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简述4代核电站的发展历程及各自优缺点

2018-08-20 10:12:54 来源:网络 评论:0 点击:

1954年6月27日,前苏联建成的世界上第一座核能发电站——奥布涅斯克核电站,使人类利用核能发电成为可能。核电技术发展到今天,大致可分为四代。

1、第一代核电站——证明技术上的可行性

第一代核电站,是指20世纪50年代至60年代前期开发建设的实验性原型反应堆,证明了利用核能发电的技术可行性。

第一代核电站受燃料循环等技术限制,投资费用高,功率通常较低。

  主要的第一代核电站

 

建成时间 国家 核电站/反应堆名称 电功率
1954年 前苏联 奥布涅斯克实验性核电站 5 MW
1956年 英国 卡德豪尔石墨气冷堆原型核电站 45 MW
1957年 美国 希平港压水堆原型核电站 60 MW
1958年 中国 重水慢化研究堆 -
1960年 美国 德累斯顿·费米一号原型堆 -
1962年 加拿大 天然铀重水堆型核电站 25 MW
1962年 法国 天然铀石墨气冷堆型核电站 60 MW

 

2、第二代核电站——证明经济上的可行性

20世纪60年代后期,在第一代核电站的基础上陆续开发建设了电功率在300MW及以上的压水堆、沸水堆、重水堆、石墨水冷堆等核电机组。上世纪70年代,因石油涨价引发的能源危机促进了核电的大发展。目前世界上商业运行的四百多座核电机组,绝大部分是在这段时期建成,习惯上称为第二代核电站。

第二代核电站的单机组功率水平大幅提高,达到百万千瓦级,证明了核能发电的经济可行性。后来,在二代的基础上进行改进,从而提高核电站的安全性能,即形成二代改进型核电站,通常也称作二代加。 

3、第三代核电站——更安全、更高功率

针对公众对核电安全性、经济性的疑虑,美国和欧洲相继出台了《先进轻水堆用户要求》(URD)和《欧洲用户对轻水堆核电站的要求》(EUR),对新建核电站的安全性、经济性和先进性提出了更高的要求。国际上通常把满足URD文件或EUR文件的核电机组称为第三代核电机组。

第三代核电站具有以下优越性:

w. 在设计上具有预防和缓解严重事故的设施;

w. 在经济上能与天然气机组相竞争;

w. 在能源转换系统方面大量采用二代的成熟技术。

第三代核电站机组堆型主要有ABWR、System80+、AP600、AP1000、EPR、ACR等,其中具有代表性的是美国的AP1000和法国的EPR。

4、第四代核电站——核能长远发展

2001年7月,美国、英国、法国、加拿大、巴西、韩国和阿根廷等九个有意发展核能的国家,联合组成了“第四代核能系统国际论坛”(GIF)并签署协议,约定共同合作研究开发第四代核能技术,预计可在2030年前投入使用。2006年7月,我国也加入GIF。

第四代核电站具有四个主要特点:核能的可持续利用、经济性、安全与可靠性及防扩散与实物保护。其中安全性——包括大幅度降低堆芯损伤的概率、消除场外应急响应需求,是第四代核能系统的显著特点。

目前,GIF初步确定了六种候选堆型,包括:超临界水堆(SCWR)、超高温气冷堆(VHTR)、钠冷快堆(SFR)、气冷快堆(GFR)、铅冷快堆(LFR)和熔盐堆(MSR)。

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