核電技術(shù)的演變與發(fā)展趨勢

一、第二代堆場:堆型、堆型和安全根據(jù)國際能源和原子能的發(fā)展趨勢，第一階段建于20世紀(jì)50年代至60年代，采用了原有的堆垛法。自20世紀(jì)70年代以來，第二代核電站有幾種類型和良好的運(yùn)行性能。它們也在改進(jìn)、延長和批復(fù)使用，現(xiàn)在有23臺機(jī)組。第三代核電站的開發(fā)始于20世紀(jì)90年代，安全和經(jīng)濟(jì)狀況進(jìn)一步提高，市場前景樂觀。2005年，第一個項(xiàng)目開始建設(shè)，但尚未注冊。第四代核電站建設(shè)于20世紀(jì)90年代末，處于研究和開發(fā)階段。主要特點(diǎn)是更加安全、經(jīng)濟(jì),資源利用率提高,廢棄物量減少,具有防止核擴(kuò)散等性能,特別是核燃料利用率大大提高,預(yù)計2035年將出現(xiàn)商用堆。2005年,全球第二代核電站(堆)共有443臺套,積累了超過1.2萬多堆年的安全運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。核電裝機(jī)占發(fā)電總裝機(jī)的16%,核電占總發(fā)電量的20%左右。從堆型上看,壓水堆占核電的56%,沸水堆占21%,重水堆占7%,其他堆型占16%。近年來的第二代機(jī)組增效延壽研究表明,美國第二代機(jī)組核電可利用率可以從70%左右提高到90%,壽命由40年延長至60年,相當(dāng)于新建25臺百萬千瓦機(jī)組。預(yù)計未來30年壓水堆仍將是核電發(fā)展的主力堆型。上世紀(jì)70年代以來建設(shè)的商用核電站稱為第二代。90年代為解決公眾關(guān)注的核安全和核廢料問題,在第二代基礎(chǔ)上研發(fā)的先進(jìn)輕水堆核電站稱為第三代,實(shí)際上是第二代技術(shù)沿著提高安全性和經(jīng)濟(jì)性的方向不斷改進(jìn)的結(jié)果。目前,第二代核電站運(yùn)行業(yè)績良好,尚有改進(jìn)潛力和發(fā)展空間,在一定時期內(nèi)仍是核電技術(shù)的主流;第三代核電的設(shè)計目標(biāo)要求比第二代具有更好的安全性和經(jīng)濟(jì)性,尤其是非能動安全系統(tǒng)和嚴(yán)重事故應(yīng)對措施,可減少故障演變成事故的風(fēng)險,從而使堆芯熔化和大量放射性釋放的概率進(jìn)一步降低。第三代的壓水堆核電機(jī)組目前尚未取得實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),沒有成熟的商用機(jī)型,達(dá)到批量規(guī)模建設(shè)的階段還需要有個過程。發(fā)達(dá)國家都準(zhǔn)備采取先建設(shè)首堆工程的審慎做法以減少風(fēng)險。由于第三代壓水堆核電站剛開始建設(shè),在經(jīng)濟(jì)性方面尚難以顯現(xiàn)競爭優(yōu)勢,但可以預(yù)計,隨著第三代核電站的批量建設(shè),經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)勢將得到逐步體現(xiàn)。二、我國堆場堆場設(shè)計能力我國的核電已進(jìn)入批量化加快發(fā)展階段,沿海及經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū),核電已顯示出較強(qiáng)的綜合競爭力。經(jīng)過多年來的核電發(fā)展建設(shè),在新型技術(shù)自主研發(fā)、設(shè)備制造和運(yùn)營管理等方面積累和取得了一些經(jīng)驗(yàn)和成績,基本具備“中外結(jié)合,以我為主,發(fā)展核電”的能力。在核電工程設(shè)計方面,已具備30萬和60萬千瓦壓水堆核電站自主設(shè)計,基本具備滿足現(xiàn)行核安全要求的百萬千瓦級核電站設(shè)計能力,以及自主批量規(guī)模建設(shè)的工程設(shè)計能力,并形成了核電站總體設(shè)計、核島與常規(guī)島設(shè)計等骨干隊(duì)伍。30萬千瓦壓水堆核電站成套出口國外。在核電設(shè)備制造方面,已基本形成上海、東北和四川三大核電設(shè)備制造基地,除主泵、數(shù)字化儀控系統(tǒng)等少部分設(shè)備外,具備了百萬千瓦級壓水堆核電大部分設(shè)備的制造能力。60萬千瓦核電站國產(chǎn)化率可以達(dá)到70%以上,百萬千瓦級核電站可以達(dá)到50%以上。在建設(shè)安裝及施工方面,“九五”和“十五”期間四個核電項(xiàng)目的建設(shè),證明我國施工建設(shè)隊(duì)伍具備了同時在四個廠址上按不同進(jìn)度建設(shè)8臺核電機(jī)組的土建安裝施工能力。在核電建設(shè)與安全監(jiān)管方面,我國已初步掌握了國際先進(jìn)工程建設(shè)項(xiàng)目管理模式,先進(jìn)的管理觀念、規(guī)范、規(guī)程、制度、方法并配置了相應(yīng)的軟、硬件管理手段;初步建立了與國際接軌的核安全管理和監(jiān)督的法規(guī)、制度、體系,并在實(shí)踐中積累了經(jīng)驗(yàn),具備了對核電進(jìn)行全過程全方位監(jiān)督管理的能力。在安全運(yùn)行維護(hù)方面,我國核電站運(yùn)行達(dá)到了國際中等偏上水平,基本具備了核電站運(yùn)行管理、在役檢查、維護(hù)檢修、人員培訓(xùn)等的技術(shù)支持和服務(wù)能力。在核燃料生產(chǎn)供應(yīng)能力方面,實(shí)現(xiàn)了核電站燃料組件國內(nèi)供貨,通過新建和改擴(kuò)建擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,可以滿足未來核電發(fā)展的需要。三、自主化和核電站的發(fā)展理念(一)百萬千瓦投機(jī)設(shè)備的建設(shè)通過大亞灣、嶺澳一、二期核電項(xiàng)目的建設(shè),我國已經(jīng)初步掌握了第二代及改進(jìn)型核電技術(shù)并具備批量化建設(shè)百萬千瓦核電站的能力。在當(dāng)前開工建設(shè)的第二代核電項(xiàng)目,要進(jìn)一步加大自主化力度和設(shè)備國產(chǎn)化率,在完成8—10臺套百萬千瓦級核電站建設(shè)時,實(shí)現(xiàn)從核電站設(shè)計施工、設(shè)備設(shè)計制造和運(yùn)營管理等全面掌握第二代及改進(jìn)型核電技術(shù)的目標(biāo),同時要積極著眼于為消化吸收第三代核電技術(shù)奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。(二)百萬千瓦級核電機(jī)組第三代核電技術(shù)的引進(jìn),應(yīng)堅持“以我為主,中外合作,實(shí)現(xiàn)共贏”的方針,近期,我國已經(jīng)決定引進(jìn)西屋公司的AP1000技術(shù)建設(shè)浙江三門、山東海陽四臺百萬千瓦級核電機(jī)組。全面掌握第三代核電技術(shù)是我國核電中長期發(fā)展目標(biāo),要以浙江三門、山東海陽核電示范工程為依托,重視并加快第三代核電引進(jìn)技術(shù)的消化吸收,站在較高的起點(diǎn)上,自主創(chuàng)新建設(shè)基礎(chǔ)平臺并與國際接軌,通過一批國家重點(diǎn)核電項(xiàng)目的建設(shè),使第三代核電在我國取得技術(shù)突破,率先實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)及商業(yè)化應(yīng)用,逐步成為我國核電建設(shè)的主流技術(shù),同時要瞄準(zhǔn)并爭取步入國際市場。(三)加強(qiáng)政府協(xié)調(diào)推進(jìn),重點(diǎn)突破目前,我國核電發(fā)展處于關(guān)鍵時期。首先要進(jìn)一步統(tǒng)一思想、提高認(rèn)識、認(rèn)真謀劃、集中力量、狠抓重點(diǎn)、具體落實(shí)。在核電發(fā)展進(jìn)程中,既要注重發(fā)揮市場配置資源的基礎(chǔ)性作用,又要加強(qiáng)宏觀調(diào)控,發(fā)揮好政府的組織協(xié)調(diào)作用,加強(qiáng)統(tǒng)籌規(guī)劃,協(xié)調(diào)推進(jìn),重點(diǎn)突破。針對第三代核電引進(jìn)技術(shù),一要集中國內(nèi)力量消化吸收,并通過擴(kuò)大合資合作等多種途徑盡快掌握核電技術(shù),同時充分重視組織在消化吸收基礎(chǔ)上的自主研發(fā)與創(chuàng)新工作。二要盡快掌