核能发电论文[1]

核能发电论文

伴随着经济的高速发展，能源问题突现在我们面前，保障我国的能源安全将直接关系到我国经济能否保持良好的发展态势。能源是经济发展的支柱和动力。能源短缺将严重制约我国经济的高速发展。

2004年6月30日，国务院通过的《能源中长期发展规划纲要（2004——2020年）》（草案）。确定了我国新时期的能源战略。在关于我国发展何种新能源有各种各样的讨论，提到的能源有：水力能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能、海底可燃冰、地热、氢能等。从产能的量、产能的效率、产能密度上分析，这些能源是无法满足人口的增长、人类社会发展以及人们日益增长的消费需求的，在本质上解决不了人类社会发展与能源需求的矛盾。

从能源本质来讲，我们所用的煤、石油、天然气、生物质能、风能、水力能、潮汐能都是太阳能的转化，太阳能是来自于核能。核能，包括核裂变和核聚变。现在的核能利用，主要是利用的核裂变，核裂变主要是指铀或钚，分裂成较轻的原子的一种核反应形式，其本质也是把质量转化到能量。核裂变的缺点是可裂变核素的在地球上的储量少，铀开采浓缩技术要求较高，核燃料利用效率较低，且产能效率也远远不如核聚变。要从根本上解决能源危机，必须发展核聚变技

术。核聚变之所以受到全世界的关注，是因为它诱人的前景。核聚变必将是今后解决能源危机最主要也是最本质的途径。从某种意义上讲也是一劳永逸的解决能源问题的途径。核能的大发展成为一种必然。

核能是人类历史上的一项伟大发明，这离不开早期西方科学家的探索发现，他们为核能的应用奠定了基础。

在1945年之前，人类在能源利用领域只涉及到物理变化和化学变化。二战时，原子弹诞生了。人类开始将核能运用于军事、能源、工业、航天等领域。美国、俄罗斯、英国、法国、中国、日本、以色列等国相继展开对核能应用前景的研究。

核能是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。它与火力发电极其相似。只是以核反应堆及核能发电站蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉，以核裂变能代替矿物燃料的化学能。除沸水堆外（见轻水堆），其他类型的动力堆都是一回路的冷却剂通过堆心加热，在蒸汽发生器中将热量传给二回路或三回路的水，然后形成蒸汽推动汽轮发电机。沸水堆则是一回路的冷却剂通过堆心加热变成70个大气压左右的饱和蒸汽，经汽水分离并干燥后直接推动汽轮发电机。核能发电利用铀燃料进行核分裂连锁反应所产生的热，将水加热成高温高压，利用产生的水蒸气推动蒸汽轮机并带动发电机。核反应所放出的热量较燃烧化石燃料所放出

的能量要高很多（相差约百万倍），比较起来所以需要的燃料体积比火力电厂少相当多。

核能有很多的优点，当然核能不是万能的，也有缺点。所以核资源一定要谨慎使用。

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。

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，

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。

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；

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：

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。

（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。

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。

（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。