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  • [分享]中国核能的和平利用

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  • 发表于:2008-12-01 17:57:53

核能和平利用产业是一个以众多学科为基础发展起来的综合性战略产业,就其本身的专业技术而言,它包括了核反应堆、核燃料循环、同位素与辐射、核废物处理、核安全与防护等技术。就其产品而言,又包含了高效能源技术、电子与信息技术、光机电一体化技术、新材料、生物技术、环保技术等非核高新技术。一个国家核能和平利用技术的水平是衡量其综合科技实力的重要标志之一。核能和平利用产业对国民经济发展、国防建设和人民生活水平的提高起着重要的作用。

我国核能和平利用产业是在核军工的基础上逐步建立起来的,经过几十年的发展,已经形成了比较完整的产业体系。但是,就总体而言,目前尚处于结构调整期,发展水平还不高。与许多国家相比,我国的核能和平利用产业对国民经济的贡献率以及技术水平均存在着相当大的差距,尚不能满足经济和社会发展的需求。"十五"期间,要在《国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》的指导下,统筹规划,合理安排,实现产业的跨越式发展。

一、产业现状

(一) 产业发展的成就

目前,我国已形成了基本配套的军民两用核动力与核燃料循环科研开发工业体系,具备了自主设计建造中小型核电站的能力和核电站燃料组件的生产能力,核技术(包括核供热、同位素和辐射技术等)在工业、农业和医学等领域得到广泛应用。经过几十年的发展,我国在科研、设计、建设和运行等方面积累了许多宝贵经验,培养和造就了一支专业齐全、具有相当实力的科研、开发、设计和工程建设队伍。我国的核能和平利用产业已经形成了一定的规模,在某些技术领域达到了世界先进水平。

1. 核电

我国的核电事业自上世纪八十代初开始起步,"八五"期间有3台机组(共2100兆瓦)建成投产,即我国自行设计建造的秦山一期300兆瓦核电机组和利用外资、引进成套设备兴建的大亚湾核电站两台900兆瓦核电机组。目前,这3台核电机组一直在安全稳定地运行。2000年核电发电量为160亿度,占全国总发电量的1.19%。

"九五"期间有4个核电项目8台机组开工建设,总装机容量为6600兆瓦,它们分别是:1996年6月开工建设的秦山二期核电站两台600兆瓦压水堆机组,1997年5月开工建设的岭澳核电站两台百万千瓦级压水堆机组,1998年6月开工建设的秦山三期核电站两台700兆瓦重水堆机组,以及于1999年10月开工建设的田湾核电站两台百万千瓦级压水堆机组。这8台核电机组的建设正在按计划顺利进行,预计在"十五"期间陆续建成投产。届时核电总装机容量8700兆瓦,占全国电力总装机容量的2.2%。

我国已能自主设计建设300兆瓦压水堆核电站,基本实现了600兆瓦压水堆核电站的自主开发、设计和建造。通过已建和在建核电项目的实施,在核电研究与工程实验、工程设计、设备设计与制造、工程建设、项目管理等方面已经具有相当的基础和实力,具备了以我为主、中外合作条件下建设百万千瓦级压水堆核电站的能力和一定的开发创新能力,这是我国今后继续发展核电极为宝贵的基础。 

2.核燃料循环工业

随着核电事业的发展,我国的核燃料工业有了进一步发展。在军工时期我国已形成了从铀矿地质勘查、铀矿采冶、铀同位素分离、核燃料元件制造、乏燃料后处理直至核废物处理与处置等完整的核燃料循环工业体系,改革开放二十年来,在与国际广泛交流的基础上,我国陆续引进和开发了先进的技术和工艺,在核燃料生产的几个主要环节上实现了更新换代,对提高产品质量、降低生产成本发挥了重要的作用。 

地质勘查已为国家提交了相当数量的铀资源储量。可地浸砂岩型矿床勘查初见成效,并显示出了良好的前景; 

初步形成了以地浸、堆浸和原地爆破浸出工艺为主的铀矿采冶生产格局。地浸、堆浸产量份额达到60%以上,大幅度降低了铀矿采冶成本,提高了铀资源利用率;铀同位素分离已实现扩散法向离心法过渡,到2001年底,离心法分离功能力可达到每年1000吨;"十五"期间,铀同位素分离生产能力能够满足我国核电站的需要;

核燃料组件制造生产线为核电站提供了合格的燃料组件,基本实现了300兆瓦、600兆瓦、1000兆瓦三种容量等级的压水堆核燃料组件的国产化,现已具备年产150吨以上燃料组件的能力;重水堆核燃料组件生产线也正在建设中;

动力堆乏燃料后处理的中间试验厂将于2003年建成,设计能力为日处理100公斤乏燃料;

中、低放固体和液体废物已开始处理和处置,中低放废物处置场已经建成并投入运行,高放废物处理的科研工作取得进展。

3.核能技术开发 

我国在先进压水堆、快中子增殖堆、高温气冷堆和低温供热堆方面开展了如下工作:

"九五"期间,开展了以固有安全系统技术及数字化仪控系统技术为核心的先进压水堆核电站关键技术的开发研究,为跟踪和赶上世界核电先进技术创造了一些基本条件;

在快中子增殖堆技术方面,65MWt中国实验快堆正在建设中,预计2005年底达到临界; 

5MWt低温核供热堆早在1989年就建成,200MWt低温核供热堆已批准立项;

10MWt高温气冷实验堆装置已于2000年底建成,为开展相关技术研究提供了试验基地。

4.同位素和辐射技术应用

经过四十多年的发展,同位素与辐射技术在工业、农业和医学等领域得到了广泛的应用,已具有一定规模和水平。"九五"末期,同位素与辐射加工总产值已达150亿元,总体科技水平已接近当今国际先进水平。

(二)存在的主要问题

回顾我国核能和平利用产业走过的历程,有很多宝贵的经验,但也存在一些重要的问题,主要表现为:由于缺乏长远发展规划的指导,核电技术与设备国产化进展缓慢;核能和平利用的产业规模与水平落后于发达国家;基础研究和技术开发的资金匮乏,设施装备落后,人才流失严重,关键技术上与国外存在较大的差距。

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  • 发表于:2008-12-01 17:58:27
二、产业发展的意义和必要性

(一)发展核电是和平利用核能的火车头,适当发展核电对于保持我国核工业科研、生产能力,优化能源结构和带动相关产业发展具有重要意义

发展核电,加快实现大中型核电机组的国产化和标准化,对于保持我国现有的核工业科研开发设计队伍、不断提升我国的核科技能力、实现核工业的良性循环有着重要意义,也有利于维护我国核大国的地位。 

《国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》要求优化能源结构、合理使用资源和加大环境保护力度。核电是一种清洁发电技术,用核电部分替代煤电是优化能源结构、实现资源、环境协调发展的现实途径之一。目前核电在我国电源机构中的比例过低、技术尚未完全掌握、国产化程度不高,通过"十五"核电项目的建设,推进百万千瓦级核电项目的国产化,不仅可为今后核电发展奠定坚实的基础,而且对形成我国合理的电源结构和环境保护均具有重要的意义。

核电产业是资金与技术密集的高新技术产业,推进核电国产化,不仅有利于增加机电、建筑等行业的就业机会,而且将有力地带动这些行业的技术进步和管理水平的提高,可为带动整个国民经济的发展作出重要的贡献。 

(二) 核燃料循环工业应与核电协调发展

发展核燃料循环工业是保证核电站的安全、稳定运行的重要基础,不断提高我国核燃料工业的水平,促进核燃料和核电的协调发展,有利于降低燃料成本,提高核电站的经济性,从而促进核电的持续发展。 

同时,由于核燃料循环涉及许多军工敏感技术,通过发展核电来带动核燃料循环技术的发展,对保持和提高我国的核威慑能力,保证国家安全有非常重要的作用。

(三)通过核能技术开发,不断扩大核能应用领域,实现核能可持续发展 

核能技术开发对提高核电安全性、经济性有重要的意义。同时,通过核能开发使核能技术不断向其它应用领域扩展,进一步促进核能的可持续发展。

(四)核技术应用具有巨大的发展潜力

同位素、辐射技术及其它核相关技术是核能和平利用的重要方面。从国际上的经验来看,核技术同其他高新技术相结合,在国民经济、国防安全和人民生活等领域中得到越来越广泛的应用,产生巨大的社会和经济效益。核技术应用在我国也具有十分巨大的发展潜力。 

三、核能和平利用发展的指导思想和基本方针

(一)指导思想

在邓小平理论、江泽民"三个代表"重要思想指导下,贯彻落实党的十五届五中全会精神,坚持以改革开放和科技进步为动力,努力提高技术创新能力和技术水平;坚持以市场需求为导向,因地制宜、统筹安排;坚持把核安全放在首位,做到质量第一,安全第一;坚持军民结合,寓军于民,增强国家的综合实力。 

(二)基本方针

核能发展继续执行热中子反应堆-快中子反应堆-受控核聚变堆"三步走"的路线,当前以发展热堆为主,同时要继续开展快中子增殖堆和受控核聚变堆技术的研究、开发和跟踪。在热堆阶段,从实际出发,采取分步发展的原则,即在2010年前,以采用成熟、可靠的核电技术为主,同时跟踪世界先进技术,研究开发拥有自主知识产权的先进技术;2010年后,以自己开发的先进核电技术为主,开始建设新一代的核电机组。"十五"期间要按照《国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》的要求,适度发展核电。"十五"核电新机组的建设,要遵循"以我为主、中外合作、引进技术、推进国产化"的方针,逐步实现大型核电机组的自主设计、自主制造、自主建设、自主运营。

2010年前,继续执行"第一代核电站发展压水堆"的技术路线,以30万千瓦为标准环路,以百万千瓦级核电机组为主攻目标。2010年后建设的核电机组,应根据国际核电技术发展趋势的要求,进一步提高其安全性、经济性的要求。

核燃料循环工业要兼顾近期目标和长远发展,在发展规模上要与核电发展相协调,重点是加强基础技术研究和技术开发。要积极采用先进生产技术和工艺,努力提高生产效率,降低生产成本,提高国际竞争力;"十五"期间要继续贯彻核燃料供应基本立足于国内的方针,同时应根据国内的生产能力和国际市场的供求状况,合理利用国内、国际两种资源。

坚持对乏燃料进行后处理的技术路线。

根据实际需要适当超前安排核燃料循环前端各环节的生产能力。

核能技术开发应坚持从国内实际情况出发,不断跟踪和研究世界先进技术动向,努力创新,形成即能满足用户需要,又有自己知识产权的核的技术新产品。在项目安排上优先支持先进堆技术,核燃料循环关键技术研究及安全研究。 

同位素、辐射技术及其它核技术应用要突出重点,突出技术创新,加强协作,加强成龙配套,集中力量攻克那些已有一定基础、效益高、见效快的生产技术;开发更新换代的优质产品以及特种需要的产品;重点扶植节能、环保、生命科学领域的项目。

核技术基础研究的重点是有创新的、服务于国防建设及产业可持续发展目标的研究课题。充分利用现有的研究条件,在若干关键技术的研究上有所突破,走有我国特色的创新研究之路。

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  • 发表于:2008-12-01 17:58:59
四、核能和平利用发展的目标、重点和规模

(一)核电

1.重点与目标

"十五"核电发展的重点与目标是:统一堆型,开发建设百万千瓦级压水堆核电机组;通过"十五"核电建设项目,实现百万千瓦级核电机组的国产化和标准化。 

"十五"期间的核电国产化具体目标如下:

(1)设计自主化目标

对"十五"期间开工建设的百万千瓦级核电站,从第一个项目起,采取"以我为主、中外合作"的方式,逐步实现完全自主设计;

(2)设备国产化目标 

对于首两台百万千瓦级压水堆核电机组,要求设备国产化率达到55%以上;第三、四台机组的设备国产化率达到70%;

(3)安全性目标

为继续提高核电站的安全性,"十五"计划期间及以后开工的所有核电项目,应符合国际上关于核安全要求的发展趋势,并满足项目建设时的国家核安全法规与要求;

(4)经济性目标

按全寿期平均计算,"十五"期间在远离煤炭基地的沿海地区开工建设的核电站的上网电价与相同地区同期建设的含脱硫设施的燃煤电站相比应具有竞争能力,以不变价格计算的后续项目上网电价应进一步降低。

2.核电发展规模

根据2005年、2010年和2015年我国电力发展规划设想与核电国产化发展进程的可行性分析,提出关于核电装机规模的设想如下:

"十五"计划期间(2001-2005),争取新开工核电项目的装机规模为6000兆瓦,使2010年建成的核电机组总容量达到15000兆瓦左右。

3.核电"十五" 项目安排

(1)布局原则

新的核电项目的布局既要服从国家与有关省市的能源-电力的发展需求、战略、计划和布局,又要依照项目法人责任制,根据潜在业主的融资能力来确定。

为有效利用核电站厂址,新的核电项目布局仍应坚持一址多机的原则,尽可能先利用现有核电基地扩建。近期发展核电的重点地区仍然应在经济发展快,一次能源资源短缺的东部沿海地区。

(2)项目布局

"十五"期间,建议在广东、浙江和山东各开工建设一个核电项目,每个项目安排2台百万千瓦级压水堆机组。为了统一堆型,实现设计和建造经验的反馈,这三个项目应作为"一盘棋"来安排。

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  • 发表于:2008-12-01 17:59:18
(二)核燃料循环

为了满足核电继续发展的需要,"十五"期间应进一步研究可地浸砂岩型铀矿床成矿理论,开发先进的勘探技术和设备,加快寻找经济型的铀矿床。计划到2005年新发现2-3处万吨级铀资源后备勘查基地,新增铀矿资源量2-5万吨。

重点发展地浸、硬岩堆浸、原地爆破浸出技术并适当扩大相应的生产能力,适当发展常规采冶技术和生产。

确保已经建成的离心分离工厂安全稳定运行,同时加大对铀同位素分离技术的研究开发力度,"十五"期间正在开发的机型要设计定型。

根据核电站的需求安排核燃料组件的生产;利用现有技术基础,研究开发高性能燃料组件,提高燃料组件的经济性和安全性;开展有关M0X燃料的技术研究。

建成乏燃料后处理的中间工厂并开展试验研究,掌握动力堆乏燃料后处理关键技术。为商用后处理厂的建设进行技术准备并适当开展一些必要的工程建设的先期准备。 

按计划开展放射性废物治理与核设施退役的准备工作,加强对中低放废物的处理与处置、大型核设施拆除以及高效去污等技术研究开发,继续开展高放废物深地层处置技术研究。

(三)核能技术开发

围绕百万千瓦级核电站国产化进行技术攻关;加强核电站运行技术、维修技术的研究,进一步提高现有核电站运行的安全性和经济性;开展以非能动安全系统为主要特征的先进压水堆技术研究。积极跟踪世界下一代核电站的研究动向和成果,为未来我国核电的发展做好准备。 

"十五"期间要完成中国实验快堆的建造,掌握技术,培养人才,积累经验。"十五"末要达到临界的目标,同时进行发电试验。

低温核供热主要开发与高温高效蒸馏海水淡化工艺相耦合的低温供热堆,结合市场需求进行200MW商用核供热示范堆工程建设,开展关键技术的攻关。

通过已建成的10MW高温气冷实验堆的运行,总结经验、研究改进技术和应用技术。开展对于模块化高温气冷堆实验堆技术的跟踪研究。

(四)核技术应用

加强新技术的应用开发,鼓励技术创新,并争取有所突破,形成有自主知识产权的高新技术或产品。继续加强同位素与辐射技术在核农学、核医学、环保、大型检测系统和工业领域的应用,实现产业化。

同位素制品开展新分离剂、新工艺、新方法的研究,重点研制高比活度放射源、新型导向性显像与治疗放射性药物;辐照加工要规范工艺,开展配套设备研制开发,推进医疗用品辐照灭菌;辐照交联热缩制品和电线电缆改性要加快耐高温、耐辐照、无卤、低烟、阻燃工艺和配方研制;环保方面要加强烟道气辐射脱硫脱硝关键技术与设备的研究、城市引用水辐射净化技术研究和城市废水辐射处理关键技术研究;大型检测设备重点开发无损探伤工业CT和海关、安全检查用检测系统,提高成套设备的集成组装能力。

(五)核技术基础研究

核技术基础研究要坚持有所为,有所不为的原则。在核物理、反应堆物理、受控核聚变与等离子体物理、核化学与放射化学等方面,跟踪世界先进水平,取得一批有自己特色的研究成果。建设HL-2A及其他若干个必要的实验装置,增强核技术基础研究的总体创新能力。

(六)核安全与辐射防护技术

密切结合我国核能发展要求研究开发辐射防护与核安全技术,逐步建立有关的基础数据库,开展先进的、现场急需的辐射安全技术和防护技术研究,提高安全水平,加强临界安全工作。

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  • gaide001
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  • 发表于:2011-06-09 16:52:20
中国的核能使用也算是有点历史了,当然和其他西方列强比要弱一些
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  • yinghuashu
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  • 发表于:2013-02-16 12:44:25
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  • yinghuashu001
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  • 发表于:2013-03-18 14:11:58
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