核电厂现状以及个人对核电厂的认识和理解
朱顺平 交流10 201014160255
白1957年美国建成世界上第一座核电站—— 希平港(Shipping port)以来．世界核电的发展已经经历了四十个春秋。四十年来，世界核电从起步、成熟到大规模商业运
用，发展到今天， 已成为能为全世界提供近1／5电力的重要能源。
过去几十年， 核电为太平洋沿岸和大西洋两岸的不少远离能源资源的国家和地区的经济腾飞作出了重要贡献。1960年．世界核发电量仅为2．玎Wh(占世界总发电量的0 1％)。在20年后的1980年．核发电量迅速增长至681．4TWh，占世界总发电量的8．3％。1990年，世界核发电量猛增至1901 3TWh， 比1980年增长了l倍以上， 核电份额上升到16．8％ 。1993年世界核发电总量达2233TWh， 约占世界总发电量的18％ ． 在1992年的2028TWh基础上增长了10％文员的要求 ，1994年， 世界核发电总量为2172TWh，约占世界总发电量的l7％ 。
据国际原子能机构(IAEA)通报报道，截至1995年12月31日， 全世界共有438套核电机组， 总净电功率345587MWe正在31个国家和地区运行。另有l3个国家的38套核电机组、总净电
功率31429MWe正在建造中。1995年世界核发电总量为2228TWh， 占世界总发电量的17％。1995年核电比例高于35％的有11个国家，这l1个国家分别为：立陶宛85．6％，法国76．1％，比利时55．5％，瑞典46 6％ ．保加利亚和斯洛伐克均为44．1％， 匈牙利42．3％，瑞士39 9％ 、斯洛文尼亚39 5％，乌克兰37．8％，韩国36．1％(见表1)。
在1995年运行的437套(除副投运的瓦兹·巴l号)核电机组中，沸水堆(BWR)是运行性能最好的机组，年平均负荷因子达76．6％，在1994年(68．3％)的基碹If上有很大提高；压水堆(PWR)的年平均负荷因子为75 2％，在1994年(74．3％)开学寄语简短的基础上也有提高； 而其他堆型机组的年平均负荷因子都比1994年有所下降． 即加压重水堆(PHWR)1995年的年平均负荷因子为61．4％ 、镁诺克斯堆(Magnox)为65．6％ 、改进型气冷堆(AGR)为69．5％ 。
1995年中，全世界有四套核电机组的年平均负荷因子达到100％．这四套机组均出自日本，其中沸水堆(BWR)3套，压水堆(PWR)l套。它们分别是日本东京电力公司的柏崎一刈羽(K—Kariwa)1号和3号(2座1100MWeBWR)、滨冈(Hamaoka)4号(1137MWe BWR)和伊方(Ikata)3号(890MWe PWR)。这一年有4s套核电机组的年平均负荷因子达90％或更高(比1994年的54套机组稍有减少)！
核能发电是利用核反应堆中核裂变所释放的热能进行发电的方式。核能发电的能量来自核反应堆中可裂变材料(核燃料)进行裂变反应所释放的裂变能。裂变反应指铀-235、钚-239、铀-233等重元素在中子作用下分裂为两个,同时放出中子和大量能量的过程。反应中,可裂变物的原子核吸收一个中子后发生裂变并放出两三个中子。若这些中子除去消耗,至少有一个中子能引起另一个原子核裂变,使裂变自持地进行,则这种反应称为链式裂变反应。实现链式反应是核能发电的前提。核电堆型种类很多,但技术比较成熟且投入商业营运的,主要有以下几种堆型:压水堆、沸水堆、重水堆、气冷堆、压力管式石墨沸水堆、快中子增殖堆。在目前,核电站中以压水堆、沸水堆所占的比例最大。
虽然目前核电站都是采用的核裂变反应堆,但是许多国家包括我国都投入大量的人力物力在积极探索研制核聚变反应堆,核聚变是两个较轻的原子结合形成一个较重的原子,在这个过程中将会产生比核裂变更多的能量,这种能量是一种更加安全、清洁、经济的能源,且有可能实现能量直接转换,具有极高的热效率。相比于裂变所需的铀、钚等重元素原料,核聚变却可以利用氘、氚等储存量更大,分布更广泛的轻元素,在放射性方面也降低了很多。
核电站的核心设备是核反应堆,核反应堆中最重要的部分是堆芯,由核燃料组件和控制棒组
件组成,堆芯堆载在压力容器中。核燃料组件是由圆柱状的二氧化铀芯块做成的燃料棒,然后按照一定顺序组装起来。控制棒组件控制核反应堆的开、停以及功率的变化,控制棒内的材料能强烈吸收中子,可以控制反应堆内链式裂变反应的进行,通过调节控制棒的高度来控制反应速度。安全壳是核电站必不可缺的建筑,核聚变反应所用的原料具有很强的放射性,所以需要安全壳来进行保护,安全壳是由钢筋混凝土制成,有很大的强度,能承受各种冲击,并确保核反应堆内的放射性物质不逸入环境。
我国第一个核电站是秦山核电站,秦山核电站也是我国自行设计和建造的第一座实用型核电站,秦山核电站具有三期工程,总装机容量290万千瓦,第一期仅具有试验性质,它采用了当时国际上成熟的压水型反应堆技术,建设单台30万千瓦发电机组,并由中国自主承担整个电站的设计、建造、设备提供和运营管理工作,1991年12月首次实现并网发电;第二期工程仍然是我国自主设计、建造和运行,采用压水型反应堆技术,安装两台60万千瓦发电机组,于2004年建成;第三期工程由中国和加拿大政府合作,采用加拿大提供的重水型反应堆技术,建设两台70万千瓦发电机组,于2003年建成。
我国目前共有四座核电站投入运行,其它三座是大亚湾核电站,田湾核电站,岭澳核电站。大
亚湾核电站和岭澳核电站共同组成一个大型核电基地,有五台发电机组,总装机容量290万千瓦,四台机组均为压水型反应堆,1994年大亚湾核电站投入运行,岭澳核电站2002年投产。田湾核电站是由中、俄两国合作于1999年10月20日正式开工建设,一期工程建设2台单机容量106万千瓦的俄罗斯AES-91型压水堆核电机组,二级大法官设计寿命40年,年发电量达140亿千瓦时教导工作总结,是我国“九五”期间开工建设的重点工程之一,同时也是中国核电三大基地之一。
现在四座核电站的发电量占我国发电总量不到6%,我国目前仍是采用火力发电和水力发电,这两种发电方式对于能源的消耗以及对于环境的破坏是十分巨大的,我们国家的煤炭可开采量每年都在锐减,我知道 by2而水电也已经达到了一个比较高的利用率,单单依靠火力发电和水力发电是不能满足我国迅速腾飞的经济需要。我国对于核电的需要是十分迫切的。
在《新中国建国60周年能源发展报告》中,对于我国未来能源发展做了规划,根据中国核电产业发展规划,从沿海的广东、浙江、福建到内陆的湖北、湖南、江西将建设数十座核电站。到2020年,中国将建成13座核电站,拥有58台百万千瓦级核电机组,核电总装机容量达4000万千瓦,核电年发电量将超过2600亿千瓦时,核电占中国全部发电装机容量的比重4%左右,发电量比重占全国发电量的6%以上。
目前在建和规划的核电站有位于浙江省南部的三门核电站,广东省的阳江核电站和台山核电站开保险柜,山东省的海阳核电站和华能石岛湾核电站,辽宁省的红沿河核电站,湖南省的桃花江核电站,广西省的防城港核电站,福建省的宁德核电站和福清核电站,海南省的昌江核电站,湖北省的咸宁核电站,江西省的彭泽核电站,安徽省的芜湖核电站。
核电不会像化石燃料会释放大量的污染物质到大气中,不会造成环境污染,核能发电不会加剧地球温室效应,目前核能发电所用的铀原料能量密度大,所以发出同样的电量,核燃料所占的体积小,便于运输和储存,另外,核燃料所占的费用比例比较少,不会像石油等其它能源价格一直浮动较大,核能发电的成本相比较稳定。
随着核电技术越来越成熟,核电将凭借其突出的优点逐步提升它在总发电量中的比例,进而会在未来的能源产业中占据主要地位,我们有理由相信核电的发展前景是光明的。
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