中國能源供應(yīng)面臨的挑戰(zhàn)與未來的戰(zhàn)略構(gòu)想

中國能源供應(yīng)面臨的挑戰(zhàn)與未來的戰(zhàn)略構(gòu)想

1燃煤發(fā)電在中國的影響2000年代，中國的照明能力在法國、英國、加拿大、德國、俄羅斯和日本排名第二。進(jìn)入新世紀(jì)以來,電力工業(yè)進(jìn)入了歷史上的高速發(fā)展階段,2004年全國發(fā)電裝機(jī)容量突破4億kW,2005年超過了5億kW,2006年接近6億kW,發(fā)電量達(dá)到2.8萬億度。中國已經(jīng)成為世界上名副其實(shí)的電力生產(chǎn)和消費(fèi)大國,但人均值僅為世界平均值的一半。因?yàn)橐匀紵剂蠟橹鞯哪茉唇Y(jié)構(gòu),也已經(jīng)使中國成為SO2和CO2排放的大國?？紤]到國家安全、能源安全、環(huán)境安全等問題,考慮到石油和天然氣將更多地依賴國際市場,燃煤發(fā)電對環(huán)境的壓力將越來越大,水能開發(fā)的潛力也將越來越少。因此,作為可大規(guī)模發(fā)展的替代能源,核能肯定將會有一個(gè)更大的發(fā)展規(guī)模,它在我國能源發(fā)展中的重要地位是毋庸置疑的,同時(shí)也對中國核能工業(yè)的全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展提出了更高的要求。2中國能源發(fā)展的挑戰(zhàn)2.1發(fā)電有效發(fā)電的w按2020年我國GDP翻兩番的經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)估計(jì),我國能源發(fā)展估計(jì)只能翻一番,總需求將從目前的1.4×109t標(biāo)煤增長到2020年的3×109t標(biāo)煤,我國發(fā)電裝機(jī)容量需要從現(xiàn)在的400GWe提高到2020年的960GWe左右,需要新增加560GWe。2.2能源和能源的多樣性中國的煤可采儲量為1.15×1011t,約占世界可采儲量的12%,但中國有13億人口,人均儲量只相當(dāng)世界人均儲量的一半,美國的1/10,獨(dú)聯(lián)體的1/7。石油和天然氣人均儲量更少(分別為約1/10和1/25)。另外,中國能源和資源的地理分布極不平衡,如煤炭儲量近80%分布在北方,水利資源70%以上分布在西南,而江南8省市加上山東、河北等省的能源資源只占全國的13%,而人口卻占全國的63%,能源消耗占65%。全國鐵路運(yùn)量的1/2和水運(yùn)的1/3都用于運(yùn)煤,但仍然不能滿足對能源的需求。2.3積極發(fā)展非水可再生能源我國目前的電力供應(yīng)中煤電占74%,水電占24%,核電僅占1.6%。通過大力發(fā)展水電、加快發(fā)展核電、積極發(fā)展非水可再生能源(如風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能)等舉措,可以逐步降低化石燃料的份額,逐步改善能源結(jié)構(gòu)。為應(yīng)對上述挑戰(zhàn),我國必須采取積極措施,開拓能源供應(yīng)的新增長點(diǎn),逐步改變目前不合理的能源結(jié)構(gòu)。3績效能力的戰(zhàn)略意義以及可持續(xù)發(fā)展的挑戰(zhàn)3.1大力推進(jìn)新能源的開發(fā)和應(yīng)用能源安全事關(guān)國家安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會穩(wěn)定,與人民群眾的生產(chǎn)生活密切相關(guān)。首先,為了應(yīng)對能源翻一番支持GDP翻兩番的挑戰(zhàn),必須大力提倡節(jié)能。要優(yōu)先支持節(jié)能技術(shù)的創(chuàng)新開發(fā),致力于提高能源利用效率,在這方面我國與先進(jìn)國家相比還有很大差距,還有相當(dāng)大的潛力可挖。此外,還要大力倡導(dǎo)全民節(jié)能意識,建設(shè)節(jié)約型社會。中國有句成語叫“開源節(jié)流”,在提倡能源“節(jié)流”的同時(shí),根據(jù)我國人均能源資源不足的現(xiàn)實(shí),大力推進(jìn)新能源的開發(fā)和應(yīng)用,如核能和可再生能源。大量燃煤造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,還產(chǎn)生嚴(yán)重的溫室氣體問題。中國已經(jīng)成為世界上SO2排放的第一大國和溫室氣體排放的第二大國。酸雨面積較大,2005年全國開展酸雨監(jiān)測的696個(gè)市縣中,出現(xiàn)酸雨的城市357個(gè)(占53.1%)。酸雨控制區(qū)111個(gè)城市中出現(xiàn)酸雨的城市103個(gè)(占92.8%),酸雨頻率大于80%的城市25個(gè)(占22.5%),降水PH值平均小于4.5的城市27個(gè)(占24.3%)。整體而言,污染程度還有所加重。核電不排放SO2,核電鏈排放溫室氣體的歸一化排放量僅等于煤電鏈的1%。目前全世界已經(jīng)達(dá)成共識,核能是可以大規(guī)模替代常規(guī)能源的最現(xiàn)實(shí)選擇,美國和歐洲的發(fā)達(dá)國家核能的復(fù)蘇也已成定局。當(dāng)然,考慮到我國能源結(jié)構(gòu)的歷史與現(xiàn)實(shí)狀況,2020年之前我國能源供應(yīng)仍將無法擺脫以煤炭為主的格局,即在新增加的560GWe中將有一半以上仍依賴于煤電。國務(wù)院制定了大力推進(jìn)核電發(fā)展的方針,提出了核電中長期發(fā)展規(guī)劃,明確2020年我國核電裝機(jī)容量應(yīng)達(dá)到40GWe左右(屆時(shí)約占全國總裝機(jī)容量的4%)。這需要在今后10年期間新開工建設(shè)30臺左右的百萬級核電機(jī)組,要求從現(xiàn)在起每年要開工建設(shè)2~3臺百萬千瓦級的核電機(jī)組。3.2開發(fā)聚變堆投放系統(tǒng)以解決產(chǎn)能發(fā)展難題為導(dǎo)向核能有利于解決能源的可持續(xù)發(fā)展問題,其本身的可持續(xù)發(fā)展也面臨2個(gè)挑戰(zhàn)性問題:1)核燃料資源的利用率還需要提高。適用于裂變能利用的鈾資源在地球上的儲藏量是有限的。如果單純發(fā)展熱中子堆核電站,只能利用鈾資源的1%左右,依據(jù)預(yù)測的世界核能發(fā)展規(guī)模,已經(jīng)探明的鈾資源估計(jì)可以維持近百年的使用,解決這一可持續(xù)性問題的出路是開發(fā)快中子增殖堆電站,其鈾資源利用率即使達(dá)到10%(理論估計(jì)要高得多),已經(jīng)探明的鈾資源可維持上千年核能發(fā)展的需求。更長遠(yuǎn)的還要開發(fā)聚變堆核電站,基本上可以解決核能的持久利用問題。2)大規(guī)模發(fā)展核電產(chǎn)生的放射性廢物必須妥善處理和處置,對長壽命高放廢物的處置也需要特別關(guān)注。如何在核能規(guī)模發(fā)展的同時(shí)實(shí)施核廢物最小化,也是核能可持續(xù)發(fā)展面臨的難題。美國發(fā)展核能50年來積累了大量乏燃料,第一個(gè)尤卡山廢物處置場歷經(jīng)30年的開發(fā)建設(shè),其建成之日,就差不多是接近裝滿之時(shí),這顯然會影響到核能的可持續(xù)發(fā)展。2006年2月,美國布什總統(tǒng)、能源部正式宣布要推行GNEP(GlobalNuclearEnergyPartnership)計(jì)劃,要在推動世界核能發(fā)展和防止核擴(kuò)散的大前提下,恢復(fù)發(fā)展停止了多年的快堆和后處理技術(shù),其目的之一就是要大大減少需要最終處置的放射性廢物的體積,爭取使一個(gè)尤卡山廢物處置場足以容納一個(gè)世紀(jì)的核廢物產(chǎn)生量。我國發(fā)展核電已經(jīng)有20年的歷史,核廢物最小化問題也應(yīng)該及早提上議事日程,其最現(xiàn)實(shí)的出路也只有發(fā)展快堆技術(shù)和乏燃料后處理技術(shù)。綜上所述,為了適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的需要,實(shí)施中國能源的可持續(xù)發(fā)展必須“開源節(jié)流”,并應(yīng)盡快調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),探尋能源發(fā)展新的增長點(diǎn),積極發(fā)展核電是最現(xiàn)實(shí)可行的途徑,具有無可替代的戰(zhàn)略地位。與此同時(shí),考慮核能本身面臨的可持續(xù)性挑戰(zhàn),認(rèn)真妥善地部署核能技術(shù)的中長遠(yuǎn)發(fā)展進(jìn)程,更具有重要的戰(zhàn)略意義。4中國堅(jiān)果技術(shù)的中長期發(fā)展戰(zhàn)略理念我國核能發(fā)電事業(yè)經(jīng)過20多年的發(fā)展,核電工業(yè)基礎(chǔ)已初步形成。加快核電發(fā)展的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟,條件已經(jīng)具備。4.1“第三代”大型壓水堆堆堆普通基層核桃發(fā)展展望根據(jù)我國已有的技術(shù)基礎(chǔ)和用戶的意向,目前國內(nèi)以壓水堆為主的熱堆核電技術(shù)將在今后30年乃至40年內(nèi)成為我國核電的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)?？紤]到我國2020年核電裝機(jī)容量需達(dá)到40GWe(甚至更高)的緊迫要求,鑒于“第二代”核電技術(shù)已被證明是成熟的核電技術(shù),而且我國已經(jīng)基本具備自主批量發(fā)展的能力。所以,在掌握“第三代”核電技術(shù)之前,不失時(shí)機(jī)地批量化建設(shè)改進(jìn)型的“第二代”大型壓水堆核電站,是明智而穩(wěn)妥的舉措。這樣既可以滿足國家對核電發(fā)展的緊迫需求,又可以在不斷改進(jìn)與創(chuàng)新的過程中為全面掌握“第三代”核電技術(shù)奠定基礎(chǔ)。如果等待“第三代”核電技術(shù)成熟之后再批量發(fā)展核電,將可能使2020年前建成40GWe的目標(biāo)難以實(shí)現(xiàn)而貽誤時(shí)機(jī)。而且事實(shí)上就壓水堆而言,至2006年8月在世界范圍內(nèi)還沒有一個(gè)第三代核電站開工建設(shè)。美國預(yù)期在2010年左右開工首期第三代核電站,并由政府和首家用戶分擔(dān)首期工程的風(fēng)險(xiǎn)。與此同時(shí),我們要瞄準(zhǔn)國際上先進(jìn)的“第三代”大型先進(jìn)壓水堆核電技術(shù),啟動國家重大專項(xiàng)—大型先進(jìn)壓水堆示范工程,積極開展包括國際招標(biāo)在內(nèi)的國際合作,引進(jìn)消化先進(jìn)技術(shù),形成自主創(chuàng)新能力,盡快掌握“第三代”大型先進(jìn)壓水堆核電技術(shù),進(jìn)一步提高核電的安全性與經(jīng)濟(jì)競爭力。在2015年左右建成符合國際上“第三代”技術(shù)要求的首期示范工程,2020年前具備批量化、標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的能力,使之成為我國快堆規(guī)模發(fā)展之前核電市場的主力機(jī)型,在技術(shù)上達(dá)到國際先進(jìn)水平。總之,正在批量建設(shè)的改進(jìn)型“第二代”和隨后的“第三代”大型先進(jìn)壓水堆,將成為我國今后30年最有希望的規(guī)模發(fā)展的主力電站堆型,而它們的設(shè)計(jì)壽命一般都要長達(dá)60年。4.2我國陸表土堆核發(fā)展現(xiàn)狀我國核電是從沿海起步的,主要是因?yàn)檠睾５貐^(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快、電網(wǎng)承受能力較強(qiáng)以及離產(chǎn)煤地較遠(yuǎn)等原因。現(xiàn)在,情況已有了很大變化,與沿海地區(qū)相比,內(nèi)陸在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)、煤炭運(yùn)輸和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等方面的問題更加突出。有些內(nèi)陸省份煤炭資源也十分匱乏,靠鐵路運(yùn)煤比海上運(yùn)煤難度更大、代價(jià)更高。在內(nèi)陸建設(shè)核電站,不僅可以保證內(nèi)陸地區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展所需的能源支持,而且可以減少這些地區(qū)酸雨的強(qiáng)度和環(huán)境污染問題,減輕煤炭運(yùn)輸?shù)膲毫?更可以帶動中西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,促進(jìn)和諧社會的建設(shè)。當(dāng)前核電批量規(guī)模建設(shè)仍然還以沿海廠址為主。但我國地域廣闊,內(nèi)陸核電資源比較豐富,考慮到核電站的建設(shè)周期問題以及未來更大的發(fā)展空間需要,現(xiàn)階段選用已成熟的機(jī)型和廠址建設(shè)首批內(nèi)陸核電廠,既可為完成核電中長期規(guī)劃目標(biāo)提供更有力的保證,也可為未來更多的內(nèi)陸核電建設(shè)奠定技術(shù)基礎(chǔ)。內(nèi)陸發(fā)展核電必然會有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益。發(fā)展內(nèi)陸核電站在技術(shù)上是完全成熟的。從安全和環(huán)保的要求看,內(nèi)陸核電廠和沿海核電廠是基本上相同的。國外大部分核電廠均建在內(nèi)陸,以法國和美國為例,其內(nèi)陸核電廠在裝機(jī)容量上所占的比例分別為65.1%和75.7%。我國也已有建設(shè)內(nèi)陸核電站的經(jīng)驗(yàn),中核集團(tuán)已經(jīng)建成和正在運(yùn)行多個(gè)內(nèi)陸核反應(yīng)堆,成功出口巴基斯坦的恰?，敽穗娬?一期工程已運(yùn)行多年,二期工程正在順利建設(shè)之中)也都建在內(nèi)陸。據(jù)初步調(diào)查,我國可選的內(nèi)陸核電廠址較多,有的廠址已經(jīng)開展了許多工作,在地震、地質(zhì)、水文、交通、氣象等方面取得了大量的數(shù)據(jù)和研究成果,有的已經(jīng)通過了廠址的預(yù)可行性審評,具備建設(shè)大型核電站的條件。內(nèi)地許多省政府與廣大公眾也積極支持核電的發(fā)展,地方政府主動積極推動開展前期工作。迫切希望核電在當(dāng)?shù)卦缛掌鸩健?.3盡快啟動我國快堆內(nèi)核系統(tǒng)的技術(shù)開發(fā)核裂變能的可持續(xù)發(fā)展寄厚望于快堆及其燃料閉合循環(huán),快堆作為我國先進(jìn)壓水堆的后續(xù)發(fā)展堆型,在2035年前后進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用,是符合我國工業(yè)基礎(chǔ)和核燃料循環(huán)基礎(chǔ)的。從充分利用鈾資源和實(shí)現(xiàn)核廢物最小化的角度看,快堆核能系統(tǒng)進(jìn)入核能市場的時(shí)間越早越好。我國的核能發(fā)展戰(zhàn)略應(yīng)是由熱堆電站逐步轉(zhuǎn)向快堆電站?；谶@一觀點(diǎn),盡快啟動我國快堆核能系統(tǒng)的技術(shù)開發(fā)具有極其重要的戰(zhàn)略意義。如果我們今天忽視對快堆核能系統(tǒng)的技術(shù)開發(fā),則30年以后我國核能發(fā)展將可能會面臨被動局面而制約我國核能工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。我國快堆核能系統(tǒng)的發(fā)展可按實(shí)驗(yàn)快堆―示范快堆―商用快堆三步走的戰(zhàn)略推進(jìn),這是一種比較穩(wěn)妥的發(fā)展思路。為了加速我國快堆商用化的進(jìn)程,不排除在國內(nèi)、國際條件許可的情況下,在實(shí)驗(yàn)快堆運(yùn)行和實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,充分借鑒和利用國際上積累多年的快堆技術(shù)研究開發(fā)的成功經(jīng)驗(yàn),開展廣泛的國際合作,引進(jìn)必要的技術(shù)和設(shè)備,爭取跳越示范快堆,從而縮短實(shí)現(xiàn)我國快堆商用化所需時(shí)間。4.4燃料后處理廠的建設(shè)先進(jìn)核燃料閉合循環(huán)可以大規(guī)模提高鈾資源利用率,有利于實(shí)現(xiàn)放射性廢物的最小化,從而保證核能的大規(guī)模可持續(xù)發(fā)展。先進(jìn)核燃料閉合循環(huán)研究是一項(xiàng)投資巨大、耗時(shí)較長的極為復(fù)雜的系統(tǒng)工程,應(yīng)該在國家的統(tǒng)一規(guī)劃和總體布局下,將先進(jìn)核燃料循環(huán)科技與工業(yè)納入國家核能發(fā)展總體規(guī)劃,做好頂層設(shè)計(jì)和系統(tǒng)策劃。為了確保我國熱堆(以壓水堆為主)核電產(chǎn)業(yè)今后幾十年內(nèi)的順利發(fā)展,應(yīng)注意提高核燃料循環(huán)前段(包括鈾資源勘查和鈾采冶技術(shù)、鈾濃縮、高性能燃料制造等)的技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)競爭力,擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模?？紤]到2035年前后會開始部署商用快堆,需要钚作為初裝料,我國需要在適時(shí)建成商用后處理廠和MOX燃料加工廠。擬建的商用后處理廠的流程應(yīng)兼顧鈾、钚和次錒系元素的分離。目前,國際上現(xiàn)有的商用后處理廠屬于上世紀(jì)80年代水平,均未設(shè)置如此先進(jìn)的流程。應(yīng)該充分利用國內(nèi)外的研究成果和后處理中試廠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),并采取“以我為主,中外合作”的模式,從國外引進(jìn)必要的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備,自主建設(shè)較為先進(jìn)的商用后處理廠。即使全面引進(jìn)成功,也必須消化掌握技術(shù),并進(jìn)一步改進(jìn)創(chuàng)新。為了在2035年前后實(shí)現(xiàn)快堆核能系統(tǒng)的商用化,屆時(shí)應(yīng)基本具備設(shè)計(jì)和建造快堆燃料生產(chǎn)廠和快堆乏燃料后處理廠的能力。為此,快堆燃料制備和快堆乏燃料后處理的研究開發(fā)應(yīng)與快堆同步進(jìn)行?？於讶剂祥]合循環(huán)研究開發(fā)的難度極大而我國尚未起步,應(yīng)當(dāng)在充分借鑒國外經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,盡快論證并提出我國快堆燃料閉合循環(huán)的技術(shù)方案和實(shí)施“路線圖”,使我國快堆核能系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)得以同步協(xié)調(diào)發(fā)展,逐步形成我國快堆核能產(chǎn)業(yè),從而解除我國核裂變能可持續(xù)發(fā)展的后顧之憂。4.5積極推動高放廢棄物安全處置的研究為了實(shí)現(xiàn)核裂變能的可持續(xù)發(fā)展,必須強(qiáng)化放射性廢物管理,努力實(shí)施放射性廢物最小化原則;必須開展放射性廢物嬗變研究,實(shí)現(xiàn)MA(次錒系核素)和LLFP(長壽命裂變產(chǎn)物)的徹底焚燒,以期在充分利用核裂變能的同時(shí),實(shí)現(xiàn)放射性廢物量及其毒性的最小化。嬗變研究除了可以利用快堆以外,也可開展ADS的物理驗(yàn)證和技術(shù)驗(yàn)證,及時(shí)跟蹤國際ADS系統(tǒng)的研究發(fā)展。要積極推進(jìn)高放廢物安全處置的研究,突破處置庫場址選擇與評價(jià)、處置工程與地下實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、處置化學(xué)及處置庫安全性能評價(jià)等方面的關(guān)鍵技術(shù)。高放廢物處置技術(shù)難度極大,但國外已積累了不少針對不同地質(zhì)條件的地下實(shí)驗(yàn)室和地質(zhì)處置庫建設(shè)的經(jīng)驗(yàn),應(yīng)當(dāng)充分借鑒。我國高放廢物處置地下實(shí)驗(yàn)室應(yīng)于2020年建成,爭取在2040—2050年建成地質(zhì)處置庫并投入運(yùn)行。4.6我國思路二:國內(nèi)和國際鈾資源是我國核我國潛在鈾資源比較豐富,天然鈾的供應(yīng)不致成為核電發(fā)展不可克服的制約因素。但目前保有的鈾資源儲量與我國核能發(fā)展的長遠(yuǎn)需要相比還有較大差距。為了使我國核能發(fā)展有足夠的鈾資源保障,必須同時(shí)考慮利用國內(nèi)和國際鈾資源。國內(nèi)方面,應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)鈾礦地質(zhì)勘探技術(shù)和成礦理論的研究,加大鈾礦地質(zhì)勘探的力度,提高鈾礦勘探能力,探明更多儲量;應(yīng)研究開發(fā)新型高效的開采和提取技術(shù),獲得更多的鈾資源。5“以我為主、中外合作”開發(fā)思路如前所述,考慮已有的技術(shù)基礎(chǔ)和用戶的意向,發(fā)展大型壓水堆核電站是滿足我國巨大核電市場需求最現(xiàn)實(shí)的主導(dǎo)產(chǎn)品,中長期內(nèi)應(yīng)確保大型先進(jìn)壓水堆開發(fā)的主線,這是2020年前后國內(nèi),特別是沿海地區(qū)核電市場的緊迫需要,具有重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。并可進(jìn)一步通過“以我為主、中外合作”開發(fā)創(chuàng)新研制出中國品牌的大型先進(jìn)壓水堆核電站,以適應(yīng)2020年前后,乃至2030年更大規(guī)模發(fā)展核電的需求?？紤]核能可持續(xù)發(fā)展的需求,必須下大力氣推進(jìn)快堆和相關(guān)的燃料循環(huán)技術(shù)的研究開發(fā)。同時(shí),為了適應(yīng)未來市場對能源需求的多樣性,也應(yīng)該兼顧其他先進(jìn)反應(yīng)堆技術(shù)的研究開發(fā)。5.1其他先進(jìn)堆棧技術(shù)的研究和開發(fā)5.1.1有助于提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)性采用一體化設(shè)計(jì)技術(shù),將主泵、蒸發(fā)器、控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)等放在壓力容器內(nèi),不僅可以提高安全性,取消廠外應(yīng)急,同時(shí)極大的簡化系統(tǒng),有利于提高經(jīng)濟(jì)性,在掌握了模塊化設(shè)計(jì)、制造和安裝技術(shù)后,用于發(fā)電具有靈活的廠址和單機(jī)容量的適應(yīng)性。在掌握了高燃耗、長壽期堆芯技術(shù)后,可用于向中小電網(wǎng)國家出口具有防核擴(kuò)散性能的小型核電站。5.1.2實(shí)驗(yàn)電站和模塊式氣冷堆示范電站最大優(yōu)勢是超高溫(1000℃),可用于高溫制氫和工藝熱,在解決了氦氣透平直接循環(huán)技術(shù)后,其發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性也可望大為改善。中國首座5MW高溫氣冷實(shí)驗(yàn)電站已經(jīng)建成運(yùn)行。200MW的模塊式高溫氣冷堆示范電站建設(shè)也已經(jīng)列入國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃。進(jìn)一步開發(fā)超高溫氣冷堆將注意發(fā)揮其超高溫的特色,第四代國際核電論壇為其確定方向是:側(cè)重核能制氫等領(lǐng)域的研究開發(fā)。由于其乏燃料后處理等問題尚不能妥善解決,只能采用一次通過式燃料循環(huán),要滿足我國核能可持續(xù)發(fā)展提出的閉合燃料循環(huán)和廢物最小化的戰(zhàn)略需要,還會面臨不少的挑戰(zhàn)。5.1.3壓水堆、超高溫氣冷堆的優(yōu)勢超臨界水冷堆是通過“第四代國際核電論壇”專家評估唯一的水冷反應(yīng)堆技術(shù),有希望成為大型先進(jìn)壓水堆接替堆型。與現(xiàn)行設(shè)計(jì)的水冷堆相比,具有簡單、高效和經(jīng)濟(jì)等主要優(yōu)點(diǎn)。SCWR運(yùn)行壓力超過水的臨界壓力(22.1MPa),因此冷卻劑溫度可以突破臨界溫度(374℃),達(dá)到希望的更高值,從而獲得更高的效率,可達(dá)45%,大大高于現(xiàn)有壓水堆核電站的33%。另一方面,在超臨界壓力下,整個(gè)系統(tǒng)可以采用一次循環(huán)系統(tǒng),冷卻劑從堆芯流出后直接進(jìn)入透平,不需要沸水堆的再循環(huán)系統(tǒng)、分離器和干燥器或壓水堆的穩(wěn)壓器和蒸汽發(fā)生器等部件,系統(tǒng)大為簡化,安全殼的體積大幅度減小。使核電站成本大為降低。SCWR建立在輕水堆核電站和超臨界常規(guī)發(fā)電站這兩個(gè)主要的成熟技術(shù)之上,因此其技術(shù)可行性在國際上已被普遍接受,中國已經(jīng)參與了國際原子能機(jī)構(gòu)從今年開始組織的有關(guān)SCWR的國際協(xié)調(diào)研究計(jì)劃?？傊?一體化壓水堆、超高溫氣冷堆技術(shù)在安全性、經(jīng)濟(jì)性等方面各具特色,可以適度開發(fā),特別在非電力應(yīng)用方面有較好的適應(yīng)性,而且它們的一次性投資少、部件工廠化制造程度高、易于實(shí)現(xiàn)模塊化,也便于在建造條件困難的邊遠(yuǎn)地區(qū)建設(shè)核電站。而用于發(fā)電的熱中子堆技術(shù)的進(jìn)一步的發(fā)展應(yīng)該寄希望于大型超臨界水冷堆技術(shù)。5.2開發(fā)教學(xué)新產(chǎn)品從可以預(yù)見的未來看,人類的終端能源需求仍然將以電力為主,核能用于發(fā)電應(yīng)該是主要的應(yīng)用途徑。上世紀(jì)以來由于石油危機(jī)引發(fā)的重大國際爭端,越來越引起政治家和企業(yè)家們的關(guān)切,為占世界能源消耗總量四分之一的交通運(yùn)輸這一行業(yè)尋找一種可替代的潔凈能源,已經(jīng)成為極為緊迫的使命。氫能有巨大的潛在優(yōu)越性,以氫為基礎(chǔ)的能源系統(tǒng)的出現(xiàn)是可以預(yù)見的。與化石能源制氫相比,核能制氫具有較大的資源基礎(chǔ)而無大量溫室氣體(特別是CO