国内外核电发展现状与趋势

中国核动力研究设计院NuclearPowerInstituteofChina国内外核电发展现状与趋势中国核动力研究设计院四川省核学会二○○七年四月胡明刚中国核动力研究设计院NuclearPowerInstituteofChina国内外核电发展现状与趋势目录一、核电站概述1、核能原理2、核电站3、核反应堆4、防止放射性物质外泄的三道屏障二、和平利用核能的成就三、世界各国核电发展趋势四、我国核电事业的未来发展五、结束语中国核动力研究设计院NuclearPowerInstituteofChina国内外核电发展现状与趋势一、核电站概述核能原理中国核动力研究设计院NuclearPowerInstituteofChina国内外核电发展现状与趋势核电站中国核动力研究设计院NuclearPowerInstituteofChina国内外核电发展现状与趋势中国核动力研究设计院NuclearPowerInstituteofChina国内外核电发展现状与趋势核反应堆中国核动力研究设计院NuclearPowerInstituteofChina国内外核电发展现状与趋势防止放射性物质外泄的三道屏障中国核动力研究设计院NuclearPowerInstituteofChina国内外核电发展现状与趋势二、和平利用核能的成就能源是人类社会生存发展的重要物质基础19世纪以来煤、石油、天然气等化石燃料大规模使用支持人类社会200年的文明进步和经济发展化石燃料的过度使用使世界面临资源枯竭和环境污染的严重威胁20世纪40年代核科学技术的成就开辟了人类利用核能的新时代中国核动力研究设计院NuclearPowerInstituteofChina国内外核电发展现状与趋势和平利用核能的成就－核电中国的核电的发展经历两个阶段1985年3月秦山核电站开工建造1991年12月15日并网发电，结束了中国大陆无核电的历史1987年8月大亚湾核电站建造1994年2月投入商业运行中国核动力研究设计院NuclearPowerInstituteofChina国内外核电发展现状与趋势1996－1999年，在“适度发展核电”方针指导下，陆续建设秦山二期、岭澳核电站、秦山三期和田湾核电站。2002年4月－2004年5月，6个机组投产，投产的9台核电机组装机容量699.8万千瓦，占全国电力装机的1.59%田湾核电站建成以后，大陆核电总装机容量将达到910万千瓦。和平利用核能的成就－核电中国核动力研究设计院NuclearPowerInstituteofChina国内外核电发展现状与趋势2004年，核电累计发电504亿千瓦时，其中秦山一、二、三期发电量220亿度，大亚湾岭澳发电量284亿度，上网电量占所在省电网统调电量的18.6％和12％相当于每年少烧1500万吨煤炭，减少了运输压力和对环境的污染和平利用核能的成就－核电中国核动力研究设计院NuclearPowerInstituteofChina国内外核电发展现状与趋势中国核动力研究设计院NuclearPowerInstituteofChina国内外核电发展现状与趋势和平利用核能的成就－核电核电为当地的社会经济发展作出重要贡献核电站的运行情况和安全业绩良好放射性流出物排放量远低于国家规定的限值核电站运行没有给环境带来不利影响中国核动力研究设计院NuclearPowerInstituteofChina国内外核电发展现状与趋势和平利用核能的成就－核电核电建设锻炼培养了队伍和人才在核电技术的研究开发、工程设计、设备制造、工程建设、营运管理等方面，具备了相当的基础和实力，为核电的进一步发展打下了基础基本具备了自主设计制造大型压水堆核电站的能力中国核动力研究设计院NuclearPowerInstituteofChina国内外核电发展现状与趋势和平利用核能的成就－核燃料在核电发展的带动下，通过引进和自主开发，核燃料循环工业（铀矿地质勘探、铀矿采冶、铀转化、铀浓缩、燃料元件制造、乏燃料后处理等）一些关键环节实现了生产能力的扩大和工艺技术的更新换代。中国核动力研究设计院NuclearPowerInstituteofChina国内外核电发展现状与趋势和平利用核能的成就－核燃料铀矿勘探技术新的突破，形成20万米/年钻探能力，提交了一批铀资源采冶实现地、堆浸和原地爆破浸出技术的工业应用，天然铀生产能力达到1100吨/年低浓铀生产实现了由扩散法向离心法的过渡，形成1100吨分离功/年的能力实现大型核电站燃料组件制造国产化，压水堆、重水堆元件分别形成200吨/年的能力中国核动力研究设计院NuclearPowerInstituteofChina国内外核电发展现状与趋势和平利用核能的成就－核燃料国产离心机的研制已进入中试厂筹建阶段年处理能力为25吨重金属的乏燃料处理中间试验工厂正在建设中建成两个中低放射性固体废物处置场。开展高放射性固体废物的处理及深地层处置的研究核燃料循环工业的发展和提高，为我国核能事业的发展提供了可靠保障。中国核动力研究设计院NuclearPowerInstituteofChina国内外核电发展现状与趋势和平利用核能的成就－核技术应用同位素与辐射技术的研究开发在医疗卫生、工业、农业、环境保护和公共安全等方面得到广泛的应用，300多家企业的年总产值超过400亿元。核技术应用为我国经济发展、科技进步、人民健康作出了重要贡献。中国核动力研究设计院NuclearPowerInstituteofChina国内外核电发展现状与趋势和平利用核能的成就－核科学技术形成完整的研究开发体系，取得了丰硕的成果，10MW高温气冷堆（2002年年底临界）中国实验快堆(在建造中)低温核供热及用核能进行海水淡化为核能的广泛应用开辟了良好的前景中国核动力研究设计院NuclearPowerInstituteofChina国内外核电发展现状与趋势和平利用核能的成就中国核能和平利用仍存在较大差距核工业产业规模小、核电机组数量少堆型多、自主化程度低核燃料生产不能满足核电规模发展的需要核技术应用产业化进展慢、创新能力不足管理体制和运行机制不适应高素质人才缺乏等中国核动力研究设计院NuclearPowerInstituteofChina国内外核电发展现状与趋势1、国际核电技术发展现状据IAEA2006年12月统计，全世界运行核电机组435台，总装机369GWe，核发电量占总发电量的16%。已经积累了13000多堆年的运行经验，其中绝大部分都是第二代核电技术创造的良好业绩，经济上也有足够的竞争力，正在新建的核电机组也以改进的第二代技术居多（共23台）。发达国家对运行中核电站升级延寿（从40年延长到60年）工作的成功经验，也进一步证明了第二代核电技术仍然有很好的生命力。就压水堆技术而言，芬兰是首家用户，今年9月刚开工建设。目前尚没有在运行的第三代机组，更未达到批量化建设阶段。三、世界各国核电发展趋势中国核动力研究设计院NuclearPowerInstituteofChina国内外核电发展现状与趋势2、国外技术发展趋势7%16%21%56%第一季度第二季度压水堆第四季度压水堆沸水堆重水堆其他压水堆仍将是国际未来20-30年的主力堆型第一代核电站第二代核电站第三代核电站第四代核电站五、六十年代原型堆解决工程技术问题七十年代至今运行业绩良好，还在增效延寿多种堆型仍在批量建设（共23台）九十年代至今安全性经济性好市场前景乐观，已建首堆工程，尚未批量推广九十年代后期起六种堆型安全经济资源利用废物量最小防止核扩散2030-2035年商用中国核动力研究设计院NuclearPowerInstituteofChina国内外核电发展现状与趋势第四代堆（GEN-Ⅳ）临界压力轻水堆（SCWR：Supercritical-Water-CooledReactorSystem）中国核动力研究设计院NuclearPowerInstituteofChina国内外核电发展现状与趋势第四代堆（GEN-Ⅳ）钠冷却快堆（SFR：Sodium-CooledReactorSystem）中国核动力研究设计院NuclearPowerInstituteofChina国内外核电发展现状与趋势第四代堆（GEN-Ⅳ）铅合金冷却快堆（LFR：Lead-CooledFastReactorSystem）中国核动力研究设计院NuclearPowerInstituteofChina国内外核电发展现状与趋势第四代堆（GEN-Ⅳ）超高温气冷堆（VHTR：Very-High-TemperatureReactorSystem）中国核动力研究设计院NuclearPowerInstituteofChina国内外核电发展现状与趋势第四代堆（GEN-Ⅳ）气冷快堆（GFR：Gas-CooledFastReactorSystem）中国核动力研究设计院NuclearPowerInstituteofChina国内外核电发展现状与趋势第四代堆（GEN-Ⅳ）熔盐堆（MSR：MoltenSaltReactorSystem）中国核动力研究设计院NuclearPowerInstituteofChina国内外核电发展现状与趋势3、关于“2代”与“3代”核电技术关系七十年代开始推广建设的商用核电站称为“2代”；九十年代为解决公众接受问题，按用户要求文件（URD）在“2代”基础上研究开发的先进轻水堆核电站，称为“3代”。从提高安全性的角度：“3代技术=2代技术+严重事故预防和缓解举措+安全系统的改进提高”。从改善经济性的角度：还要依赖设计、制造、施工安装和运行管理技术的改进提高。总之，“3代”技术是“2代”技术沿着提高安全性和经济性的方向不断改进的结果，“2代”技术的核电站还将会长时间存在并发挥作用。中国核动力研究设计院NuclearPowerInstituteofChina国内外核电发展现状与趋势四、我国核能事业的未来发展我国经济和社会的发展对电力的需求强劲1978－2002年（25年），全国发电量平均年增长率8％；年份GDP增长（％）一次能源生产（亿标准煤）比上年增长（％）发电量（亿千瓦时）比上年增长（％）20028.013.8718.51654011.720039.116.02111910715.520049.518.4615.22187014.52005年上半年，比去年同期增加13.2%我国核能事业的未来发展-发展环境中国核动力研究设计院NuclearPowerInstituteofChina国内外核电发展现状与趋势我国核能事业的未来发展—发展环境能源需求不断增长而供应不足能源资源严重不足人均占有量低石油进口的依存度大能源结构不合理煤占一次能源的75％。占发电量的81％水电最大可开发3.8亿千瓦，地域限制，开发难度大可再生能源（太阳能、风能、生物质能）规模小中国核动力研究设计院NuclearPowerInstituteofChina国内外核电发展现状与趋势我国核能事业的未来发展—发展环境煤的过度使用带来的运输压力和环境污染2004年发电用煤9.8亿吨，每天用于运煤的车皮5万节，占全国铁路装车的一半酸雨面积超过国土面积的1/3经济损失超过5000亿元二氧化碳排放量全世界第二位中国核动力研究设计院NuclearPowerInstituteofChina国内外核电发展现状与趋势我国核能事业的未来发展—发展环境核电是唯一可大规模代替化石能源的清洁能源中国核电的数量和比例远低于世界先进水平国家把核电作为能源战略的重要组成部分到2020年，全国核电装机容量达4000万千瓦从2006年起，每年至少要开工建设两台百万千瓦级核电机组中国核动力研究设计院NuclearPowerInstituteofChina国内外核电发展现状与趋势我国核能事业的未来发展—发展环境核电的发展带动核燃料工业的发展到2020年仅天然铀累计就需要8万多吨，平均每年需要天然铀5000多吨，是目前国内