核电发展历程
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核电行业入门资料导言核电作为一种清洁、高效的能源形式,正在全球范围内受到越来越多的关注。
本文旨在介绍核电行业的基础知识和发展现状,帮助读者更好地了解核电行业并入门。
一、核电的简介核电是一种利用核能产生电能的技术。
核电站通常使用核裂变反应或核聚变反应来释放巨大的能量,驱动蒸汽轮机发电。
与传统的火力发电相比,核电具有无二氧化碳排放、能源富集度高、运行成本低等优点。
二、核电的发展历程核电起源于20世纪40年代的第二次世界大战期间。
1942年,世界上第一堆原子堆在美国芝加哥被成功运行,该堆用于生产原子弹。
此后,核电技术逐步发展,第一座商业化核电站于1951年在英国启动。
自此以后,核电在世界范围内得到了广泛的应用和发展。
三、核电的工作原理核电站由核反应堆和蒸汽发电系统组成。
核反应堆中的核燃料(通常是铀或钚)经过核裂变或核聚变反应释放出能量,使冷却剂(通常是水或二氧化碳)升温。
热能然后通过换热器将水变为蒸汽,驱动蒸汽轮机发电。
四、核电与可再生能源的比较核电虽然也属于清洁能源,但与太阳能和风能等可再生能源相比,仍存在一定的差异。
首先,核电需要处理核废料,而可再生能源不会产生有害废弃物。
其次,核电站建设成本较高,而可再生能源的建设成本相对较低。
然而核电的供应稳定性较高,不受天气和自然条件的影响,因此在保持电网稳定方面具有优势。
五、全球核电行业现状目前,全球有多个国家拥有核电站。
根据国际原子能机构的数据,截至2020年底,全球共有440个商业化核电机组,总装机容量约在370GWe左右。
法国、美国、中国、日本和俄罗斯是核电装机量最大的国家。
六、核电行业的未来展望随着全球对清洁能源需求的增长,核电行业也面临着新的机遇和挑战。
随着技术的进步,核电站的安全性和可靠性将得到提高。
同时,新的核能技术,如四代反应堆、核聚变等也将不断涌现,推动核电向更加可持续和高效的方向发展。
结语核电行业作为一种重要的能源形式,对全球的能源结构和环境保护具有重要意义。
世界核电发展历程核电的发展历程可以追溯到20世纪40年代末和50年代初。
以下是核电的主要发展里程碑:1. 原子能的发现:1945年,美国科学家在第二次世界大战末期研制出了第一颗原子弹,并确认了核裂变的可行性。
2. 第一个核反应堆:1942年,美国芝加哥大学的物理学家研制出了第一台自持核反应堆——芝加哥式堆,成功实现了可持续的核链式反应。
3. 世界上第一个商业核电站:1954年,苏联启用了世界上第一个商业核电站——奥布涅斯克核电站,该站采用了堆芯和石墨层间的气冷式堆,标志着商业化核电的起步。
4. 美国的核电发展:1957年,美国启用了第一座商业化核电站——厄巴纳核电站,使用了堆芯和可水冷的加速器驱动反应堆。
此后,美国快速推进了核电技术的研发和建设,成为世界领先的核电大国。
5. 瓦克希拉核电站事故:1979年,美国宾夕法尼亚州的瓦克希拉核电站发生了一起严重事故,造成了一些放射性物质的泄漏。
这次事故严重打击了核电行业的发展,导致一些国家暂停了核电项目。
6. 三个里程碑:1986年,苏联乌克兰的切尔诺贝利核电站发生核反应堆爆炸事故,这是历史上最严重的核电事故之一。
同年,法国开始运营世界上首个商业化的高温气冷堆——法里萨核电站;加拿大也启用了第一台压水堆核反应堆。
7. 福岛核电站事故:2011年,日本福岛核电站发生核泄漏事故,由于地震和海啸的影响,导致多个核反应堆发生熔毁。
这次事故再次引发了对核能安全问题的关注。
8. 当前的发展:尽管核电行业面临着安全和环境等诸多挑战,但仍有一些国家在继续推进核电项目。
例如,中国成为了世界上核电装机容量最大的国家,其他一些国家如印度和俄罗斯也在积极推动核电的发展。
总体而言,核电的发展历程经历了起步、快速发展、事故影响和重整等阶段。
随着对可再生能源的需求不断增加和对核能安全的担忧加剧,未来核电行业将继续面临许多挑战和机遇。
中国核电发展历程
中国核电发展始于上世纪70年代。
当时,中国正面临着快速
增长的电力需求和能源供应压力。
为了解决能源短缺问题,中国政府决定发展核能作为清洁、可持续的能源之一。
在1970年代和1980年代,中国开始与西方国家合作,引进核电技术和设备。
首个商业核电站——中国秦山核电站于1991
年建成并投入运营。
此后,中国逐渐掌握了核电技术,并开始自主研发和建设核电站。
随着对核电的需求不断增加,中国加速了核电站的建设速度。
在2000年代初期,中国启动了一系列大规模核电项目,以满
足快速增长的电力需求。
国家开始推动核电技术的国产化,增加了本土化的核电设备制造和运营能力。
2011年,福岛核事故发生后,中国加强了对核电安全的重视,审查了核电项目的规划和建设,加强了监管和安全措施。
尽管核电发展受到了一定影响,但中国仍坚持核电作为清洁能源的战略方向。
2015年,中国发布了“十三五”能源规划,明确提出了发展核
电的目标。
根据规划,到2020年中国核电装机容量将超过一
百六十万千瓦,将成为全球最大的核电市场。
同时,中国还在推进第三代核电技术的研发和应用。
目前,中国已成为全球核电发展最为迅速的国家之一。
在中国核电站运营的基础上,正在建设和规划更多的核电项目。
核电
已经成为中国能源结构的重要组成部分,为经济增长和环境保护做出了积极贡献。
背景资料:全球核电发展历程
全球核电发展始于20世纪50年代。
在这个时期,核能技术的发展呈指数级增长,许多国家开始探索利用核能发电的可能性。
首个商业性核电站是在1954年开始运营的英国卡尔登海姆核
电站,该核电站使用了英国麦哲伦泳池式反应堆,容量为50
兆瓦。
随后,俄罗斯建成了世界上首个可自持燃料的核电站,该核电站于1954年投入运营,使用了RBMK反应堆,容量为5兆瓦。
1957年,英国开放了首个商业性煤炭发电厂,德国和瑞典也
开始研发核能技术。
在1960年代,核能技术得到了更广泛的应用,世界各地陆续
建设了新的核电站。
美国、法国、日本等国家也开始投资建设核电站,并取得了显著的成就。
然而,1979年美国三里岛核事故和1986年苏联切尔诺贝利核
事故对全球核电行业造成了重大打击,导致公众普遍对核能的安全性产生了疑虑。
尽管如此,核能仍然继续发展。
许多国家加强了对核电的安全
监管,改进了核电技术,提高了核电站的安全性能。
到了21世纪,越来越多的国家开始将核能作为清洁能源的一部分,并积极推动核能的发展。
目前,全球有多个国家拥有核电站,核能发电量占全球电力供应的一部分。
随着全球对气候变化和能源可持续性的关注日益增加,核能作为一种低碳清洁能源的地位也逐渐凸显出来。
然而,核能仍然面临诸多挑战,例如废料处理、安全性和核武器扩散等问题,这些问题需要持续的研究和解决。
中国核电的发展历程
中国核电的发展历程可以追溯到20世纪70年代。
1970年代,中国开始研究核能发电技术,建立了第一家核电站——秦山核电站。
随着技术的不断进步,中国的核电事业得到了迅速发展。
1994年,中国建立了国家核电集团公司,成为中国核电产业的龙头企业。
2000年代初,中国开始大力推进核电产业的发展,举办了多次国际招标,引进国际先进的核电技术。
2007年,中国启动了“核电走出去”战略,积极开展对外核电合作,包括与法国、俄罗斯、加拿大等国家签订了多项核电合作协议。
2011年,福岛核事故引发了全球对核能安全的担忧,中国核电产业也受到了一定的影响。
不过,中国核电仍然继续发展,2015年,中国核电发电量已经超过了1500亿千瓦时。
目前,中国核电产业已经成为世界上最大的核电市场之一,正在积极推进核电技术的创新和升级,致力于实现清洁、高效、安全的能源发展。
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核电的发展历程核电是一种利用核能产生电能的技术,是人类利用核能的一个重要组成部分。
下面给大家介绍一下核电的发展历程。
核电技术的发展可以追溯到20世纪40年代末,那时科学家们开始研究怎样利用控制核反应来产生电能。
1942年,美国芝加哥大学的一位物理学家以及他的团队首次实现了一次性的自持式核反应,被视为核电技术的起点。
此后,世界各国开始纷纷投入核电技术研究。
随着核电技术的不断发展,1951年英国开设了世界上第一座核电站之一。
这座名为“马金什菲尔德”核电站的项目标志着核电技术进入了工业化阶段。
1954年,美国开设了世界上第一座商业性核电站。
“埃尔玛斯特岛一号”核电站的开启证实了核电技术具有实用化的可能。
此后,美国和苏联等国家相继建立了更多的核电站,核电技术开始在国际舞台上崭露头角。
到了1960年代,核电技术得到了进一步的发展。
1963年,英国第一个重水堆核电站投入商业运行,这一技术的发展标志着核电进入了第二阶段。
1966年,法国开设了世界上第一座快中子反应堆核电站,这种新型堆芯设计大大提高了核电站的效能。
同时,美国也开始研究融合能的利用,同年进行了第一次控制式的核聚变实验。
而到了1970年代,核电技术取得了一系列的突破。
1971年,日本开设了世界上第一座压水堆核电站。
这种技术相对安全,成本也相对较低,成为了核电技术的主流。
1973年,美国开始建设目前世界上最大的核电站,核电技术实现了大规模的商业应用。
同年,美国又进行了关于核电与环境保护的第一次国际研讨会,为核电的发展奠定了重要基础。
1986 年,切尔诺贝利核电站的核泄漏事故发生,对全球核电发展产生了重大影响。
此后,国际社会开始对核电技术留下了一些质疑,但并没有阻碍核电技术的继续发展。
1993 年,俄罗斯启动了世界上第一颗高温气冷堆的研究项目,这是又一个重要的里程碑。
之后,各国在核电技术的研究上也取得了一些突破,如加拿大开发了世界上第一台哥本哈根堆加热器等。
我国核电发展现状及未来发展趋势一、引言核能作为一种清洁、高效的能源形式,在全球范围内得到了广泛应用和发展。
本文将探讨我国核电发展的现状以及未来的发展趋势。
二、我国核电发展现状1. 核电发展历程自20世纪70年代以来,我国核电产业经历了快速发展的阶段。
首个商业运营的核电站——秦山核电站于1991年建成投产,标志着我国核电进入了实际应用阶段。
随后,我国相继建设了大亚湾、田湾、岭澳等核电站,核电装机容量逐渐增加。
2. 核电装机容量截至2022年底,我国核电装机容量达到了100吉瓦,占全球核电总装机容量的25%摆布。
我国已经成为全球最大的核电市场。
3. 核电发电量我国核电发电量也在不断增长。
根据统计数据,2022年我国核电发电量达到了4000亿千瓦时,占全国发电总量的5%摆布。
4. 核电技术水平我国核电技术水平也在不断提高。
自主研发的三代核电技术——华龙一号已经实现商业化应用,并在国际市场上得到了认可。
我国核电装备创造能力也在不断提升,已经能够满足国内核电建设的需求。
三、我国核电未来发展趋势1. 增加核电装机容量根据国家能源发展规划,我国计划到2030年将核电装机容量提高到200吉瓦以上,进一步巩固我国在全球核电市场的率先地位。
2. 推动核电技术创新我国将继续加大核电技术创新的力度,加强对新一代核电技术的研发和应用。
同时,加强与国际合作,吸收各国先进的核电技术,推动我国核电技术水平的提升。
3. 提高核电安全水平核电安全向来是我国核电发展的重要关注点。
未来,我国将进一步加强核电安全管理,完善相关法律法规,提高核电站的抗灾能力和应急处置水平,确保核电运营的安全可靠。
4. 发展核电与可再生能源的协同发展我国将进一步推动核电与可再生能源的协同发展,实现能源结构的多样化和可持续发展。
通过核电与风电、太阳能等可再生能源的互补性,提高能源利用效率,减少对传统化石能源的依赖。
5. 加强核电人材培养为了满足核电发展的需求,我国将加强核电人材培养。
中国核电的发展历程可以追溯到1955 年,以下是中国核电发展的重要里程碑和阶段:
1. 初步研究阶段(1955-1970):在1955年,中国开始进行核能的初步研究。
1964年,中国自主设计和建造了第一台核反应堆-小型试验堆(CRR-1),标志着中国核能研究的开始。
2. 商业化发展阶段(1970-1990):1970年代,中国开始着手开展核电站建设,第一个商业运营的核电站——田湾核电站(两台180万千瓦级压水堆)于1991年建成并投产。
此后,中国开启了核电站的大规模建设。
这个阶段还涉及到与其他国家的国际合作,引进和吸收国际先进技术。
3. 持续发展阶段(1990-2000):中国加快了核电站的建设速度,2000年前共建成商业运营的核电站5座,装机容量共计350万千瓦。
同时,中国开始研发自主设计的三代核电技术。
4. 技术自主发展阶段(2000-2010):中国致力于自主研发和推广三代核电技术。
这一时期,中国开始建设大型压水堆示范工程,2010年建成的岭澳核电站成为首座采用三代核电技术的商业化核电站。
5. 规模化建设阶段(2010至今):自2010年以来,中国核电的建设规模进一步扩大。
2014年以后,中国每年新增核电容量超过了其他任何国家。
不仅采用国内设计和技术,还引进了来自国际厂商的先进反应堆技术。
目前,中国已经成为全球最大的核电建设国和运营国,拥有多个核电站,并持续致力于技术创新和提高核能的安全性能。
中国的核电发展旨在满足能源需求、减少碳排放,并保证电力供应的稳定性。
同时,在核电发展过程中,中国也重视核安全和环境保护。
我国核电发展现状及未来发展趋势一、现状概述核电是指利用核能进行发电的一种能源形式。
在我国,核电发展经历了几个阶段。
自上世纪70年代开始,我国开始建设核电站,目前已经建成为了一系列核电站,并且取得了显著的成就。
截至目前,我国拥有核电站数量在世界上名列前茅。
二、发展历程1. 初步阶段:上世纪70年代至80年代初,我国核电发展处于初步阶段。
当时,我国主要依靠引进国外的核电技术来建设核电站。
在这个阶段,我国建成为了第一座商业运行的核电站——秦山核电站。
2. 发展阶段:上世纪80年代至90年代末,我国核电发展进入了快速发展阶段。
在这个阶段,我国开始自主研发核电技术,并且建成为了一系列核电站。
其中,以大亚湾核电站和岭澳核电站为代表的第二代核电站成为了我国核电技术的代表。
3. 建设阶段:2000年至今,我国核电发展进入了大规模建设阶段。
在这个阶段,我国核电站的建设规模不断扩大,核电装机容量也不断增加。
目前,我国已经建成为了多个核电站,形成为了一定的核电装机规模。
三、发展趋势1. 安全性优化:未来,我国核电发展将更加注重安全性优化。
核电站的安全是核电发展的首要任务,我国将继续加强核电站的安全措施,提高核电站的抗灾能力和应急响应能力,确保核电站的安全运行。
2. 技术创新:未来,我国核电发展将继续进行技术创新。
我国将加大对核电技术的研发投入,提高核电技术的自主创新能力。
同时,我国还将加强与国际合作,吸取国际先进经验,推动核电技术的进一步发展。
3. 产业升级:未来,我国核电发展将进一步推动产业升级。
核电产业是一个庞大的产业体系,涉及到核电设备创造、核燃料生产、核废料处理等多个领域。
我国将加强核电产业链的建设,提高核电产业的整体水平。
4. 环境友好:未来,我国核电发展将更加注重环境友好性。
核能是一种清洁能源,相比传统能源,核能发电不会产生大量的温室气体和大气污染物。
我国将继续推动核电发展,减少对环境的影响,为可持续发展作出贡献。
核电开展经历4个阶段1954年,前苏联建成了世界上第一座核电机组,人类进入了和平利用核能的时期。
从世界核电开展历程来看,大致可分为4个阶段:实验示范阶段、高速开展阶段、减缓开展阶段和开场苏醒阶段。
1.实验示范阶段(1954-1965年)1954-1965年间世界共有38个机组投入运行,属于初期原型反应堆,即“第一代〞核电站。
期间,1954年前苏联建成世界上第一座核电站—5MW实验性石墨滚水堆;1956年英国建成45MW原型天然铀石墨气冷堆核电站;1957年美国建成60MW原型压水堆核电站;1962年法国建成60MW天然铀石墨气冷堆;1962年加拿大建成25MW天然铀重水堆核电站。
2.高速开展阶段(1966-1980年)1966-1980 年间,世界共有242个机组投入运行,属于“第二代〞核电站。
由于石油危机的影响和被看好的核电经济性,核电得以高速开展。
期间,美国成批建造了500-1100MW的压水堆、滚水堆,并出口其他国家;前苏联建造了1000MW石墨堆和440MW、1000MWVVER型压水堆;日本、法国引进、消化了美国的压水堆、滚水堆技术;法国核电发电量增加了20.4倍,比例从3.7%增加到40%以上;日本核电发电量增加了21.8倍,比例从1.3%增加到20%。
3.减缓开展阶段(1981-2000年)1981-2000年间,由于1979年美国三哩岛和1986年前苏联切尔诺贝利核事故的发生,直接致使了世界核电的停滞,人们开场从头评估核电的平安性和经济性。
为保证核电厂的平安,世界各国采取了增加更多平安设施、更严格审批制度等办法,以确保核电站的平安靠得住。
4.开场苏醒阶段(21世纪以来)21 世纪以来,随着世界经济的苏醒,和愈来愈严重的能源、环境危机,促使核电作为清洁能源的优势又从头显现,同时通过连年的技术开展,核电的平安靠得住性进一步提高,世界核电的开展开场进入苏醒期,世界各国都制定了踊跃的核电开展计划。
国际核能发电历史沿革2009-1-12 12:55:29--------------------------------------------------------------------------------1、第一代核能发电机组第一代核能发电是利用原子核裂变能发电的初级阶段,从为军事服务走向和平利用,时间大体上在上世纪50年代到60年代中期,以开发早期的原型堆核电厂为主。
例如,美国西屋电气公司开发的民用压水堆核电厂,希平港(shippingport)核电厂在美国建成;以及通用电气公司(GE)开发的民用沸水堆核电厂,第一个建在美国加利福尼亚湾洪保德湾,以及随后1960年7月建成德累斯顿(Dresden-I)。
前苏联1954年在莫斯科附近奥布宁斯克建成第一座压力管式石墨水冷核电厂,英国1956年建成第一座产钚、发电两用的石墨气冷核电厂——卡德霍尔核电厂。
这一时期的工作,为下一步商用核电厂的发展奠定了基础。
第二代核电厂基本上仿照了这一代核电厂的模式,只是技术上更加成熟,容量逐步扩大,并逐步引进先进技术。
2、第二代核能发电机组(1)概况第二代核能发电是商用核电厂大发展的时期,从上世纪60年代中期到90年代末,即使目前在兴建的核电厂,还大多属于第二代的核能发电机组。
前后形成两次核电厂建设高潮,一次是在美国轻水堆核电厂的经济性得到验证之后,另一次是在1973年世界第一次石油危机后,使得各国将核电作为解决能源问题的有力措施。
第二代核电厂的建设形成了几个主要的核电厂类型,他们是压水堆核电厂,沸水堆核电厂,重水堆(CANDU)核电厂,气冷堆核电厂,以及压力管式石墨水冷堆核电厂。
建成441座核电厂,最大的单机组功率做到150万千瓦,总的运行业绩达到上万个堆年。
期间仅出现过两次较大的事故,即三里岛核电厂事故和切尔诺贝利核电厂事故。
气冷堆核电厂由于其建造费用和发电成本竞争不过轻水堆核电厂,上世纪70年代末已停止兴建。
石墨水冷堆核电厂由于其安全性能存在较大缺陷,切尔诺贝利核电厂事故以后,不再兴建。
从上世纪80年代开始,世界核电进入一个缓慢的发展时期,除亚洲国家外,核电建设的规模都比较小。
造成这种局面的原因主要有:①1979年世界发生了第二次石油危机,各国经济发展的速度迅速减缓;同时大规模的节能措施和产业结构调整,使得电力需求的增长率大幅度降低,1980年仅增长1.7%,1982年为负增长-2.3%,1983年以前美国共取消了108台核电机组及几十台火电机组的合同。
②两次核电厂事故对世界核电的发展产生重大影响,公众接受问题成为核电发展的主要关注点,一些欧洲国家如瑞士、意大利、奥地利、瑞典、德国等相继暂停发展核电;同时严格的审批程序,以及为预防事故所采取的提高安全的措施,使核电厂的建设工期拖长,投资增加,导致核电的经济竞争力下降,特别是投资风险的不确定性,阻碍了核电的进一步发展。
(2)中国第二代压水堆改进型机组特点我国核电技术的引进是从引进法国机组开始的。
法国百万千瓦级核电技术的原型是美国西屋公司标准312堆型,通过改进批量化建设发展成为标准化的CPY技术。
为了提高法国核电的出口竞争力,法玛通公司在CPY的基础上形成了安全性和经济性较好的M310堆型。
大亚湾核电站引进的就是这种新型的M310堆型,同时我国开展了百万千瓦级大型商用核电技术的消化、吸收和创新工作。
岭澳一期核电站以大亚湾核电站为参考电站,维持热功率和其它主要运行参数不变,结合经验反馈和核安全技术发展要求,通过37项技术改进,进一步提高了电站安全水平和技术经济性能,总体性能达到了国际同类型在役核电站的先进水平。
在建的岭澳二期核电站在大亚湾和岭澳一期核电站的技术基础上,根据运行经验反馈和参考法国同类机组批量改造计划,进行了多项技术改进,其中重大改进有15项。
岭澳二期工程按“自主设计、部件采购”模式实施。
CRP-1000方案是最近由中广核集团推出的,它以岭澳一期和岭澳二期为参考基础,为进一步满足新版安全法规的要求,相应采纳了一些新技术。
在后续项目中,CRP-1000方案仍将结合经验反馈,陆续采用新技术,使其安全性和经济性进一步提高。
应该说,CRP-1000是目前国内安全可靠性、成熟性、经济性等各方面有一定竞争力的核电技术方案。
是我国可以在“十一五”和“十二五”期间进行建设的百万千瓦级“二代加”改进核电技术方案。
辽宁红沿河核电站项目将采用CPR-1000技术方案。
CRP-1000拟采用的主要新技术有:①为了满足新安全法规、导则的要求,进一步应用的新技术。
②在岭澳二期基础上进一步完善数字化仪控技术。
③事故处理规程由事故定向转为状态定向。
④采用半速汽轮发电机组。
原大亚湾与岭澳一期均采用全速汽轮机组,现采用半速汽轮发电机组可具有以下优点:提高机组效率,继而提升电价竞争力;半速机组的供货商选择范围较大,可以形成多家厂商竞争的局面。
⑤首炉堆芯即采用18个月换料方案。
原来大亚湾与岭澳一期的堆芯换料为12个月,换料时间改为18个月后,可减少换料大修次数,降低大修成本,并可提高电站可利用率,增加发电量。
⑥反应堆压力容器设计寿命为60年。
原来法国(包括美国)的反应堆压力容器设计寿命均为40年,提高到60年后对核电站总的经济效益有很大提高。
⑦堆坑注水技术:有利于防止或延迟RPV熔穿;防止堆芯熔融物与混凝土反应,防止安全壳底板熔穿等。
⑧主回路应用LBB设计理念。
⑨工程建设采用可视化进度控制。
⑩采用三维辅助设计。
3、第三代核能发电机组(1)背景从九十年代开始人们逐渐加大了对化学燃料发电引起的环境污染,特别是对温室效应引起的全球变暖的关注,使得核能发电重新提上仪事日程。
同时,各核工业发达国家从80年代末到90年代初陆续开始积极为核电的复苏而努力,着手制订以更安全、更经济为目标的设计标准规范,理顺核电厂的安全审批程序。
其中,美国率先制订了先进轻水堆核电厂的电力公司要求文件(URD),西欧国家相继制订了欧洲电力公司要求文件(EUR)。
为了进一步提高核电厂的安全性,严重事故的预防和缓解,就成为新一代核电技术开发的核心。
如果计算到1986年切尔诺贝利事故时为止,世界商用核电厂累计约4000堆·年的运行历史,其间发生过两次严重事故,发生概率达到5×10-4/堆·年。
这说明,严重事故发生概率虽然低,但并不是不可能发生的;同时亦说明,单纯考虑设计基准事故,不考虑严重事故的预防和缓解,不足以确保工作人员、公众和环境的安全。
美国最早开展严重事故的研究,1975年WASH-1400报告首次将概率安全分析技术应用到核电厂,提出了以事件发生频率为依据的事故分类方法。
WASH-1400报告首次指出,核电厂风险主要并非来自设计基准事故,而是导致堆芯熔化的严重事故。
WASH-1400还首次建立了安全壳失效模式和放射性物质释放模式。
在这种背景下,一些发达国家的核电设备供应商利用自己的技术储备和经验积累,开始开发符合《电力公司要求文件》要求的,具备严重事故预防和缓解措施的先进轻水堆核电厂。
同时在提高核电厂的经济性方面亦采取了一系列措施,主要有提高单堆容量,降低单位造价;加深燃耗,延长换料周期,缩短停堆换料时间,提高核电厂的可利用率;延长核电厂的寿命至60年;以及采用模块化设计,缩短建造周期等。
(2)第三代核电机组的设计原则和特点第三代核电机组的设计原则,是在采用第二代核电机组已积累的技术储备和运行经验的基础上,针对其不足之处,进一步采用经过开发验证是可行的新技术,以显著改善其安全性和经济性,满足URD文件或EUR文件和IAEA新建议法规的要求;同时,应能在2010年前进行商用核电站的建造。
统观各国已提出的设计方案,有下列特点:①在安全性上,满足URD文件的要求,主要是:堆芯熔化事故概率≤1.0 X 10-5堆·年;大量放射性释放到环境的事故概率≤1.0 X 10-6堆·年;应有预防和缓解严重事故的设施。
核燃料热工安全余量≥15%。
②在经济性上,要求能与联合循环的天然气电厂相竞争;机组可利用率≥87%;设计寿命为60年;建设周期不大于54个月。
③采用非能动安全系统即利用物质的重力,流体的对流,扩散等天然原理,设计不需要专设动力源驱动的安全系统,以适应在应急情况下冷却和带走堆芯余热的需要。
这样,既使系统简化,设备减少,又提高了安全度和经济性。
这是革新型的重大改进,是代表核安全发展方向的。
④单机容量进一步大型化研究和工程建造经验表明,轻水堆核电站的单位千瓦比投资是随单机容量(千瓦数)的加大而减少的(在单机容量为150万-170万千瓦前均如此)。
因此,欧洲法马通、德国电站联盟联合设计的EPR机组的电功率为160万-170万千瓦,日本三菱提出的NP-21型压水堆核电机组的电功率为170万千瓦,俄罗斯也正在设计单机电功率为150万千瓦的WWER型第三代核电机组,美国西屋公司和燃烧公司也在原单机容量为65万千瓦的AP-600型的基础上改进,设计出单机电功率为110-120万千瓦的AP-1000型机组。
⑤采用整体数字化控制系统国外近年来新建成投产的核电机组,如法国的N4、英国的Sizewell、捷克的Temelin、日本的ABWR均采用了数字化仪控系统。
经验证明,采用数字化仪表控制系统可显著提高可靠性,改善人因工程,避免误操作。
世界各国核电设计和机组供应商提出的第三代核电机组无一例外地均采用整体数字化仪表控制系统。
⑥施工建设模块化以缩短工期核电建设工期的长短对其经济性有显著影响。
因此,新的核电机组从设计开始就考虑如何缩短工期。
有效办法之一就是改变传统的把单项设备逐一运往工地安装方式,向模块化方向发展:以设计标准化和设备制造模块化的方式尽可能在制造厂内(条件较工地好)组装好,减少现场施工量以缩短工期。
美国和日本联合建设的ABWR机组已成功地采用了这种技术。
美国AP-1000也将采用模块化设计、建造技术,据称其工期可缩短为48个月。
(3)第三代核电厂的主要类型①先进压水堆核电厂在国际上,目前已比较成熟的第三代核电压水堆有AP-1000、ERP和System80+三个型号,System80+虽已经美国NRC批准,但美国已放弃不用。
i)AP600与AP1000先进的非能动的压水堆电厂。
紧凑布置的反应堆冷却剂系统。
反应堆冷却剂系统采用二环路,各有一台蒸汽发生器、两台屏蔽式电动泵、一条热管段和两条冷管段组成,泵的吸入管直接连在蒸汽发生器下端,省去泵的单独支撑。
非能动的安全系统。
由重力、自然循环和储能等按自然规律来驱动的安全系统。
包括非能动余热派出系统、非能动安全注射系统,以及非能动的安全壳冷却系统。
非能动余热排出热交换器的进口与反应堆冷却剂系统热管段相连,出口与蒸汽发生器出口腔相连。