国内外对核电站研究现状

1.1. 核能相对于其他能源的优势（阐述发展核能的重要性和必然性）1.2. 当前国内外核电发展研究现状1.3. 世界各国国核电发展趋势1.4 毕业设计的意义和目的正文：第1章国内外对核电站研究现状1.1. 核能相对于其他能源的优势伴随着科技和经济的发展，人类对于生活质量的追求越来越高，在各个领域的发展都十分迅速，然而在我们人类不断进步的同时，我们对于能源的需求也在不断提高，直到21世纪的今天，能源危机已经遍及全球各个国家，以及燃烧煤、石油、天然气等到时的温室效应、臭氧层空洞等，是的我们唯一的赖以生存的家园变得岌岌可危，因此寻求新的清洁的能源成为整个人类缓解能源危机及环境问题的首要任务，而核能便成为各国的重点关注对象。

我国的可再生能源有着得天独厚的优势，是重要的战略替代能源，对增加能源供应，改善能源结构，保障能源安全，保护环境具有重要的作用。

积极开发和利用核能、太阳能、风能、电能、生物质能、地热能以及海洋能等可再生能源，是实现我国经济社会可持续发展能源战略的必然选择。

但我国同时也是一个能源生产大国和消费大国，拥有丰富的化石能源资源。

2006年，煤炭保有资源量为10345亿吨，探明剩余可采储量约占全世界的13%，列世界第三位。

但是中国的人均能源资源拥有量较低，煤炭和水力资源人均拥有量仅相当于世界平均水平的50%，石油、天然气人均资源拥有量仅为世界平均水平的1/15左右。

能源资源赋存不均衡，开发难度较大，已探明石油、天然气等优质能源储量严重不足。

再加上能源利用技术落后，利用低下，在经济高速增长的条件下，我国能源的消耗速度比其他国家更快，能源枯竭的威胁可能来得更早、更严重。

因而，日益增长的对外能源需求造成的能源压力迫使我们不得不寻找解决能源危机的突围之路。

迄今为止，世界能源需求的85%来自燃烧煤、石油、天然气等化石燃料。

大量燃烧化石燃料所产生的二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物、一氧化碳和颗粒物等，是的地球环境再次遭到严重破坏，威胁到人类的健康。

而且，煤、石油、天然气等化石燃料属于不可再生的资源，随着其消耗的迅速增长，使它们在地球上的储量面临枯竭的境地。

为了缓解能源危机，我们便需要寻找新的清洁的能源，在自然界中，除了化石燃料外，核能、水力、风力、太阳能、地热、潮汐能等也都是可资利用的能源。

水力是无污染的能源，应充分开发使用，但水力资源终究有限，且受地理条件限制。

水力发电随季节变化很大，所以光靠水力替代不了化石燃料，满足不了日益增长的能源需求；风力、太阳能、地热、潮汐能等，都因受多种条件的限制，只能在一定条件下有限开发，很难大量使用；较乐观地估计，到21世纪，上述几种能源中每种在能源总耗量中的比例，都很难超过1%。

然而到目前为止，在技术上已较成熟，而且能大规模开发使用以提供稳定电力的惟有核能。

因为核能有其无法取代的优点，主要表现于：（1）核能是地球上储量最丰富的能源，又是高能量密集型的能源。

（2）核电是清洁、低碳的能源，有利于保护环境。

如果取代燃煤发电设备，1GW 核电设备运行1年能避免排放560万吨CO2，能有效的遏制和缓解温室效应，保护环境。

（3）核电的经济性优于火电。

（4）核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便，一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30公吨的铀燃料，一航次的飞机就可以完成运送。

（5）以核燃料代替煤、石油和天然气，有利于资源的合理利用。

1.2. 当前国内外核电发展研究现状1.2.1 国内外核电发展概况美国于1945 年8 月在日本投下了两颗原子弹，核能首先被用作大规模杀伤性武器。

二战结束后，科学家们开始研究如何控制和利用原子核裂变产生的巨大能量为人类造福。

核电站的开发与建设开始于20 世纪50 年代。

1954年苏联建成世界上第一座电功率5000KWe实验性核电厂,1957年美国建成电功率9万KWe的希平港原型核电站以来，世界核电已取得了长足发展。

据统计，2006年全世界正在运行的核电机组有441个（其中轻水堆核电机组约占80%，重水堆核电机组约占8%，轻水堆核电机组中压水堆机组占了76%，沸水堆机组约占34％），分布在31个国家或地区，年发电量占世界总发电量的16%。

目前，世界核电主要分布在北美（美国、加拿大）、欧洲（法国、英国、俄罗斯、德国）和东亚（日本、韩国），这8个国家的核电机组数量占全世界总和的74%，其装机容量则占79.5%。

核电装机容量排名前三位的美国、法国和日本的核电机组之和占全世界的49.4%，装机容量占56.9%。

1.2.2 美国核电发展现状美国第一座核电厂建成于1975年12月。

近50年来美国总共建成商业核电机组132台，除去已经关闭的28台目前仍在运行的有103台，居世界之最。

它们分布在美国的31个州2006年美国核能发电量约为7804亿千瓦小时，占全国总发电量的19.3%。

图1 美国核电机组分布美国核电发展的特点：开发阶段起步早，堆型多，建设阶段大起大落。

由于美国资金雄厚，早期采用多种堆型进行试验，经大量试验后，较早地确定了轻水堆。

1975年美国核电发展达到顶峰，此前发展过猛，此后紧急刹车。

美国现有的核电机组全是早期建成的。

三十多年来，美国没有新建一台核电机组。

三里岛事故是促使美国核电发展急刹车的主要原因。

这次事故虽然没有造成环境污染，但给电力公司造成巨大经济损失。

三里岛事故后，美国已经订货的核电机组停止制造，正在建造的下马，刚刚建成的机组不让运行。

三里岛事故后，美国核安全标准变得过于苛刻，审批手续复杂，时间拖得很长，造成建设周期延长，成本增加得让电力公司难以承受。

另外，燃料和高放废物最终处置问题也是困扰美国核电发展的大难题。

美国政府经过二十年的努力才落实最终处置场，定点在内华达州尤卡山。

经过三十多年的停顿后，目前美国核能事业正在复苏。

在核燃料循环方面，美国过去一直是采用开式循环，燃料暂存不经过处理直接送到最终处置库。

为了减少环境污染，降低最终废物处置量，目前美国正在改变核燃料循环技术路线，积极开发先进的后处理技术。

1.2.3 法国核电发展现状法国因为能源短缺，在世界第一次石油危机之后，决心发展核电，目前正在运行的核电机组有59个，核电总装机容量6613万千瓦，2006年总核电量为4309亿千瓦小时，占总电量的78.5%，核电比例位居世界第一。

法国核电发展的特点是：一直稳步发展，面对世界上出现的两次大的核事故，法国发展核电的决心、政策和计划从不动摇。

技术路线方面，法国核电堆型统一、标准化、系统化、程度化，由此带来的好处是安全审批程序较简单，审批时间短，建造周期较短，核电成本较低。

法国核电站在厂址选择和布局方面，除沿海布置外，内陆滨河厂址也较多。

采用闭式燃料循环，后处理技术先进，并重视发展快中子增殖堆，力图充分利用核燃料。

图2 法国核电机组分布1.2.4 日本核电发展现状日本能源严重匮乏，一直坚持积极发展核电的政策。

目前日本运行的核电机组有55台，2006年核电总装机容量为4858万千瓦，核能发电量为2807亿千瓦小时，占全国总发电量的29.3%同法国一样，世界上两次大的核事故并未动摇日本发展核电的基本方针，日本核电一直稳步增长。

在核电堆型选择方面，日本的压水堆和沸水堆核电机组并行发展，两者数量相近。

日本是个多地震国家，核电厂址安全停堆地震（SSE或SL-2）的地震动水平峰值加速度都比较高（见图）图3 日本核电机组分布日本柏崎核电厂是目前世界上装机总容量最大的核电厂（总装机容量8841兆瓦），其中的两台ABWR机组是目前世界上最先进上午轻水堆核电机组（见图）。

1.2.5 我国核电发展现状我国的核能事业开始于1955年，但核能发电起步较晚，上世纪七十年代开始设计工作，1985年开始建设我国大陆第一座核电厂（即秦山核电厂）,1994年投入运行。

其后,除1996年开工建设的秦山2期核电厂是自主设计外;先后从法国引入大亚湾2×984MWe和蛉澳一期轻水核电站,从加拿大引入秦山3期2×750MWe重水核电站,从俄罗斯引进田湾2×1060MWe核电站.我国大陆已投入商业运行的11台核电机组，其总装机容量约为900万千瓦。

2007年核发电量近600亿千瓦小时，大约占全国总发电量的1.8%。

我国大陆现有三个核电基地，即浙江秦山核电基地，，已建成5个核电机组，在建4个机组；广东大亚湾核电基地，已建成4个核电机组，在建2台机组；江苏田湾核电基地，2台核电机组已投入运行；在其它地区正在建设的核电厂有：辽宁红沿河4台机组；福建宁德2台机组，福清2台机组；图4 我国大陆部分核电厂分布图表1 中国大陆已投入运行和在建的核电厂1.2.6 我国核电发展前景我国目前核电规模不大，核发电量占全国中发电量比例甚小，与世界核电平均水平相差甚远。

其主要原因是过去我国核电在国家能源战略中的作用和地位无足轻重。

为了满足我国电力增长需求，保障能源供应安全、调整能源结构、减少环境污染、保证社会和国民经济持续发展，我国近来调整可核电政策，由过去的“适度发展核电”转变为“积极发展核电”。

2006年3月国务院通过了我国《中长期核电发展规划》（2005-2020年）。

按此规划，到2020年，我国大陆核电运行机组总装机容量将达到4000万千瓦并在建核电机组1800万千瓦。

这相当于要求在今后14～15年内，平均每年要建成两个百万千瓦级核电机组。

目前应该说是中国核能发展的第三阶段，国家已将核电作为能源战略的重要组成部分。

其方针是“积极推进核电建设”。

到2020年核电在国家电力的比例将为4％～5％，中国将建至少30座100万千瓦级的核电站。

根据国家中长期能源发展形势和前景分析，在《2050年我国的能源需求》的研究报告中指出，核电占一次能源的比重应提高到12.5%，总装机容量达到240GW。

核燃料循环各环节生产能力到2020年也要在现有基础上提高4～6倍。

1.2.7 当前世界核电发展发展趋势由于化石燃料的供应和价格经常受到国际政治外交和军事冲突的影响，温室气体排放造成的环境问题压力日益加剧，加上两次大事故后世界核电的运行业绩和技术进步，使得世界上许多国家又把发展清洁能源的注意力又重新转向核能。

在经历了上世纪八、九十年代的低潮后，世界核电正在走向复苏，今后许多国家将大规模建造先进的核电机组，并继续开发先进核能系统。

总的发展路线图是：现有核电机组延长使用寿命→新建第三代轻水堆机组→开发第四代核能系统→开发核能制氢按广泛被接受的观点，已有的核能系统分为3 代：1、20 世纪50 年代末至60 年代初世界上建造的第一批原型核电站，例如Shippingport（1957~1982）、Dresden-1（1960~1978）和英国的CalderHall-1（1956~2003）。