① 核電技術的發展史
第一代核電技術
第一代核電技術即早期原型反應堆,主要目的是為通過試驗示範形式來驗證核電在工程實施上的可行性。
前蘇聯在1954年建成5兆瓦實驗性石墨沸水堆型核電站;英國1956年建成45兆瓦原型天然鈾石墨氣前宏游冷堆型絕沒核電站;美國1957年建成60兆瓦原型壓水堆型核電站;法國1962年建成60兆瓦天然鈾石墨氣冷堆型核電站;加拿大1962年建成25兆瓦天然鈾重水堆型核電站。這些核電站均屬於第一代核電站。
第二代核電技術
第二代核電技術是在第一代核電技術的基礎上建成的,它實現了商業化、標准化等,包括壓水堆、沸水堆和重水堆等,單機組的功率水平在第一代核電技術基礎上大幅提高,達到千兆瓦級。
在第二代核電技術高速發展期,美、蘇、日和西歐各國均制定了龐大的核電規劃。美國成批建造了500至1100兆瓦的壓水堆、沸水堆,並出口其他國家;前蘇聯建造了1000兆瓦石墨堆和440兆瓦、1000兆瓦VVER型壓水堆;慧銷日本和法國引進、消化了美國的壓水堆、沸水堆技術,其核電發電量均增加了20多倍。
美國三里島核電站事故和前蘇聯切爾諾貝利核電站事故催生了第二代改進型核電站,其主要特點是增設了氫氣控制系統、安全殼泄壓裝置等,安全性能得到顯著提升。此前建設的所有核電站均為一代改進堆或二代堆,如日本福島第一核電站的部分機組反應堆。我國運行的核電站大多為第二代改進型。
第三代核電技術
第三代核電技術指滿足美國「先進輕水堆型用戶要求」(URD)和「歐洲用戶對輕水堆型核電站的要求」(EUR)的壓水堆型技術核電機組,是具有更高安全性、更高功率的新一代先進核電站。
第三代先進壓水堆型核電站主要有ABWR、System80+、AP600、AP1000、EPR、ACR等技術類型,其中具有代表性的是美國的AP1000和法國的EPR。中國已引進AP1000等技術,分別在浙江三門和山東海陽等地開工建造。
第四代核電技術
第四代核電是由美國能源部發起,並聯合法國、英國、日本等9個國家共同研究的下一代核電技術。仍處於開發階段,預計可在2030年左右投入應用。第四代核能系統將滿足安全、經濟、可持續發展、極少的廢物生成、燃料增殖的風險低、防止核擴散等基本要求。