淺談核電技術的發展趨勢

摘 要：目前，全球都存在的共同問題就是，資源可持續發展與環境保護，越來越多的國家將核能用作新式的清潔資源。中國也逐漸由適度轉為積極的發展模式，重視核能的運用，這篇文章主要分析了如今核能的現狀以及發展。

關鍵詞：核電技術；現狀；發展趨勢

1 核電技術發展的最新動向

1.1 核能復蘇的動向

美國政府下發的新資源策略，要求重新發展核能。在二零零一年五月十七日，美國在布什總統的帶領下，下發了美國遵守的核能策略，提出了應該使用無污染、能源無限的核能，資源策略提議，國家主要使用的資源以核能為主，同時還制定了推動核能重新發展的詳細策略。要求美國核管會在審批新的先進反應堆申請許可證的過程中將保證安全和環境保護作為最重要的條件。要求核管會推動核電企業對現役核電站安全升級、增加發電量。要求核管會對現役核電站重新發放許可證，使之達到或超過安全標準。提出發展下一代核技術和先進的核燃料循環，重新審訂核燃料處理方法的研究，使得核廢料少并具有強的防核擴散能力；不鼓勵積累分離钚；要發展清潔、高效、廢物量少、防核擴散的乏燃料處理處置技術。在2001年5月召開的核能會議上，美國核工業界提出在2020年前，新增核電裝機5000萬kW的設想目標。2001年8月初，美國眾議院通過了“保障美國未來能源”的法案，支持在現有核電廠址上建設新的核電機組，增加國家在核能方面的研究費用，增加各大學的核科學及核工程的教育經費和研究費用。

1.2 第四代核電技術概念的提出

1.2.1 第四代核電技術的概念

1代核能是在5、60年代使用的驗證性的核電站；2代核能是在七、八十年代大量建設的標準系統核電站；3代核能是九十年代開發的成熟輕水堆；4代核能是未開發核電；其主要特點是避免了核能的擴散，集安全，高經濟與少廢物等優點與一體。

1.2.2 開發第四代核電技術的目的

對于3代核電，美國政府有很多不滿意的地方：不重視核擴散的問題，沒有很好的經濟性。為了做到提高核擴散的處理能力與提高核電技術的經濟性，就有了研究與開發4代核電站的想法，并予以實施。

1.2.3 設想發展進度

目前要做的就是了解并確定4代核電要滿足的條件，由之前的原則性轉為針對具體的規劃，以此作為鋪墊再堆型開發。計劃在二零二零年至少有一個實驗站運行，三零年再進行批量的建設，從零一到三零這段時間，建設一批3代成熟清水堆核電組。

1.2.4 當前的進展

現在，這個計劃還是實施的初步階段，重點工作就是教授與專家進行研究。得出的結論還是處于概念理論，需要在以后逐漸的進行深入，同時有眾多方面的認可。這個階段離實踐堆型實驗的開發與研究有很遠的距離，如今就將堆型認定為4代核電模型有點操之過急。

2 世界核電技術發展的趨勢

2.1 提高安全性、改善經濟性成為核電技術發展的主要趨向

在現代化核電市場機制中，要保證一個設備在市場中具有競爭力，能夠穩定在市場發展中占據重要位置，重要的是在安全性能以及經濟上具有優勢。在近十年來，指導核電技術發展的用戶要求文件（URD、EUR）、最新提出的第四代核電站的性能要求以及美國最近頒布的新的能源政策，都貫穿一條主線，就是要提高安全性、改善經濟性，在滿足確定的安全要求的條件下，爭取最好的經濟性。如堆芯熔化概率<1.0×10-5/堆年，大量放射性釋放概率<1.0×10-6/堆年，燃料熱工安全裕量≥15%等。

2.2 延長在役核電站的壽期已是世界各國都實際采取的行動

從經濟方面來看，增加核電站的使用時間比新建更經濟。且第一時間對反應堆設施進行更換，增加反應堆的使用時間通過技術與經濟的時間證明更具有可行性。很多的設計為四十年使用壽命的核電站都能夠增加到六十年。如今，很多國家都對延長核電站壽命的技術進行研究與探討，例如：日、英、美等，再通過批準之后，進行延長工作。

2.3 單機容量繼續向大型化方向發展

為了能夠降低核電站的成本，持續擴大前進規模：俄羅斯講出建設一百五十萬千瓦的壓水堆設備的思想；日本三菱集團講出建設一百五十到一百七十萬千瓦的壓水堆設備的思想；日本的東芝集團和日立集團提出了建設一百七十萬千瓦的ABWR-II思想；美國西屋集團原使用的電功率在600MW的壓水堆向電功率為1000的壓水堆方向前進。

2.4 采用非能動安全系統、簡化系統、減少設備來提高安全性

眾多的國家所給出的設計原理，普遍都是在之前的設計上加入非能動的安全性能系統取代之前的系統。沒有規定必須所有的都使用非能動的安全性能系統，針對技術的熟練性與機組安全經濟相應的改進再確定使用什么種類的非能動性安全性能系統，就是非能動以及能動多混式的安全性能系統。

3 對于我國核電技術發展的啟示

3.1 我國發展核電，必須發展更安全、更經濟的新一代機型

目前，全球的核電發展所面臨的問題就是怎樣增加核電的安全性能與經濟性能。因三哩島與切爾諾貝利的核電時間新出的核能問題。是全球核電發展重要阻礙，要想核電能有穩定可持續發展就必須有更加安全的核電機組代替原有的運行，做到大眾廣泛認同。

3.2 應堅持壓水堆核電的技術路線

20世紀80年代初，由國家計委、原國家科委聯合召開的我國發展核電的技術政策論證會確定，后報經國務院批準頒布實施，發展壓水堆核電技術路線。我國最近這二十年來在核電站中的發展對比國際發展模式相比較，都充分說明了我國使用的壓水堆核電方法的思路是可行的，同時在壓水堆核電方法中獲得了很大程度的進步，并且成立了相應的技術研究機構，組建了一支實力強、專業化的研究團隊。我國新建立的核電設備都在運用我國早已擁有的壓水堆核電技術，同時將會堅持走這條路線，不會輕易的發生變化。

3.3 我國新一代的核電機型應該滿足國際上的用戶要求文件

我國新建立的核電站應該順應國際上核電站發展的方向，按照國際中的一些標準條例進行建筑規范，例如歐洲的EUR文件、美國的URD文件。當然在我國建立新核電站的時候所遵守的國際條例也要根據我國實際國情，改革成適合我國國情的條例，適合新型核電站的需要。在建立的時候要在遵守標準的規范情況下，使用最經濟可行的方法。

3.4 新一代的核電機型應考慮采用系統簡化、非能動、數字化的儀表控制系統和模塊化技術的壓水堆

依據目前全球核電的前進方向，我國的新型核電可以使用非能動性安全性能系統，這樣能夠使設計更為簡單，增加核電的安全性能，提高整體經濟性能，不過非能動性安全系統不用全面覆蓋，必須以改進以后的經濟能力與可實施性做依據，針對不同的情況做出正確的選擇。采用模塊化技術可縮短建設周期，提高經濟性。數字化的儀表控制系統是提高核電的安全性、運行可靠性和經濟性的重要措施。

3.5 抓緊新一代的核電機型的研究開發，趕上世界核電發展的步伐

根據國家計委《國民經濟和社會發展第十個五年計劃能源發展專項規劃》中提出的“自行開發新一代核電站”的要求和世界核電發展的趨勢，這就需要重視最新核電的開發與研究，確保在二零一零年之前做好這項工作。這也是上首堆的要求之一。在十二五到十三五的整個過程中，做好首堆的初步建設與投運，做好大面積標準要求內的核電機組建設，做到了這些就能夠達到全球核電事業的發展水平。