長期以來,公眾對于我國核電的發展高度關注。特別是近些年來,隨著核電技術的發展,各種新概念、新名詞層出不窮。其中,三代核電、四代核電等概念頗具代表性。四代核電的概念來自何處?四代核電有什么優勢?記者帶著這些問題走訪了中國原子能科學研究院研究員張東輝,請他為大家一一解答。
記者(以下簡稱“記”):四代核電的概念是怎么來的,其主要特征都是什么?
張東輝(以下簡稱“張”):到今天為止,核電站的發展已經歷了半個多世紀。國際上把上世紀50年代建設的實驗性核電廠和原型核電機組稱為第一代核電機組,比如美國的希平港核電站、前蘇聯的第一核電站等。上世紀60年代后期,在試驗性和原型核電機組建成的基礎上,陸續建成電功率在300MW以上的壓水堆、沸水堆、重水堆等核電機組,它們在進一步證明核能發電技術可行性的同時,使核電的經濟性也得以證明,表明核電可以與火電、水電相競爭。上世紀70年代,因石油漲價引發的能源危機促進了核電的發展,目前世界上商業運行的400多臺核電機組絕大部分是這段時期建成的,它們被稱為第二代核電機組,其中壓水堆和沸水堆占了大部分。
第三代核電的概念則起源于上世紀90年代,當時美國電力研究院出臺了“先進輕水堆用戶要求”文件(即URD),用一系列定量指標來規范核電廠的安全性和經濟性。隨后,歐洲出臺的歐洲用戶對輕水堆核電廠的要求(即EUR),也表達了與URD相同或近似的看法。國際原子能機構也對其推薦的核安全法規(NUSS系列)進行了修訂補充,進一步明確了防范與緩解嚴重事故、提高安全可靠性和改善人因工程等方面的要求。國際上通常把滿足URD文件或EUR文件的核電機組稱為第三代核電機組。第三代是在第二代技術的基礎上進行改進的,包括ABWR、SYSTEM80+、AP600、AP1000、EPR等設計。
為了從核能更長遠的可持續發展著想,以美國為首的一些工業發達國家聯合起來組成“第四代國際核能論壇”(即GIF),進行第四代核能系統的研究和開發。第四代先進核能系統概念2000年首先由美國提出,2001年得到眾多核能國家的認可。與第二、三代核電技術相比,第四代先進核能系統除了核反應堆外,還包括核燃料循環等相關環節。對于作為核心裝置的反應堆,提出了六種候選堆型,即鈉冷快堆、氣冷快堆、鉛冷快堆、超高溫氣冷堆、超臨界水堆和熔鹽堆。這六種堆型各有優勢,其技術基礎也大不相同。其中,鈉冷快堆的技術基礎已比較堅實。世界上曾建成18座鈉冷快堆,涵蓋了實驗快堆、原型快堆和經濟驗證性快堆,已積累了三百多堆年的運行經驗,工程技術已近成熟。
長期以來,公眾對于我國核電的發展高度關注。特別是近些年來,隨著核電技術的發展,各種新概念、新名詞層出不窮。其中,三代核電、四代核電等概念頗具代表性。四代核電的概念來自何處?四代核電有什么優勢?記者帶著這些問題走訪了中國原子能科學研究院研究員張東輝,請他為大家一一解答。
記者(以下簡稱“記”):四代核電的概念是怎么來的,其主要特征都是什么?
張東輝(以下簡稱“張”):到今天為止,核電站的發展已經歷了半個多世紀。國際上把上世紀50年代建設的實驗性核電廠和原型核電機組稱為第一代核電機組,比如美國的希平港核電站、前蘇聯的第一核電站等。上世紀60年代后期,在試驗性和原型核電機組建成的基礎上,陸續建成電功率在300MW以上的壓水堆、沸水堆、重水堆等核電機組,它們在進一步證明核能發電技術可行性的同時,使核電的經濟性也得以證明,表明核電可以與火電、水電相競爭。上世紀70年代,因石油漲價引發的能源危機促進了核電的發展,目前世界上商業運行的400多臺核電機組絕大部分是這段時期建成的,它們被稱為第二代核電機組,其中壓水堆和沸水堆占了大部分。
第三代核電的概念則起源于上世紀90年代,當時美國電力研究院出臺了“先進輕水堆用戶要求”文件(即URD),用一系列定量指標來規范核電廠的安全性和經濟性。隨后,歐洲出臺的歐洲用戶對輕水堆核電廠的要求(即EUR),也表達了與URD相同或近似的看法。國際原子能機構也對其推薦的核安全法規(NUSS系列)進行了修訂補充,進一步明確了防范與緩解嚴重事故、提高安全可靠性和改善人因工程等方面的要求。國際上通常把滿足URD文件或EUR文件的核電機組稱為第三代核電機組。第三代是在第二代技術的基礎上進行改進的,包括ABWR、SYSTEM80+、AP600、AP1000、EPR等設計。
為了從核能更長遠的可持續發展著想,以美國為首的一些工業發達國家聯合起來組成“第四代國際核能論壇”(即GIF),進行第四代核能系統的研究和開發。第四代先進核能系統概念2000年首先由美國提出,2001年得到眾多核能國家的認可。與第二、三代核電技術相比,第四代先進核能系統除了核反應堆外,還包括核燃料循環等相關環節。對于作為核心裝置的反應堆,提出了六種候選堆型,即鈉冷快堆、氣冷快堆、鉛冷快堆、超高溫氣冷堆、超臨界水堆和熔鹽堆。這六種堆型各有優勢,其技術基礎也大不相同。其中,鈉冷快堆的技術基礎已比較堅實。世界上曾建成18座鈉冷快堆,涵蓋了實驗快堆、原型快堆和經濟驗證性快堆,已積累了三百多堆年的運行經驗,工程技術已近成熟。