核电厂的代际演进

•     世界核电走过了半个多世纪的历程，经历着技术创新的代际演进。

  　　第一代核电厂主要指上世纪五、六十年代，美英法苏少数国家建造的核能发电试验装置、原型电厂。这些核电厂具有明显的研究探索性，尚没有系统、规范的安全标准作为设计依据，但却从工程实践上验证了发展核电的可行性。

  　　第二代核电厂是按照比较完备的核安全法规和标准设计的，实现了商业化、批量化。第二代核电技术支撑了上个世纪世界核电大发展，为改善世界能源结构做出了巨大贡献。

  　　三哩岛和切尔诺贝利核电厂事故后，有关方面先后提出了用户要求文件URD和EUR，要求核电厂安全性与经济性相统一、先进性与成熟性相统一。依照用户要求文件提出的需求，人们在原有成熟经验和技术的基础上，先后研究开发出一批先进轻水堆，如AP1000先进非能动压水堆、EPR欧洲压水堆、ABWR先进沸水堆、APWR先进压水堆、APR1400韩国先进压水堆、ESBWR经济简化型沸水堆等，利用这些核电技术建造的核电厂统称为第三代核电厂。其中，ABWR核电厂已于1996年投入运行，EPR和AP1000核电厂等已在建造中。当前，第三代核电技术已经成为世界核电发展的主流。

  　　第三代核电技术的基本特征表现为：

  　　——采用标准化设计，因而缩短取证时间、加快建造进度、节约发电成本；

  　　——设计理念更为简化，设计要求更为严格，因而电厂运行易于操作，能有效防止人因失误的影响；

  　　——电厂可利用率进一步提高，电厂在役时间将提高到60年以上；

  　　——核电厂反应堆堆芯熔化概率进一步降低；

  　　——有效防止飞机撞击损害导致的放射性释放；

  　　——提高燃料燃耗，因而减少核燃料的使用量和核废物的产生量；

  　　——使用可燃毒物，从而延长核燃料的使用寿命。

  　　第三代核电技术的创新性突出地表现为三个方面：一是采用非能动或固有安全的理念，在事故条件下利用重力、对流等自然现象驱动安全系统，可以不依赖于能动部件和人员操作；二是具备更为灵活的负荷跟踪能力，部分品牌三代核电机组将在半小时内实现功率从25%到100%的负荷变化；三是三代核电机组整体而言具有更大的单机功率，目前典型的三代核电机组一般都在1000MWe电功率以上。

  　　创新引领核电未来。为了不断拓宽核能和平利用空间，持续提高核电的安全性、经济性、可靠性，人们又提出了“第四代核能系统”的概念，在核燃料循环、减少核废物、防止核扩散以及消除严重事故、避免厂外应急等方面提出了一系列更加新颖的规划设想。有关国家组建了“第四代核能系统国际论坛”，选择了超临界水冷堆、超高温气冷堆、熔盐堆系统、气冷快堆、钠冷快堆、铅冷快堆等技术方案作为重点开发对象。我国已加入了超高温气冷堆和钠冷快堆两个研究框架。

  　　科学家们预测，到本世纪下半叶至下世纪初，人们在继续使用核裂变能的同时，将开始使用更清洁、燃料资源更丰富的核聚变能。届时，人类将消除对能源供应及能源安全的各种忧虑，进入一个天朗气清、岳秀川灵的全新境界。

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