我國(guó)核電發(fā)展前景分析

1、( (一一) )核電站的基本原理核電站的基本原理 一個(gè)鈾一個(gè)鈾235235核吸收了一個(gè)中子而分裂成兩個(gè)較輕的原子核吸收了一個(gè)中子而分裂成兩個(gè)較輕的原子核，并產(chǎn)生核，并產(chǎn)生2323個(gè)新的中子，個(gè)新的中子，同時(shí)發(fā)生的質(zhì)量虧損，轉(zhuǎn)變同時(shí)發(fā)生的質(zhì)量虧損，轉(zhuǎn)變?yōu)楹艽蟮哪芰繛楹艽蟮哪芰?，這就是核裂變反應(yīng)：，這就是核裂變反應(yīng)： U U235235+n+n KrKr9494+Ba+Ba139139+2.5n+E+2.5n+E 反應(yīng)前質(zhì)量：反應(yīng)前質(zhì)量： 236.0526236.0526原子質(zhì)量單位原子質(zhì)量單位 反應(yīng)后質(zhì)量：反應(yīng)后質(zhì)量： 235.8382235.8382原子質(zhì)量單位原子質(zhì)量單位 質(zhì)量虧損質(zhì)量虧損:

2、 0.2144: 0.2144原子質(zhì)量單位原子質(zhì)量單位 根據(jù)愛(ài)因斯坦的質(zhì)能轉(zhuǎn)換公式根據(jù)愛(ài)因斯坦的質(zhì)能轉(zhuǎn)換公式: : E= mcE= mc2 2 可以算出一個(gè)可以算出一個(gè)鈾鈾235235核的平均裂變能約為核的平均裂變能約為193193兆電子伏。這樣不難計(jì)算兆電子伏。這樣不難計(jì)算1 1公公斤鈾斤鈾-235-235完全裂變釋放完全裂變釋放的能量相當(dāng)于的能量相當(dāng)于24002400噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒放噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒放出的能量出的能量?？刂瓢艨刂瓢?1 1千克鈾千克鈾-235-235裂裂變釋放的能力相變釋放的能力相當(dāng)于當(dāng)于24002400噸標(biāo)準(zhǔn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒釋放的能煤燃燒釋放的能量量 1 1座座100100萬(wàn)千瓦核

3、電廠每萬(wàn)千瓦核電廠每年只要補(bǔ)充年只要補(bǔ)充3030噸核燃料噸核燃料 同樣功率火電廠每年要燃燒同樣功率火電廠每年要燃燒330330萬(wàn)噸煤，相當(dāng)于每天要萬(wàn)噸煤，相當(dāng)于每天要有一艘萬(wàn)噸巨輪為他運(yùn)輸有一艘萬(wàn)噸巨輪為他運(yùn)輸一、核電的基本原理一、核電的基本原理燃料組件燃料組件控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)反應(yīng)堆壓反應(yīng)堆壓力容器力容器堆內(nèi)構(gòu)件堆內(nèi)構(gòu)件堆芯測(cè)量裝置堆芯測(cè)量裝置反應(yīng)堆堆芯及燃料組件由主蒸汽出口由主蒸汽出口干燥器干燥器汽水分離器汽水分離器U U型傳熱管型傳熱管一次側(cè)下封頭一次側(cè)下封頭組成組成自主研制的穩(wěn)壓器安裝就位由惰轉(zhuǎn)飛輪由惰轉(zhuǎn)飛輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)機(jī)械密封機(jī)械密封主循環(huán)水泵主循環(huán)水泵組成組成采取場(chǎng)外

4、應(yīng)急對(duì)策緩解對(duì)環(huán)境影響采取場(chǎng)外應(yīng)急對(duì)策緩解對(duì)環(huán)境影響采用嚴(yán)重事故預(yù)防和緩解設(shè)施采用嚴(yán)重事故預(yù)防和緩解設(shè)施以及嚴(yán)重事故管理程序緩解嚴(yán)重事故以及嚴(yán)重事故管理程序緩解嚴(yán)重事故設(shè)置保護(hù)和專設(shè)安全系統(tǒng)設(shè)置保護(hù)和專設(shè)安全系統(tǒng)保障核電站的安全保障核電站的安全檢測(cè)和糾正偏離正常運(yùn)行的情況檢測(cè)和糾正偏離正常運(yùn)行的情況高質(zhì)量的設(shè)計(jì)建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)高質(zhì)量的設(shè)計(jì)建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)二氧化硫，氮氧化物等二氧化硫，氮氧化物等酸酸 雨雨微小顆粒物微小顆粒物霧霾天氣霧霾天氣二氧化碳二氧化碳溫室效應(yīng) 中國(guó)核電站分布圖中國(guó)核電站分布圖我國(guó)在運(yùn)核電廠裝機(jī)總?cè)萘勘恚ń刂沟轿覈?guó)在運(yùn)核電廠裝機(jī)總?cè)萘勘恚ń刂沟?0152015年年2 2月中旬）月

5、中旬）我國(guó)在運(yùn)核電廠裝機(jī)總?cè)萘勘恚ń刂沟轿覈?guó)在運(yùn)核電廠裝機(jī)總?cè)萘勘恚ń刂沟?0152015年年2 2月中旬）月中旬）我國(guó)在建核電廠裝機(jī)總?cè)萘勘恚ń刂沟轿覈?guó)在建核電廠裝機(jī)總?cè)萘勘恚ń刂沟?0152015年年2 2月中旬）月中旬）我國(guó)在建核電廠裝機(jī)總?cè)萘勘恚ń刂沟轿覈?guó)在建核電廠裝機(jī)總?cè)萘勘恚ń刂沟?0152015年年2 2月中旬）月中旬）目前已獲國(guó)家發(fā)改委目前已獲國(guó)家發(fā)改委“路條路條”的機(jī)組情況的機(jī)組情況、20202020年前有望獲國(guó)家發(fā)改委年前有望獲國(guó)家發(fā)改委“路條路條”的機(jī)組情況的機(jī)組情況AES-2006AES-2006采用采用四通道，四通道，能動(dòng)非能動(dòng)能動(dòng)非能動(dòng)安全系統(tǒng)；安全系統(tǒng)；雙層安全殼

6、；雙層安全殼；堆芯捕集器等堆芯捕集器等安全設(shè)施。安全設(shè)施。芬蘭芬蘭HanhikiviHanhikivi核電站單臺(tái)核電站單臺(tái)AES-2006AES-2006機(jī)組效果圖機(jī)組效果圖 APR1400APR1400采用安全殼采用安全殼內(nèi)部換料水內(nèi)部換料水槽，非能動(dòng)槽，非能動(dòng)型氫復(fù)合型氫復(fù)合氫點(diǎn)火器等氫點(diǎn)火器等緩解設(shè)備，緩解設(shè)備，4 4系列直接系列直接安注和安注和“Fluidic Fluidic Device”Device” 二環(huán)路的二環(huán)路的APR-1400APR-1400AP1000AP1000特點(diǎn)特點(diǎn): :非能動(dòng)安全系統(tǒng)，非能動(dòng)安全系統(tǒng)，嚴(yán)重事故預(yù)防嚴(yán)重事故預(yù)防和緩解，和緩解，雙層安全殼，雙層安全殼，

7、全數(shù)字化儀控，全數(shù)字化儀控，先進(jìn)控制室，先進(jìn)控制室，模塊化施工。模塊化施工。高功率高功率(1500 (1500 1700MWe1700MWe）4 4通道安全系統(tǒng)通道安全系統(tǒng)雙層安全殼雙層安全殼嚴(yán)重事故預(yù)防嚴(yán)重事故預(yù)防及緩解及緩解全數(shù)字化儀控全數(shù)字化儀控先進(jìn)控制室先進(jìn)控制室模塊化施工模塊化施工四環(huán)路四環(huán)路EPR EPR 核電站核電站 目前世界上在建的三代目前世界上在建的三代 壓水堆核電主要有壓水堆核電主要有 AP1000AP1000 和和 EPREPR兩種兩種 此兩種機(jī)型我國(guó)均有引進(jìn)此兩種機(jī)型我國(guó)均有引進(jìn) AP1000AP1000特點(diǎn)特點(diǎn) 安全目標(biāo)：安全目標(biāo)： 堆熔頻率：小于堆熔頻率：小于10E

8、-510E-5，大量放射性釋放：小于，大量放射性釋放：小于10E-610E-6 非能動(dòng)安全系統(tǒng)非能動(dòng)安全系統(tǒng) 非能動(dòng)安注，非能動(dòng)余熱排放系統(tǒng)非能動(dòng)安注，非能動(dòng)余熱排放系統(tǒng) 多級(jí)非能動(dòng)自動(dòng)卸壓系統(tǒng)多級(jí)非能動(dòng)自動(dòng)卸壓系統(tǒng) 非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng)非能動(dòng)安全殼冷卻系統(tǒng) 嚴(yán)重事故預(yù)防和緩解嚴(yán)重事故預(yù)防和緩解 壓力容器卸壓排放壓力容器卸壓排放 堆腔淹沒(méi)技術(shù)堆腔淹沒(méi)技術(shù) 安全殼內(nèi)氫點(diǎn)火復(fù)合系統(tǒng)安全殼內(nèi)氫點(diǎn)火復(fù)合系統(tǒng) 雙層安全殼雙層安全殼 全數(shù)字化儀控全數(shù)字化儀控, ,先進(jìn)控制室先進(jìn)控制室模塊化施工模塊化施工, ,工期工期4848個(gè)月個(gè)月國(guó)家正在組織國(guó)家正在組織AP1000AP1000技術(shù)的消化吸技術(shù)的消化吸收

9、，并建設(shè)三門，海陽(yáng)各二臺(tái)機(jī)組收，并建設(shè)三門，海陽(yáng)各二臺(tái)機(jī)組 51AP1000 4AP1000 4臺(tái)核電機(jī)組全部在中臺(tái)核電機(jī)組全部在中國(guó)建造，并逐步進(jìn)入安裝調(diào)試國(guó)建造，并逐步進(jìn)入安裝調(diào)試階段階段美國(guó)前年才開(kāi)始建設(shè)二臺(tái)美國(guó)前年才開(kāi)始建設(shè)二臺(tái)AP1000AP1000當(dāng)前主要問(wèn)題是當(dāng)前主要問(wèn)題是: :設(shè)計(jì)長(zhǎng)期未固設(shè)計(jì)長(zhǎng)期未固化；主泵至今未試驗(yàn)過(guò)關(guān)；爆化；主泵至今未試驗(yàn)過(guò)關(guān)；爆破伐未落實(shí)全部技術(shù)規(guī)范。破伐未落實(shí)全部技術(shù)規(guī)范。 EPREPR特點(diǎn)特點(diǎn) 高功率高功率(1500MWe1700MWe)(1500MWe1700MWe) 安全目標(biāo)：安全目標(biāo)： 堆熔頻率：小于堆熔頻率：小于10E-510E-5，大量放射

10、性釋放：小于，大量放射性釋放：小于10E-610E-6 4 4通道安全系統(tǒng)通道安全系統(tǒng) 雙層安全殼雙層安全殼 嚴(yán)重事故預(yù)防及緩解嚴(yán)重事故預(yù)防及緩解 穩(wěn)壓器卸壓穩(wěn)壓器卸壓 堆芯撲集器堆芯撲集器 非能動(dòng)氫復(fù)合器非能動(dòng)氫復(fù)合器 全數(shù)字化儀控全數(shù)字化儀控, ,先進(jìn)控制室先進(jìn)控制室 模塊化施工模塊化施工堆芯撲集器堆芯撲集器Main componentsTop view of the EPR spreading room EPREPR堆芯撲集器工作原理堆芯撲集器工作原理 非能動(dòng)熔融物冷卻非能動(dòng)熔融物冷卻狀態(tài)圖狀態(tài)圖在重力作用下?lián)Q料水池的水在重力作用下?lián)Q料水池的水平衡地灌注到堆坑和擴(kuò)散區(qū)平衡地灌注到堆坑和擴(kuò)

11、散區(qū)內(nèi)時(shí)的水位情況內(nèi)時(shí)的水位情況能動(dòng)熔融物冷卻能動(dòng)熔融物冷卻狀態(tài)圖狀態(tài)圖安全殼熱量排出系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)安全殼熱量排出系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)安全殼內(nèi)水位情況（再循環(huán)安全殼內(nèi)水位情況（再循環(huán)水注入堆芯撲集器水注入堆芯撲集器）EPR項(xiàng)目正在臺(tái)山建設(shè)二臺(tái)機(jī)組EPREPR一共四臺(tái)機(jī)組，一臺(tái)在一共四臺(tái)機(jī)組，一臺(tái)在芬蘭，仍未建成；一臺(tái)在芬蘭，仍未建成；一臺(tái)在法國(guó)，進(jìn)度大幅延遲；兩法國(guó)，進(jìn)度大幅延遲；兩臺(tái)在臺(tái)山。臺(tái)在臺(tái)山。目前臺(tái)山目前臺(tái)山EPREPR項(xiàng)目，進(jìn)入全項(xiàng)目，進(jìn)入全面安裝階段。但由于國(guó)外面安裝階段。但由于國(guó)外機(jī)組的拖延，臺(tái)山面臨設(shè)機(jī)組的拖延，臺(tái)山面臨設(shè)備鑒定，首堆工程驗(yàn)證的備鑒定，首堆工程驗(yàn)證的考核，對(duì)進(jìn)度會(huì)有一定影考

12、核，對(duì)進(jìn)度會(huì)有一定影響。響。56我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的三代核電機(jī)型我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的三代核電機(jī)型 CAP1400CAP1400 華龍一號(hào)華龍一號(hào) (ACP1000/ACPR1000)(ACP1000/ACPR1000) CAP1400 CAP1400 已通過(guò)初步設(shè)計(jì)審查已通過(guò)初步設(shè)計(jì)審查水膜相關(guān)單項(xiàng)試驗(yàn)水膜相關(guān)單項(xiàng)試驗(yàn)綜合性能試驗(yàn)綜合性能試驗(yàn)已出口巴基斯坦二臺(tái)百萬(wàn)千瓦機(jī)組已出口巴基斯坦二臺(tái)百萬(wàn)千瓦機(jī)組 核電出口核電出口出口巴基斯坦：出口巴基斯坦：二臺(tái)二臺(tái)300MWe300MWe 已投入運(yùn)行，二已投入運(yùn)行，二臺(tái)臺(tái)300MWe300MWe 正在正在 建設(shè)，二臺(tái)百萬(wàn)千瓦核電站建設(shè)，二臺(tái)百萬(wàn)千瓦核電站已簽合同，正在進(jìn)行前期工作，預(yù)期今年年中已簽合同，正在進(jìn)行前期工作，預(yù)期今年年中第一罐混凝土。第一罐混凝土。出口阿根廷：出口阿根廷：已簽訂已簽訂ACP1000ACP1000三代核電合作協(xié)三代核電合作協(xié)議。議。出口蘇丹：出口蘇丹：進(jìn)行進(jìn)行ACP600ACP600三代核電合作協(xié)議。三代核電合作協(xié)議。中核廣核與法電就在英國(guó)