的時期。期。 我國核

37、電及趨勢發(fā)展現(xiàn)狀我國核電及趨勢發(fā)展現(xiàn)狀我國核電發(fā)展現(xiàn)狀我國核電發(fā)展現(xiàn)狀( (已開工項目已開工項目) )遼寧紅沿河核電站遼寧紅沿河核電站4 4臺機組主體工程于臺機組主體工程于20072007年年8 8月月陸續(xù)開工陸續(xù)開工 福建寧德核電站福建寧德核電站4 4臺機組主體工程于臺機組主體工程于20082008年年2 2月月陸續(xù)開工陸續(xù)開工我國核電及趨勢發(fā)展現(xiàn)狀我國核電及趨勢發(fā)展現(xiàn)狀我國核電發(fā)展現(xiàn)狀我國核電發(fā)展現(xiàn)狀( (已開工項目已開工項目) )福清核電站福清核電站6X1000MW6X1000MW1 1、2 2號機組號機組20082008年年1212月開工月開工圖為圖為2 2號機組第一罐混凝土號機組第一

38、罐混凝土 方家山方家山 2X1000MW 2X1000MW核電站核電站 1 1、2 2號機組號機組20082008年年1212月開工月開工我國核電及趨勢發(fā)展現(xiàn)狀我國核電及趨勢發(fā)展現(xiàn)狀我國核電發(fā)展現(xiàn)狀我國核電發(fā)展現(xiàn)狀( (已開工項目已開工項目) ) 三門核電站三門核電站 2X1250MW AP1000 (2X1250MW AP1000 (三代機型三代機型) ) 2009 2009年年3 3月開工月開工 海陽核電站海陽核電站 2X1250MW AP1000 2X1250MW AP1000 (三代機型三代機型) 2009 2009年年9 9月開工月開工我國核電及趨勢發(fā)展現(xiàn)狀我國核電及趨勢發(fā)展現(xiàn)狀我國

39、核電發(fā)展現(xiàn)狀我國核電發(fā)展現(xiàn)狀( (已開工項目已開工項目) )臺山核電站臺山核電站 20102010年年4 4月月1515日開工日開工我國核電及趨勢發(fā)展現(xiàn)狀我國核電及趨勢發(fā)展現(xiàn)狀我國核電發(fā)展現(xiàn)狀我國核電發(fā)展現(xiàn)狀( (已開工項目已開工項目) )昌江核電站昌江核電站 20102010年年4 4月月2525日開工日開工我國核電及趨勢發(fā)展現(xiàn)狀我國核電及趨勢發(fā)展現(xiàn)狀省份省份廠址廠址省份省份廠址廠址湖北湖北大畈、浠水、鐘祥大畈、浠水、鐘祥福建福建漳州、龍巖漳州、龍巖湖南湖南桃花江、常德、衡陽、株桃花江、常德、衡陽、株洲、小墨山洲、小墨山海南海南紅沙頂紅沙頂江西江西彭澤、吉安、鷹潭、萬安彭澤、吉安、鷹潭、萬安

40、山東山東石島灣石島灣(CAP1400)(CAP1400)、乳山、乳山江蘇江蘇田灣三期、東陬山田灣三期、東陬山遼寧遼寧徐大堡、莊河、桓仁徐大堡、莊河、桓仁安徽安徽蕪湖、吉陽、安慶蕪湖、吉陽、安慶吉林吉林靖宇、松江靖宇、松江浙江浙江龍游、蒼南龍游、蒼南河南河南南陽、信陽南陽、信陽廣東廣東嶺澳三期、粵東田尾、粵嶺澳三期、粵東田尾、粵東烏嶼、云浮、西江東烏嶼、云浮、西江、北江、韓江、北江、韓江四川四川三壩三壩廣西廣西桂東桂東重慶重慶涪陵、豐都涪陵、豐都（四）已審查初可研報告的廠址（四）已審查初可研報告的廠址 我國核電及趨勢發(fā)展現(xiàn)狀我國核電及趨勢發(fā)展現(xiàn)狀（五（五) )我國核電已形成規(guī)?；炕l(fā)展格局我

41、國核電已形成規(guī)?；炕l(fā)展格局v 1111臺運行機組安全穩(wěn)定運行，負荷因子達到臺運行機組安全穩(wěn)定運行，負荷因子達到85%-92%85%-92% , ,各項運行指標高于世界平均水準，處于世界中上等水各項運行指標高于世界平均水準，處于世界中上等水平以上平以上v 即將建成的即將建成的嶺澳二期核電站和秦山核電二期擴建嶺澳二期核電站和秦山核電二期擴建均進均進展良好，展良好，預期在預期在2010-20112010-2011年將陸續(xù)投產(chǎn)發(fā)電年將陸續(xù)投產(chǎn)發(fā)電v 目前已有目前已有2222臺二代改進型壓水堆核電站取得了批準，臺二代改進型壓水堆核電站取得了批準，并已有并已有7 7臺機組澆灌了第一罐混凝土臺機組澆灌

42、了第一罐混凝土v 主設備已實現(xiàn)了批量采購主設備已實現(xiàn)了批量采購，有的制造廠已簽訂了數(shù)臺，有的制造廠已簽訂了數(shù)臺或十余臺長周期設備或十余臺長周期設備v 設計的標準化規(guī)范化的工作正在開展設計的標準化規(guī)范化的工作正在開展 68我國核電及趨勢發(fā)展現(xiàn)狀我國核電及趨勢發(fā)展現(xiàn)狀我國核電及趨勢發(fā)展現(xiàn)狀我國核電及趨勢發(fā)展現(xiàn)狀核電利用的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢核電利用的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢國際核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢我國核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢我國核電發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢核電概述核電概述核電的安全性分析核電的安全性分析核電的安全性分析核電的安全性分析1957 1957 年年9 9 月月29 29 日：前蘇聯(lián)烏拉爾山中

43、的秘密核工廠日：前蘇聯(lián)烏拉爾山中的秘密核工廠“車里雅賓斯克車里雅賓斯克65 65 號號”一個裝有核廢料的倉庫發(fā)生大爆一個裝有核廢料的倉庫發(fā)生大爆炸，迫使蘇聯(lián)當局緊急撤走當?shù)卣?，迫使蘇聯(lián)當局緊急撤走當?shù)?1000 11000 名居民。名居民。1957 1957 年年1010月月7 7日：英國東北岸的溫德斯凱爾一個核反應日：英國東北岸的溫德斯凱爾一個核反應堆發(fā)生火災，這次事故產(chǎn)生的放射性物質(zhì)污染了英國全境，堆發(fā)生火災，這次事故產(chǎn)生的放射性物質(zhì)污染了英國全境，至少有至少有 39 39 人患癌癥死亡。人患癌癥死亡。19611961年年1 1月月3 3日：美國愛荷華州一座實驗室里的核反應堆日：美國愛荷華

44、州一座實驗室里的核反應堆發(fā)生爆炸，當場炸死發(fā)生爆炸，當場炸死3 3名工人。名工人。19661966年年1 1月月1717日：帕利馬雷斯氫彈事故日：帕利馬雷斯氫彈事故19671967年夏天：前蘇聯(lián)年夏天：前蘇聯(lián)“車里雅賓斯克車里雅賓斯克 65 65 號號”用于儲存用于儲存核廢料的核廢料的“卡拉察湖卡拉察湖”干枯，結(jié)果風將許多放射性微粒子干枯，結(jié)果風將許多放射性微粒子吹往各地，當局不得不撤走了吹往各地，當局不得不撤走了9000 9000 名居民名居民19681968年年1 1月月2121日：圖勒核事故日：圖勒核事故19701970年年1212月月1818日：加卡平地核事故日：加卡平地核事故歷史上的

45、核事故歷史上的核事故核電的安全性分析核電的安全性分析1971年年11月月9日：美國明尼蘇達州日：美國明尼蘇達州“北方州電力公司北方州電力公司”的一座核反應堆的廢水儲存設施發(fā)生超庫存事件，結(jié)果的一座核反應堆的廢水儲存設施發(fā)生超庫存事件，結(jié)果導致導致5000加侖放射性廢水流入密西西比河，其中一些加侖放射性廢水流入密西西比河，其中一些水甚至流入圣保羅的城市飲水系統(tǒng)。水甚至流入圣保羅的城市飲水系統(tǒng)。1979年年3月月28日：美國三里島核反應堆因為機械故障日：美國三里島核反應堆因為機械故障和人為的失誤而使冷卻水和放射性顆粒外逸，但沒有人和人為的失誤而使冷卻水和放射性顆粒外逸，但沒有人員傷亡報告。員傷亡報

46、告。1979年年8月月7日：美國田納西州濃縮鈾外泄，結(jié)果導致日：美國田納西州濃縮鈾外泄，結(jié)果導致1000人受傷。人受傷。1985年年8月月10日：日：K-431核潛艇事故核潛艇事故1986年年1月月6日：美國俄克拉荷馬一座核電站因錯誤加日：美國俄克拉荷馬一座核電站因錯誤加熱發(fā)生爆炸，結(jié)果造成一名工人死亡，熱發(fā)生爆炸，結(jié)果造成一名工人死亡，100人住院。人住院。1986年年4月月26日：前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站發(fā)生大爆日：前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站發(fā)生大爆炸，其放射性云團直抵西歐，造成約八千人死于輻射導炸，其放射性云團直抵西歐，造成約八千人死于輻射導致的各種疾病。致的各種疾病。歷史上的核事故歷史上的核

47、事故核電的安全性分析核電的安全性分析1993年年4月月6日：托木斯克日：托木斯克-7核爆炸核爆炸這起發(fā)生在西伯利亞托木斯克的核事故是這起發(fā)生在西伯利亞托木斯克的核事故是硝酸清洗容器時發(fā)生爆炸導致的。爆炸致使托硝酸清洗容器時發(fā)生爆炸導致的。爆炸致使托木斯克木斯克-7的回收處理設施釋放出一個放射性氣的回收處理設施釋放出一個放射性氣體云。體云。1999年年9月月30日：東海村核事故日：東海村核事故發(fā)生在東京東北部東海村鈾回收處理設施發(fā)生在東京東北部東海村鈾回收處理設施的核事故是日本歷史上最為嚴重的核災難。事的核事故是日本歷史上最為嚴重的核災難。事故發(fā)生時，工人們正在混合液體鈾。故發(fā)生時，工人們正在混

48、合液體鈾。2011年年3月月13日：日：福島縣政府福島縣政府13日發(fā)布消息日發(fā)布消息稱，新確認有稱，新確認有19名從福島第一核電站方圓名從福島第一核電站方圓3公公里撤離的人員遭到核輻射，已確認遭核輻射的里撤離的人員遭到核輻射，已確認遭核輻射的人數(shù)由此上升至人數(shù)由此上升至22人。人。歷史上的核事故歷史上的核事故核電的安全性分析核電的安全性分析三里島事故三里島事故1979年年3月月28日凌晨日凌晨4時，美時，美國賓夕法尼亞州的三里島核電站第國賓夕法尼亞州的三里島核電站第2組反應堆的操作室里，紅燈閃亮組反應堆的操作室里，紅燈閃亮，汽笛報警，渦輪機停轉(zhuǎn)，堆心壓，汽笛報警，渦輪機停轉(zhuǎn)，堆心壓力和溫度驟然

49、升高，力和溫度驟然升高， 2小時后，大小時后，大量放射性物質(zhì)溢出。在三里島事件量放射性物質(zhì)溢出。在三里島事件中，從最初清洗設備的工作人員的中，從最初清洗設備的工作人員的過失開始，到反應堆徹底毀壞，整過失開始，到反應堆徹底毀壞，整個過程只用了個過程只用了120秒。秒。6天以后，天以后，堆心溫度才開始下降，蒸氣泡消失堆心溫度才開始下降，蒸氣泡消失引起氫爆炸的威脅免除了。引起氫爆炸的威脅免除了。100噸鈾燃料雖然沒有熔化，但有噸鈾燃料雖然沒有熔化，但有60%的鈾棒受到損壞，反應堆最的鈾棒受到損壞，反應堆最終陷于癱瘓。此事故為核事故的第終陷于癱瘓。此事故為核事故的第五級。（核事故共五級。（核事故共7個

50、級別，級別個級別，級別越高，危害越大）越高，危害越大） 核電的安全性分析核電的安全性分析切爾諾貝利核爆炸切爾諾貝利核爆炸1986年年4月月26日凌晨，位于日凌晨，位于蘇聯(lián)烏克蘭加盟共和國首府蘇聯(lián)烏克蘭加盟共和國首府基輔以北基輔以北130公里處的切爾諾公里處的切爾諾貝利核電站發(fā)生猛烈爆炸，貝利核電站發(fā)生猛烈爆炸，反應堆機房的建筑遭到毀壞反應堆機房的建筑遭到毀壞，同時發(fā)生了火災，反應堆，同時發(fā)生了火災，反應堆內(nèi)的放射物質(zhì)大量外泄，周內(nèi)的放射物質(zhì)大量外泄，周圍環(huán)境受到嚴重污染，造成圍環(huán)境受到嚴重污染，造成了核電史上迄今為止最嚴重了核電史上迄今為止最嚴重的事故。的事故。此事故為核事故的此事故為核事故的

51、第七級第七級核電的安全性分析核電的安全性分析福島核事故福島核事故2011年年3月月13日：日：福福島縣政府島縣政府13日發(fā)布消日發(fā)布消息稱，新確認有息稱，新確認有19名名從福島第一核電站方從福島第一核電站方圓圓3公里撤離的人員遭公里撤離的人員遭到核輻射，已確認遭到核輻射，已確認遭核輻射的人數(shù)由此上核輻射的人數(shù)由此上升至升至22人。人。日本廣播協(xié)會電視臺日本廣播協(xié)會電視臺1212日報道，日本經(jīng)濟日報道，日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省原子能安全保產(chǎn)業(yè)省原子能安全保安院決定將福島第一安院決定將福島第一核電站核泄漏事故等核電站核泄漏事故等級提高至級提高至7 7級。級。核電的安全性分析核電的安全性分析前前后后福島核事故福島核事故核電的安全性分析核電的安全性分析近年