核电的历史和现状

核电的历史和现状

核电技术的发展过程

核能从二战之后就开始走入人类的实现,当时两强美苏都是应用核电的引领者。在冷战中有一段时间核技术成为了先进的代名词,不管什么商品都爱挂个原子能技术,就和21世纪初有一阵国内都爱说纳米技术似的。这阶段也确实有利用核能(弹)大力出奇迹的做法,比如苏联就用原子弹造过水库,封过故障矿井。从实际民用角度来说,核技术还是在发电和医疗上发挥了大用场。

核电s技术如何区分

核电技术分轻水堆(沸水堆,压水堆),重水堆,气冷堆。又分代纪为第一代,第二代,第三代,第四代,值得说的是堆型和代纪并不是对应关系。第一代是那些研究类型的堆,实际商用的都是从第二代开始。

沸水堆

老前辈了,占现有大概20%不到。美帝也发展了这个的第三代abwr

压水堆

现行的核电站主力,占大概60%。两回路运行,冷却水不是直接推动汽轮机发电,而是在蒸汽发生器由冷却水把发电水变成蒸汽去驱动汽轮机发电。直观来说和反应堆有接触的冷却水不直接接触汽轮机了,但是蒸汽发生器相应也成了一个复杂器件。现在主要的技术都是法国的。

重水堆

顾名思义是用重水作为慢化剂。目前只有加拿大的一款有商用推广,重水堆一大特色是可以用天然铀做原料,甚至中核还有在秦山核电站把压水堆核废料放入重水堆的报道。

高温气冷堆

气冷堆是指用石墨慢化、二氧化碳或氦气冷却的反应堆。用二氧化碳冷却的石墨气冷堆,曾在核电站的发展中占领先地位,但很快就让位于轻水堆,并将逐渐退出反应堆的历史舞台。关于气冷堆的研究,越来越集中在用氦气冷却的高温气冷堆上。 这里的氦气高温气冷堆也是我国这两年在投入研究的,理论上一大特点是发生事故时自动停堆,不可能发生堆芯熔融。

广为人知的几个核电站事故

核电故障分级分为七级,下面知名的都有发生堆芯熔融。

  • 三里岛:压水堆,5级事故
  • 切尔诺贝利:沸水堆,7级事故
  • 福岛:70年代的沸水堆,7级事故

我国的核电站现状

我国2020年核电发电占比大概是5%,规划要到10-15%的样子。 目前已建和规划的大概是这样,可以想见大部分都是东部沿海。

我国核电有卡脖子问题吗?

技术自给自足能力

中国商用验证快堆

快中子反应堆,中国引进的俄罗斯技术,目前(2022.1)还没建成,霞浦核电站,这是第四代技术。

华龙一号

基于法国的M310到中国改进型CPR1000发展而来。第三代压水堆,相对比较成熟,在福清投入商用(2021),也在国际市场上销售,巴基斯坦(2021商用),阿根廷,还有英国。卡拉奇的可达到100%国产。

国和一号

基于美帝西屋的ap1000发展而来的第三代压水堆核电技术CAP1400。国家电投引入,特定是非能动,出故障时利用自然力来驱动核安全设施。AP1000这玩意美帝也还没实用过(在国内2018年三门核电站连网运营)。目前在石岛湾核电站开建。石岛湾同时有高温气冷堆和国和一号堆型。

高温气冷堆HTR-PM

HTR-PM以HTR-10为原型,参考了德国HTR-module和美国MHTGR的设计。高温气冷堆国际上别的国际没商用过,自主能力应该是较高的。2021.12.20石岛湾高温气冷堆开始并网发电,进入商业运营。

玲龙一号

亮点是模块化小堆,在海南昌江示范堆,压水堆。相比百万千瓦级的华龙一号,玲龙一号可以做到十多万千瓦,方便部署,比如海岛供电。

钍基熔盐堆

钍基是美帝的50年代就建了堆的核技术,不过美帝后来选择了铀堆。我国现在核电技术全面投入的情况下,建了一个实验堆在甘肃内陆。特点是使用钠盐做冷却接,所以不需要大量的水,可以在内陆推广;钍我国的原料储量大,钍辐射低,核废料好处理(只需要处理几百年而不是几千年..)。目前第一个试运行实验堆,2MW,属于很小的。

官网监控:

http://spi.mee.gov.cn:8080/spi/

http://data.rmtc.org.cn:8080/gis/

核原料自给自足

引用:“2017年我国铀资源对外依存度高达77%,并常年维持在70%以上。”

引用

某券商报告

核聚变的路线和中外现状

核聚变发电

首发:2022-01-04