中国核电发展及未来.doc

摘要:核能作为新一代能源,具有许多其它能源无法比拟的优点,不仅不会对环境造成破坏,而且核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍,运输和储存十分方便,所以兴建核电站对于我国是十分必要并具有光明前景的。

关键词:核能发电原理;核电现况;发展规划

中图分类号:TM623文献标识码:A

随着当今社会的日益发展,我们国家也面临着煤炭、石油、天然气等能源燃料日益匮乏的境况,核能作为高效、清洁能源,不仅在安全性、稳定性以及对环境的保护性上具有明显优势,还是一种更为经济的能源,它目前在我国正在逐步的推行和发展,未来必将成为新一代的能源支柱。

一、核电站的发电原理

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。

二、我国核电站现况

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,设计寿命40年,年发电量达140亿千瓦时,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,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。

三、我国核电的发展规划和前景

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