第四代核电站

１能源需求
提供丰富的电力是渴望经济发展的国 家的重要基础。能源，具体讲，电力是 经济发展的燃料，是经济发展的牵引 力。但是，世界ｌ／３以上（超过２０亿 人口）的人们，迄今仍生存在无电力的 生活环境之中。并且还有约２０亿人口人
么来补充新的电力。发达国家不要说有 道德上的责任，也存在有想帮助发展中 国家维持经济发展和提高生活水平的基 本愿望，另外，还必须维持各国的能源 及经济安全。 现在，世界上有４３５座发电用反应 堆，向世界提供着约１６％的电力。我 们充分地认识到核能是经济的，是安全 的，并且是一种没有暖化气体释放的电 力源，但同时也深刻地认识到，从公众 的安全性来讲，存在着处置放射性废物 的巨大课题。有关这方面的问题将在以 下的章节中加以论述。在未来的世界能 源需求中，核能应该发挥巨大的作用，
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也必须发挥巨大的作用，并且，作为 不会排放暖化气体、能进行大规模开 发的惟一的技术，其作用将不断发 展，现在我们决心推进这一方案。如 果说应该向世界提供足够的、干净的 电力是一种所谓的道德要求，在几种 可选择的能源中，只有核能占有重要 的位置，对我们而言，这就是道德的 要求。
以下）在内，电站从业人员的累计辐照 剂量，比１ ９８０年减少了８０％。 作为世界的发展动向，因竞争机制 的引入，正在放宽以降低消费者电价为 目的的电力事业管理法规。由于管理法 规的放宽，在竞争机制发挥作用的美国 市场，早期预计核能发电可能会因经济 的原因而遭到淘汰，但现在却出现了截 然不同的情况。在美国的２４个州推行的 放宽管理法规的过程中，有关核电站剩
ｈｔｃｐ：／以ｅｎ—ｉｖ．ｎｅ．ｄｏｅ．ｇｏｖ网页上可看
到。这次讨论会的结论归纳如下： 第四代核能发电系统的基础电力 成本无论是建在美国国内地区，还是 建在其他国家，都必须具有与其他电 力资源的价格竞争力。在美国，天 然气是其比较的对象，其成本在美国 约为３美分／ｋｗｈ。 第四代核能发电系统的投资风险 必须最小。希望核电站的投资费用只 能在１０００美元／ｋＷ，建造时间在３— ４年。 第四代核电站必须具有更高的安全 性系数，不仅要得到国家的安全法规 官员的认可，还要得到一般公众的认 可。其中必须降低发生堆芯损伤的可 能性是必需的条件。但仅此要求还不 够。第四代反应堆的设计还要公开， 通过具有透明度的综合反应堆试验， 最可能发生事故的后果必须证明不会发 生重大堆芯损伤。这就是说，在事故 时的温度方面，要使用不熔化的堆芯 燃料和包壳材料，要使用化学反应性 小的冷却剂，并且，在最坏的事故条 件下，利用非能动冷却导热系统，以 实现将堆芯温度维持在可进行处理的范 围。要制定出紧急时防止给现场外的 公众带来影响的事故方案。第四代核 能技术应该根据现有反应堆运行的相关 知识和经验进行设计，在维持方面，必 须保持对人为错误较高的冗余性。 从采矿到燃料制造、反应堆运 行、废物处理的全部燃料循环、运 输、反应堆解体及去污的所有过程， 在第四代反应堆中，必须从最初就要 有所考虑。尤其是在所有废物的流程 ２０００年５月，美国能源部召开了 美国国内及世界核能产业界、学会、 中，都应有彻底解决的方案。并且， 第四代反应堆的技术在设计上要做到将 产生的废物量减少到最低限度，例如 燃料要达到极高的燃耗深度等。 第四代先进反应堆系统和在其燃料
９９９
余资本费回收问题上，已达成协议。由 于剩余资本费回收的终止，同美国其他 电力供给相比，与运行、维护、燃料 相关的发电成本已达到了极具竞争力的水 平，所以，核能的经济魅力有了很大的 活力。１９９９年，核能发电平均非资本费 用大致为２美分ｋＷｈ。在美国市场上， 这是最低的价格，与煤电大致相同，与 天然气发电相比，便宜许多。天然气发 电成本约为３．５美分ｋＷｈ，由于天然气 价格的上涨和燃气轮机投资费的增加， 预计还会上升。 美国市场核能发电经济性环境的改 善，引发了想获得核能资产及想取得反 应堆所有权的热情，其结果是出现了更 加强大有效的核能发电公司。相同的集 约化公司在世界的电力供给市场和核燃料 市场也开始产生。这种市场诱导式的集 约和作为美国核能资产商业的巨大魅力表 明了美国核能产业在经济方面的健全性。 美国核管会（Ｔｈｅ
Ｇａｓ＆Ｅｌｅｃｔ ｒｉｃ）公司的卡尔浮悬岩
中，必须具有能继续改善其经济性的 能力。现有反应堆运行的经济性是极 为良好的，但新建核电站的资本费 （￥ｌ ５００“２０００／ｋＷ）和较长的建造时 间、审批时间、退役时间，与美国市 场的燃气电站相比，是不能相比的。 针对公众对核电站和核燃料循环的
Ｏｐｅｒａｔｏｒｓ）公开发表的安全指
Ｒｇｕｌａｔｏｒｙ ｕ．ｓ．Ｎｕｃｌｅａｒ
年，美国１０３座核电站提供了２０％的电 力（７ ３００亿ｋＷｈ）。在美国，自７０ 年代（译者注：可能为８ ０年代）初 期开始，尽管没有新的核电站订货， 在过去的２０年时间里，核电站发电量 每年按８％的速度增加。７０年代订货的 核电站达到４０座，最后１座是在１９９６ 年开始投入运行的沃兹巴１号（ｗａｔｔｓ
运行的执照申请。这些运行执照的延长 申请手续是在２年以内完成的，另外，还
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种意义上是更容易出问题，包括危险时 刻在内。尤其是在熟练技术支持基础差 的国家或不同安全文化和工作文化的国 家，要发展这种轻水堆技术可能存在 问题。 必须对核燃料废物进行很好的管 理，要解决燃料循环的后处理问题。 建设永久的处置场，还是建设中间贮 存设施，美国正处于努力从政治上解 决核燃料废物处置的时刻，我们具有 政治上的意愿和指导力，当达成一致 意见时，是可能解决的。 必须将商业性核燃料循环的核扩 散可能性限定在最低限度。今后，随 着核能发电在世界范围内的发展，为 了继续防止核扩散，所有核燃料供给 国及反应堆运行国要承担起技术改进的义 务。 为了保持核能技术发展的基础，在 世界范围内要持续不断地培养出核能技术 人才。保证持续的人才供给，维持研究 开发机构、国家研究所、大学、企业的 技术基础，按最佳的状态发挥作用，为 此，国际合作是非常必要的。 新的、革新型反应堆技术应该降低资 本费用。为此，在将核电站的建造费 用降低到能与其他能源竞争的水平方 面，所谓的“制造”新方法和加快核 电站的发展，将起重要作用。这种方 法完全不同于过去通过大型化来降低成 本的方法，它是一种适合于核电站建 造的新方法，即从像机场的建设和设 计那样的现场一座一座地建设，改变 簖≮ 期性经济脆弱性，实现废物量的最少 化；④减少核物质扩散的可能性。为 了适合２ ｌ世纪世界核电市场的需求， 以满足能适合于核能发达国家及发展中 国家并具有竞争力的下一代核能系统的 条件。其专家讨论会的详细内容在
（Ｃａｌｖ批准了杜 克奥康尼（Ｄｕｋｅ ０ｃｏｎｅｅ） 核电站延长
标仍在不断得到刷新。这些指标包括 计划外自动停堆（美国２／３的电站都为 零）、工业安全性（与全美工业平均 值相比，美国核电站的事故率在１／１０
安全顾虑，必须继续确保足够的可靠 性。现有轻水堆技术是极为安全的， 但针对运行和维护的过分可靠，在某
有８座核电站已提出了延长运行执照的 申请，预计还有近３０座的核电站将提 出延长运行申请。核能产业界和核管 会预测美国最终会有８０％的核电站将提 出延长运行的申请，并会得到批准。 到目前为止，核能发电对环境是 一种干净的能源的这一好处，还没有 足够的认识，也未做出很好的评价。 随着化石燃料的燃烧所引起的微粒子及 气体排放对健康的影响，尤其是暖化 气体排放的增加对气候重大影响的科学 证据的积累，各种能源对环境负担的 讨论，将会引起国际上的关注。在美 国能源政策中，检测环境负担的品质 已逐渐占据了重要地位。并且，如果 我们将经济发展的要求和对环境的责任 统一考虑，现有的核电站继续运行、 增加现有核电站的发电容量以及新建核 电站，在美国未来能源政策中将举足 轻重。
４第四代反应堆对课题的响应
核电站始于５０年代到６０年代开发的 第一代轻水冷却反应堆。在这些反应堆 的基础上，开发出了现在世界上已建成 的更加大型的压水堆和沸水堆（第二 代）。目前我们正在进行标准化和最佳 化的设计，处于大力采用非能动安全性 的第三代核能发电技术的前期。一旦将 来形成了核能发电更广宽的市场，希望 组成世界性的联合体。因而，对于我们 上述提出的５个课题的前４个课题，有必 要提出应该怎样解决技术问题的方案。 就我个人的看法，在非常复杂的情况下 同意过度简化的危险性的基础上，阻碍 未来核能发电的最大因素是建造成本问 题。 第四代反应堆技术面临的课题有： ①降低建造成本（尤其是资本费）；② 改善安全性（尤其是公众的安全）；③ 为减少因废物处置政策的变更而出现的长
Ｉ）核电站。核电站的负荷因子
不断提高，到１ ９９９年已达到了８８％。 美国本土的核电站的总发电量，已从 １９８０年的３０００亿ｋｗｈ增加到了现在的 ７３００亿ｋＷｈ。美国总发电量的增加， 其主要原因是由于美国核能发电良好的 经济性。 在提高核电站经济性的同时，安 全性也有的很大的提高。世界核能发 电事业协会（Ｗｏｒｌｄ
Ｎｕｃｌｅａｒ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ
ＣｏｍｍｉｓＳｉｏｎ）正在修改核电
站的运行规则。新规则程序按照实效基 础的风险优先管理规则标准。一般认 为，按照新程序，只要不损害安全性， 就可能取消与经济负担相关的过分的管理 规则。核管会于２０００年３月２３日已批准 了巴尔迪摩煤气电气公司（Ｂａｌｔｉｍｏｒｅ
２核能发电的变化
我们现在正处于新千年伊始，面 临着世界能源不可预测的需求增长和经 济成长。我们有必要回答这样的问 题，核能处于怎样的状态，阻碍未来 核能发展的原因是什么，另外，为了 解决存在的问题，现在我们应该做些 什么。 美国是进行核能开发和应用的先驱 者，针对核能的现状，面对未来的挑 战，必须提出非常重要的指标。１
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３核能面临的课题
近３年来，美国围绕核能的经济性 环境、管理规则、运行、安全及环境 负担的情况，已有了戏剧性的变化。 在世界范围内也可见到同样变化的兆 头。透过这些变化，我们认为，就核 能的未来，不仅是现有核电站的继续 运行，新建核电站的动工等已出现了 比较光明的未来。但是，其光明未来 的前提条件是要解决以下５个课题。 必须继续保持核能发电的经济竞争 力，在管理规则放宽的世界电力市场