国内外核电发展现状与核电技术对比分析

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[摘 要]目前全世界的经济，政治和生活方式都离不开化石能源，但是随着消费量的不断增加，化石能源储量的不断减少，人们迫切需要寻找一种替代能源，而能满足能效高，技术上可行，环保，并且可再生这四个条件的能源并不多。不过有一种能源能做到这一点，那就是核能。本文通过对美国、法国和中国核电的利用现状进行了分析，了解了现阶段美国、法国和中国核电技术的发展情况，并对今后其发展前景进行了预测分析。

[关键词]核电利用；环境基础；核电技术

中图分类号：TM613 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）31-0342-01

能源短缺和环境污染严重的问题随着社会的发展日渐暴露出来，随着消费量的不断增加，化石能源储量的不断减少，人们迫切需要寻找一种替代能源，能满足能效高，技术上可行，环保。而核能作为能够满足上述要求的能源，日益受到全世界各国的广泛关注和认同。

（一）美国核电发展的现状和核电技术

一、核电的发展现状

美国是世界上最大的商用核能供应国，已经有50多年的商用核电站历史，目前共有104座正在运行的核反应堆，装机总容量达1.03亿千瓦，占全美国发电量的20%。

虽然在三哩岛（Three Mile Island）核电站发生核泄露事故后，美国再无新添核电站，只有老旧核电站被关闭。但是进入新世纪，美国对建造新反应堆的兴趣开始升温。2003年，美国有3家公用事业公司与能源部合作，在共同承担建造成本意向的前提下，向美国核管理委员会（NRC）提交了申请，希望建造反应堆地址能早日得到批准。2004年，美国能源部宣布，与两个工业集团合作，共同承担建造成本，向NRC申请建造和运行新反应堆的许可证。此后，有多家公用事业公司先后宣布有计划申请反应堆许可证。很快，全美有意建造新反应堆数量高达到20个。

二、核电技术

美国有许多公司都在研发自己的核电技术，而目前最引人关注的是美国西屋公司研发的AP1000技术。

美国西屋公司开发的核电第三代技术AP1000，是一种先进的非能动型压水堆核电技术，与 传统的PWR安全系统相比，非能动安全系统要简单得多，它们不需要现有核电站中那些必不可少、种类繁多的安全支持系统，如相关的安全级交流电源、 HVAC（加热、通风、空调系统）、冷却水系统以及安装这些部件的抗震厂房。非能动安全系统的采用和系统的简化，减少了运行人员的操作。通过这些设计改进，AP1000机组的安全性得到了显着的改进。AP1000技术的最大特点是设计简练，易于操作，而且充分利用了诸多“非能动的安全体系”，进一步提高了核电站的安全性，同时也能显著降低核电机组建设以及长期运营的成本。因而也被世界上诸多国家所引进。

（二）法国核电利用的现状和核电技术

一、核电的发展现状

法国现有59台在运核电机组，总装机容量为63GW，是全球第二的核电大国。2008年法国核发电量为4183亿kWh，占全国总发电量的76.18%，是世界上核电比例最高的国家。

很明显，核电现在已经在法国电力及能源中占据了举足轻重的位置，为保证法国经济稳步和迅速发展发挥着极为重要的作用。同时，核电作为安全清洁的能源，还为法国保持一个优良的生态环境发挥着突出作用。

而目前，法国政府正在积极思考未来核电的发展趋势，大致将采用以下两种途径进一步发展核电。一个途径是采用核电新技术，政府决定以新一代的核电厂代替目前的核电厂，将主要使用欧洲压水堆（EPR）。另一个途径则是在现有的核工业基础上革新，即再第四代核电技术成（即2020～20240年间）之前采用延寿管理技术，或者对现有机组新近增容改造。

二、核电技术

1975年，为适应压水堆核电站向大容量机组发展的趋势，法国在系列建设三环路压水堆机组的同时，引进了西屋公司M414型核电技术，并进行了必要的技术改进。为进一步改善经济性、安全性和运行性能，1984年，法国在P’4的基础上开始开发N4型四环路150万千瓦级核电机组。而通过优化法国N4的设计特性和德国Konvoi （1300MWe）技术，法、德两国从1985年起联合开发第三代压水堆机型，命名为欧洲压水堆（EPR）。 EPR是一种改进型的设计，在安全要求方面采用的是双重并进的原则，一方面加强事故预防的措施，另一方面是进一步降低包括堆芯熔化在内的严重事故的概率。通过以确定论方法为基础，结合降低风险的措施，从技术上确保满足核安全的要求。设计中体现了简化的要求，包括安全系统的简化和非能动技术的应用。目前，该核电技术也被许多国家所引用。

（三） 中国核电利用的现状和核电技术

一、核电的发展现状

进入新世纪，中国核电迈入批量化、规模化的积极发展阶段。截止2010年10月，国家已核准34台核电机组，总装机容量达3692万千瓦，其中已开工在建机组26台，装机容量为2881万千瓦，在建规模居世界第一。尽管在日本福岛核事故发生之后，我国的核电事业短暂的停滞过一段时间，但是近年来，随着核安全规划的出台以及国家政府出台的一系列鼓励核电发展的政策，我国核电发展又将迎来一个蓬勃发展的时期。

二、 核电技术

上世纪90年代末，中国相继从法国、加拿大、俄罗斯引进了三种二代技术堆型，并在法国堆型的基础上改进出两种被称为二代加技术的堆型。目前，中国在运营的核电站主要依托二代加技术。虽然我国采用的都是国际上成熟堆型，但一个国家同时采用多种技术则带来了监管、制造、运行等一系列问题，总的来看不利于我国核电的发展。因此自主化和国产化是发展我国核电必须坚持的方针。

（四） 核电技术的发展趋势

一.提高安全性、改善经济性成为核电技术发展的主要趋向

在现代化核电市场机制中，要保证一个设备在市场中具有竞争力，能够稳定在市场发展中占据重要位置，重要的是在安全性能以 及经济上具有优势。在近十年来， 指导核电技术发展的用户要求文件（URD、EUR）、最新提出的第四代核电站的性能要求以及美国最近颁布的新的能源政策，都贯穿一条主线，就是要提高安全性、改善经济性，在满足确定的安全要求的条件下，争取最好的经济性。而提高经济性，主要的途径有统一技术路线，技术引进吸收以及设备国产化等。

二.采用非能动安全系统、简化系统、减少设备来提高安全性

现阶段，许多国家给出的三代核电技术普遍都是在之前的设计上加入 非能动的安全性能系统取代之前的系统，进一步提高了核电站的安全性，同时也能显著降低核电机组建设以及长期运营的成本。而现阶段中核集团旗下的三门核电有限公司采用的就是美国西屋公司研发的第三代核电技术AP1000，该技术的特点也即是其的非能动性，大大的提高了核电站在运行中的安全性。

三.单机容量继续向大型化方向发展

为了能够降低核电站的成本，持续扩大前进规模，世界上大部分国家都提出了增大核电单机容量的思想。

结束语：

由于能源短缺和环境污染严重，同时以风能、太阳能为代表的新能源还无法成为主要的电力来源，各个国家开始大力发展核电。然而对于核能的利用，各国要针对自身国家的发展现状，合理的规划本国的核电站建设以及核能技术的发展。

参考文献

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[2] 郑建超.核电在我国可持续发展中的作用[A]. 中国核学会2001年学术年会文集[C].2001.33-36.

[3] 周振兴.王俊玲.浅谈核电技术的发展趋势[J].科技创新与应用.2013，（19）：289-289