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2019/12/221一、世界核电的发展情况（一）世界核电发展的四个时期1、研究试验阶段：20世纪50年代~60年代1954年在原苏联建成世界上第一座核电站，它以低浓缩铀为燃料，石墨为减速剂，容量为5MW，揭开了核电发展的历史。美国研制成轻水反应堆（压水堆、沸水堆），英国、法国研制了气冷反应堆，加拿大研制了重水反应堆，并分别建成实用的核电站。第一章绪论2019/12/222、快速发展阶段：20世纪60年代－70年代中期70年代初的第一次石油危机推动了核电的发展，各种类型的核电站得到快速发展。广泛采用的轻水堆、重水堆已发展为成熟的、安全可靠的堆型。3、政策调整阶段：20世纪80年代以后1979年美国三里岛核电站事故，特别是1986年前苏联切尔诺贝里核电站事故，对世界核电的发展产生了很大的负面影响。形成核电的寒冬时期。22019/12/22由于这些事故，有的国家关闭了已运行的核电站，有的国家将正在建设或计划建设的核电站取消或推迟了。※此后核电的发展在相当大的程度上以改进核电安全性为主，并在经济上更具有竞争性。在提高核电安全性方面，着重于严重事故预防和事故后果的减缓措施，事故概率可降至可忽略程度（约10－7／堆·年），即使一旦发生事故，事故后果完全可以包容在核电站内。2019/12/2232019/12/2244、复苏期（2005年后）社会背景：能源紧张（石油和天然气）和环境保护要求，因此应减少二氧化碳排放和各国减少对进口能源的依赖。2005.3月在加拿大核能协会召开的2005年核电研讨会上表示，经过20世纪末的低潮后，世界核电的发展步伐又开始加快。欧洲和美国正进入核电复兴阶段，东北亚正成为核电发展最活跃的地区。中国的核电事业受到与会人士的高度重视，成为会议的一个重要话题。2019/12/225目前世界上有核电站441座，总装机容量3.6亿千瓦。平均核电发电量占总电量比重为17％。有核电的国家和地区是32个，核发电超过30％有16个国家。法国85％，比利时（59.3％），瑞典（51％），英国23％，俄罗斯16％，日本34％，美国20％，中国1.7%。（美国仍为第一核电大国，核电站109个，装机容量占全世界的三分之一。其次是法国、前苏联、日本和德国。）总装机容量是指该系统实际安装的发电机组额定有功功率的总和，以千瓦（KW）、兆瓦（MW）、吉瓦（GW）计。（二）世界核电的现状2019/12/222019/12/226（三）核电是安全、清洁和高效的能源1、化石燃料资源有限，核能资源丰富电力生产中以火电为主，采用化石燃料（煤炭、石油和天然气），化石燃料经百余年的长期消耗已越来越少。据估计世界上石油、天然气只能供应几十年，煤炭也只能供应几百年。可开发的核燃料资源提供的核裂变能可用上千年，提供的聚变能（氘）可用几亿年。2019/12/2272、核能的功率密度很大1kg核燃料的发热量为6.8×1010kj/kg,标准煤的发热量为29270kj/kg，相差2.323×106倍。即1kg铀－235完全裂变所发出的热量，相当于2323吨标煤。容量1000MW的电厂满功率运行300天，压水堆核电厂消耗低浓缩铀（3％）25~30吨，燃煤火电厂消耗煤炭370万吨左右。每天消耗12334吨煤，约需要177个车皮，受交通的严重制约。2019/12/223、核能是安全清洁的能源为确保生产安全，一般设有三道安全屏障：燃料元件包壳、一回路管道和安全壳。核电站正常运行时，排放的放射性剂量，可控制在远低于容许标准值以下，为天然本底放射性剂量的几十分之一。我国09年发电装机总量约8.7亿千瓦，其中74.5％是火电，基本上是燃煤电厂。现每年发电用煤已超过８亿吨，占煤炭年总产量的６０％。燃煤电厂排放的污染物已成为大气污染的主要来源之一。2019/12/2282019/12/229大亚湾核电厂每年可减少燃煤消耗370万吨，二氧化碳排放900万吨、二氧化硫排放17万吨、一氧化氮3万吨，以及空气中的尘埃数千吨。因而可以说核能是安全清洁的能源。目前公众实际接受的由全世界所有正常运行的核电站产生的年平均剂量小于公众所接受的天然本底辐射年剂量（2.4毫希Sv）的万分之一（0.0002毫希Sv）。一次x光透视受到的放射性照射为：0.5～4毫希Sv。2019/12/22为了保证社会的每个成员都不会受到不合理的辐射照射特规定个人剂量限值。国际基本安全标准规定：公众受照射的个人剂量限值为1毫希／年，而受职业照射的个人剂量限值为20毫希／年。另外通过对秦山核电厂辐射环境的10年跟踪监测结果显示，秦山核电站投入运行后其周围环境的γ辐射水平、环境介质(大气、水体、土壤)和农副产品中的放射性核素浓度的含量未见增高，对周围的辐射环境未产生可察觉的影响。可见，核电站在一般情况下是无危害的。102019/12/22114、核电经济效益好特别是对于缺煤少油的地区。核电与其他发电方式的经济性比较是比较复杂的。一般说来核电的初投资较高，但其燃料成本（以燃料费为主）却较低。成本是由初投资、燃料循环费和运行费组成。目前核电成本已普遍低于火电成本约15%。因为火电燃料费约为发电成本的40～60%，而核电只占20～30%。2019/12/222019/12/2212（四）影响核电未来发展的因素1、核电经济性因各国资源和技术条件差异而有所不同。当前在美、法、日等国，核电已经具备很强的经济竞争力。美国的核电发电成本1987年以前低于煤电。此后由于安全费用增加和煤炭供给格局变化等因素的影响，核电发电成本比煤电稍高，但总体上处于不断下降的态势，并于2002年再次低于煤电。2019/12/22132、核电的安全性主要体现在核电站自身的安全性和核废料处理的安全性两个方面。核电站事故绝大多数是常规设备故障引起的。经过几十年的探索与实践，人们已经掌握了丰富的核电站运营经验，而且通过完善设计，使得核电站的安全性大大提高。核废料尤其是高放废料的处置需要加强国际合作并制定国际安全标准。3、与消耗矿物燃料的电站相反，核电站不释放二氧化碳、硫和一氧化碳。欧盟的计算显示，在今后25年内，需建造10万—30万兆瓦核电站（100-300座百万千瓦级）才能实现减少二氧化碳排放造成的污染的目标。这意味着要新建100多座核电站。核电站会不会爆炸？绝没有这种可能性！原子弹作为一项高技术产品，形成核爆炸有非常严格的条件。核燃料中铀-235的含量约为3％，而核炸药中的铀-235含量高达90％以上。原子弹必须用高浓度的铀-235或钚-239作核装料，以一套精密复杂的系统引爆高能烈性炸药，利用爆炸力在瞬间精确地改变核装料的形状或位置，才能形成不可控的链式裂变反应，发生核爆炸。这种苛刻的条件，在核电站里是不可能有的。而且两者采取相反的设计措施，来加速或减慢其链式反应的速度可以使其相差几千万倍。压水型反应堆具有设计所赋予的内在安全的特性。更何况核反应堆还有多重的安全保护系统，确保反应堆不会失控。核燃料中有效成分是铀-235，铀-235同样也是原子弹中的核炸药，那么核电站会不会像原子弹那样爆炸呢？二、中国核能发展（一）中国能源结构的特点及矛盾1、能源结构方面以煤为主体，油和天然气和水电资源很不丰富，能源供需矛盾极为尖锐。2、能源资源分布与工业布局不平衡，而且正好相反。水力资源的90％在西部，煤炭资源的80％在北部，而70％的能源消费却是集中在东部及沿海新开发地区。3、能源利用率低，平均能耗高。产值能耗约为发达国家的4～5倍，产品单耗比发达国家高40％，能源综合利用率不到30％。我国能源发展情况：我国人均石油和人均天然气可采储量分别仅为世界平均值的10.0%和5.0%。水电资源尽管比较丰富，但已探明储量到2020年也最多只能提供2亿千瓦的装机。我国风能资源也较为丰富，但是分布集中，并且开发利用要占用大量的土地资源。地热能和潮汐能目前应用还非常有限。太阳能的利用近年来在世界上增长很快，潜力很大，但目前发电成本仍然较高，大规模商业应用尚需假以时日。2008年我国电力装机中燃煤机组仍高达近八成，在每年２６亿吨左右的煤炭产量中，近一半为发电机组“吞吃”。未来能源形势不容乐观。煤炭资源有限，不可能作为长期主要能源；煤的运输量大，运输紧张状况不可能解决；煤炭的污染严重，我国的环境将无法承受；煤是－种重要的不可再生的化工原料；从我国的替代能源资源看，积极推进核电是最现实的选择。我国水能、风能、太阳能等资源也不可能成为主要能源；2019/12/222019/12/2218（二）中国核能发展阶段•1、核能研究阶段在70年代末，我国已经有了核动力应用的想法，但是由于十年动乱的影响，一些基础科研项目基本停止，核电的科研工作未能展开。•2、核电技术起步阶段这一阶段我国的核电技术开始起步，但是由于我国核电政策的徘徊不定，使得我国的核动力研究主要应用于核动力舰艇上，1971年9月，我国自己建造的第一艘核动力舰艇安全下水，试航成功，其后20年，我国核电仍为零。值得一提的是，我国在此期间进行了核电站的概念设计，但是进度缓慢，秦山核电站的设计即从此时开始，但后来停止了，如同整个世界核电的大潮流一样。1984年我国第一座自己研究、设计和建造的核电站--秦山核电站破土动工，表明中国核电事业的开始。3、黄金复苏阶段中国核电从秦山核电开始，大亚湾核电为转折，历经十年，终于迎来了核电春天。进入新世纪，国家对核电的发展做出新的战略调整。国务院已颁布了《核电中长期发展规划》，提出了到2020年核电装机容量达到4000万千瓦、在建1800万千瓦的目标，这个目标有可能更高。目前我国正在对2020年核电中长期发展规划进行调整。根据目前的工作部署，到2020年我国核电装机目标保守看为7000万千瓦至8000万千瓦。）中国核电发展:起步（2000年前）腾飞（2000－2015年）持续发展（2015－2050年）构造“北煤、西水、东南核”的国家能源新格局。2019/12/22核电发展战略：坚持发展百万千瓦级先进压水堆核电技术路线，目前按照热中子反应堆—快中子反应堆—受控核聚变堆“三步走”的步骤开展工作。积极跟踪世界核电技术发展趋势，自主研究开发高温气冷堆、固有安全压水堆和快中子增殖反应堆技术，根据各项技术研发的进展情况，及时启动试验或示范工程建设。与此同时，自主开发与国际合作相结合，积极探索聚变反应堆技术。中国核聚变能试验装置已建造成功，真正的核聚变能有望在５０年后为中国发电。20（三）中国核电发展现状2010年我国大陆核电发电量774.4亿千瓦时，占全部发电量的2%，相当于少燃烧煤炭2500万吨，减少二氧化碳排放7300万吨。按照世界核电运营者协会(WANO)规定的11类、13项性能指标对照，在全球440多个运行机组中，我国核电机组处于中等偏上水平，其中8台处于世界先进水平。当前，核能在中国已经进入了规模化发展的新时期。目前中国已有商业运行的核电机组17台，总装机容量1470万千瓦，在建核电机组29台，总装机容量3057万千瓦，中国已经成为全球核电发展的重心之一。（三）中国核电发展现状我国核电机组放射性废物排放量逐年下降，气态和液态废物排放量比国家标准容许低两个数量级，工作人员照射剂量小于国家标准限制的25%。此外，核电在经济型上的竞争力优势明显，“核电站的上网电价低于或者相当于当地脱硫燃煤机组的标杆电价。现在国家火电的标杆电价是0.46元，而秦山核电一期、二期、三期的上网电价分别是是0.41元、0.39元和0.46元。”（三）中国核电发展现状第２代核电站中的压水堆是全球核电发展的技术主流（约占８０％）。我国已建成的核电站都属于压水堆。第２代核电技术采用电力推动式安全冷却系统（以后备电力系统推动冷水循环流动冷却核反应堆），其最大的安全隐患在于若后备电力系统受破坏无法运作，将致核反应堆内部无法降温，最终可能导致堆芯融化，发生严重核泄漏事故。（三）中国核电发展现状目前，我国在建核电机组28台，总装机容量约达３４ＧＷ，约占全球核电在建规模的４０％，。其中很多选择了第２代改进型ＣＰＲ１０００，