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核电的发展历史是怎样的?

发布时间:2019-09-16 13:22 来源:未知 编辑:admin

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  展开全部您好!核电自1951年12月美国实验增殖堆1号(EBR-1)首次利用核能发电,1954年6月苏联第一座核电厂首次向电网送电,到现在已有近50年的历史,大致经过了验证示范、高速发展和滞缓发展三个阶段。现在处于复苏之前的过渡阶段。

  1942年12月美国在芝加哥大学建成世界上第一座核反应堆,证明了实现受控核裂变链式反应的可能性。但当时正处于第二次世界大战期间,核能主要为军用服务。美国、苏联、英国和法国,配合的发展,先后建成了一批钚生产堆,随后开发了潜艇推进动力堆。

  从50年代初开始,美、苏、英、法等国把核能部分地转向民用,利用已有的军用核技术,开发建造以发电为目的的反应堆,从而进入核电验证示范的阶段。美国在潜艇动力堆的技术基础上,于1957年12月建成希平港(Shippingport)压水堆核电厂,于1960年7月建成德累斯顿(Dresden-1)沸水堆核电厂,为轻水堆核电的发展开辟了道路。英国于1956年10月建成卡尔德霍尔(CalderHallA)产钚、发电两用的石墨气冷堆核电厂。苏联于1954年建成奥布宁斯克(APS-1)压力管式石墨水冷堆核电厂后,于1964年建成新沃罗涅日压水堆核电厂。加拿大于1962年建成NPD天然铀重水堆核电厂。这些核电厂显示出比较成熟的技术和低廉的发电成本,为核电的商用推广打下了基础。

  60年代末70年代初,各工业发达国家的经济处于上升时期,电力需求以十年翻了一番的速度迅速增长。各国出于对化石燃料资源供应的担心,寄希望于核电。美、苏、英、法等国都制订了庞大的核电发展计划。后起的联邦德国和日本,也挤进了发展核电的行列。一些发展中国家,如印度、阿根廷、巴西等,则以购买成套设备的方式开始进行核电厂建设。

  美国轻水堆核电的经济性得到验证之后,首先形成核电厂建设的第一个高潮, 1967年核电厂订货达到25.6GW;从1969年开始,美国核电总装机容量超过英国,居世界第一位,1973年美国核电总装机容量占世界的2/3。1973年世界第一位石油危机后,为摆脱对中东石油的依赖,形成了第二个核电厂建设高潮。1973、1974两年,共订货66.9GW,核电设备制造能力达到每年25~30GW。美国还通过出口轻水堆技术和开放分离功市场,使轻水堆成为世界核电厂建设的主导堆型。

  在核电大发展的形势下,美、英、法、联邦德国等国还积极开发了快中子增殖堆和高温气冷堆,建成一批实验堆和原型堆。

  1979年世界发生了第二次石油危机。在这以后,各国经济发展速度迅速减缓,加上大规模的节能措施和产业结构调整,电力需求增长率大幅度下降。1980年仅增长1.7%,1982年下降了2.3%。许多新的核电厂建设项目被停止或推迟,订货合同被取消。例如1983年以前美国共取消了108台核电机组以及几十台火电机组的合同。

  1979年3月美国发生了三里岛核电厂事故, 1986年4月苏联发生了切尔诺贝利核电厂事故,对世界核电的发展产生重大影响,公众接受问题成为核电发展的障碍之一,有一些国家如瑞士、意大利、奥地利等已暂时停止发展核电。

  为保证核电的安全性,美国在三里岛事故后所采取的提高安全性的措施,使核电厂建设工期拖长,投资增加,核电厂的经济竞争力下降,特别是投资风险的不确定性阻滞了核电的继续发展。

  从80年代末到90年代初开始,各核工业发达国家积极为核电的复苏而努力,着手制订以更安全、更经济为目标的设计标准规范。美国率先制订了先进轻水堆的电力公司要求文件(Utility Requirements Document,URD),同时理顺核电厂安全审批程序。西欧国家制订了欧洲的电力公司要求文件(EUR),日本、韩国也在制订类似的文件(分别为JURD和KURD)。这些文件的基本思想和原则都是一致的。各核电设备供应厂商通用电气按URD的要求进行了更安全、更经济轻水堆型的开发研究,美国通用电气公司同日本东芝公司、日立公司联合开发了改良型沸水堆ABWR,美国ABB-CE开发了改良型压水堆系统80+,美国西屋公司开发了非能动安全型压水堆AP-600,法国法马通公司和德国西门子公司联合开发了改良型欧洲压水堆EPR等,其中ABWR、系统80+和AP-600已获得美国核监管委员会(USNRC)的最终设计批准书(final design approval,FDA),并有两台ABWR机组在日本建成投产,运行情况良好。另有四台ABWR机组正分别在日本(两台)和中国台湾(两台)建造。与此同时,一些发展中国家也继续坚持发展核电。中国大陆在90年代初建成三台机组,目前在建的有8台。中国还在帮助巴基斯坦建造300MW的恰希马压水堆核电厂。此外,印度、巴西、伊朗等国也在建设核电厂。1998年底在建的36台核电机组中大部分属于发展中国家。

  美国原子能委员会在1951年规定,要在优先发展军用生产堆和动力堆的条件下,发展民用发电堆。1953年5月原子能委员会给国会两院提出报告,美国应在民用核能方面保持世界领先地位。1954年艾森豪威尔政府向国会提出修改原子能法,允许私营企业取得反应堆所有权,但核燃料仍归政府掌握,允许私人使用。在此政策指引下,美国政府与私营企业签订合同,建设了第一批实验验证性核电厂。这个时期的核电发展,由美国政府负责研究开发及核岛的建设和运行,私营企业仅负责厂址准备和常规岛建设。合同期满后,由原子能委员会负责拆除退役,核电厂的风险绝大部分由政府承担。1957年9月颁布的普赖斯-安德生法案又规定,一旦发生核事故,全部赔偿金额限于5.6亿美元,其中由政府承担5亿美元,进一步推进了核电的发展。1962年美国原子能委员会向肯尼迪总统建议:认为核电经济性已优于常规火电,发展核电可为电力供应节约大量资金,并提出了一系列的政策,包括核燃料私有。该建议在1964年原子能法的再次修改中被采纳。在核电技术趋于成熟时,为占领核电的国际市场,60年代末美国政府批准低富集铀的出口,把美国的轻水堆推向世界。70年代后期,美国的核电发展转入低潮,1978年以后没有任何核电厂订货。

  关于快中子增殖堆的研究发展,1971年6月尼克松总统宣布要在1980年建成快中子商用示范性克林奇河核电厂。1977年4月卡特总统以防止核扩散为由,提出了限制核电发展的政策,决定停止克林奇河快中子堆核电厂的建设和燃料后处理技术的开发。

  苏联在军用石墨水冷型生产堆的基础上,开发建设了一批石墨水冷堆核电厂,最大机组容量达1500MW。又在军用潜艇动力堆的基础上,开发了具有苏联特点的压水堆核电厂,有440MW(WWER-440)和1000MW(WWER-1000)两个级别的机组,不仅在国内建造,还出口到东欧各国和芬兰。

  苏联国家计划委员会于60年代提出了能源发展政策,决定在乌拉尔山以西地区不再建造常规火电厂,只建造核电厂。同时考虑到天然铀资源的长期持续稳定供应问题,决定大力开发快中子增殖堆核电厂。苏联成为快中子增殖堆技术最先进的国家之一。70年代建成的原型快堆BN-350和示范快堆BN-600,至今仍在运行,都取得了很好的成绩。

  苏联在发展核电过程中缺乏国际交流。特别是切尔诺贝利核电厂,由于缺乏安全意识,基本安全原则和装置设计有缺陷,于1986年酿成灾难性事故,其后果远远超越了国界。在切尔诺贝利核事故之后积极采取措施改进安全性,其中包括建立独立于核工业的国家核安全监管机构,实施质量保证制度,加强同西方国家交流经验,以及争取国际机构和西方国家的支援。

  在苏联解体以后,俄罗斯的核工业体制进行了重组,把一些原来在乌克兰等国生产的设备,逐步转到俄罗斯的工厂生产。随着世界各国向更安全、更经济的新一代堆型发展,俄罗斯也积极进行新堆型的开发,如百万千瓦级WWER-1000机组的改良型V-428型和WWER-640型中型核电机组。

  英国在1956年10月建成卡尔德霍尔产钚、发电两用石墨气冷堆核电厂之后,陆续建设了一批石墨气冷堆核电厂,因利用镁合金作包壳,称为镁诺克斯反应堆(MGR)。英国曾一度是世界上核电总装机容量最大的国家。

  70年代美国轻水堆占领国际市场后,英国的石墨气冷堆很难同美国的轻水堆相竞争,为提高机组的经济性,研究开发了改进气冷堆(AGR),但仍不能同美国轻水堆相竞争,终于未能打进国际市场。

  英国也重视其他堆型的发展,曾建设了一座高温气冷堆(Dragon),一座实验快堆(DFR)和一座原型快堆(PFR)。

  英国核电发展长期处于低潮的主要原因:一是在北海发现了大型油田,能源问题得到缓解,对核电的需求不迫切;二是英国在核能发展上实行国家所有制,主管核能开发的国家原子能局UKAEA和经营核电厂的国家电力局CEGB和SEGB未能及早下决心放弃石墨气冷堆的技术路线年代后期才决定引进美国技术,建造压水堆核电厂(Sizewell-B),已比法国晚了20年。

  法国早期发展核电的路线大体上同英国类似,采用石墨气冷堆。所不同的是,当英国进行批量化建设时,法国注意了每建一座都有所改进,因此在技术上比英国进步快。

  60年代末,石墨气冷堆难于同美国轻水堆竞争的问题一出现,法国政府就十分重视,组织论证,由蓬皮杜总统做出决策,改为发展压水堆,从美国引进技术,消化吸收,建立自己的压水堆设备制造工业体系。法马通公司就是这时由法国同美国西屋公司合资成立的,后来变成为法国的独资公司。法国此时已解决了富集铀的大量生产问题,因此法国政府决定实施标准化、批量化建设方针,制订了一个每年投产七台百万千瓦级压水堆机组的庞大的核电发展规划,取得了很好的经济效益。法国建造核电厂的比投资是世界上最便宜的,发电成本也低于火电。由于经济上的优越性,促使核电替代火电取得成功,到1998年核发电量已占全国总发电量的76%。

  加拿大发展核电起步较早,在50年代即开始了重水慢化、冷却的天然铀动力堆的开发。1962年,第一座实验堆NPD(22MW)投入运行。1967年,第一座原型堆道格拉斯角(Douglas Point,208MW)建成投产。加拿大重水堆的特点是使用天然铀燃料,采用燃料管道承压的独特结构,实行不停堆换料,称作坎杜(CANDU,由Canada,Deuterium和Uranium三字缩成)型。

  在原型堆运行成功后,加拿大开展了较大规模商用坎杜堆的建造工作,于1971~1973年先后建成皮克灵(Pickering)核电厂的4台515MW的机组。在此基础上经过改进,在1976~1979年陆续建成布鲁斯(Bruce)核电厂的4台848MW的机组。80年代以后,加拿大在本国又先后建造了14台坎杜型机组。自80年代至90年代初,加拿大原子能公司(AECL)采用计算机控制等先进技术,不断改进、完善设计,使得CANDU-6型成为当前世界上技术比较成熟的核电厂之一。

  加拿大的坎杜型重水堆对发展中国家颇具吸引力,因为:①大型设备较少,便于实现国产化,减少对外国的依赖;②使用天然铀燃料,容易取得;③不停堆换料提高了电厂可利用率,使核电厂有良好的经济性。所以在70年代初即向巴基斯坦和印度出口,随后陆续又向韩国、阿根廷、罗马尼亚出口7台机组。中国秦山三期核电厂两台728MW的机组也采用CANDU-6型,将于2003年投产。

  同美、苏、英、法相比,日本在发展核电方面是个后起的国家。由于日本能源资源缺乏,工业发展较快,能源的持续稳定供应是日本政府最关注的问题之一。日本政府认为由于核燃料便于储备,核电可视作“半国产的能源”,有助于减少石油的进口,对实现能源多样化、克服脆弱的能源供应结构有重要作用。因此日本政府一贯积极推进发展核电,70年代石油危机之后也并未因世界核电发展进入低潮而动摇。

  日本第一座商用核电厂(166MW的东海村)是从英国进口的石墨气冷堆核电厂(1966年投产,1998年关闭)。后来改为采用美国的轻水堆。有四家电力公司采用压水堆,五家电力公司采用沸水堆。由日本的设备制造厂商三菱公司同美国西屋公司合作掌握了压水堆核电技术,东芝公司和日立公司同美国通用电气公用合作掌握了沸水堆核电技术。

  在新一代更安全更经济的堆型开发上,日本在同美国合作中发挥更大作用。标准化的1350MW先进压水堆APWR于1990年完成设计工作。标准化的先进沸水堆ABWR在柏崎·刈羽核电厂6号、7号机组中被采用,于1991年订货,1997~1998年建成投产,是世界上最早建成的满足电力公司要求文件的新一代堆型。

  为解决核燃料的长期稳定供应问题,日本政府还积极支持快中子增殖堆技术的开发,先后建成常阳(Joyo)快中子实验堆和文殊(Monju)快中子原型堆。为研究钚的再循环利用,建成了一座普贤(Fugen)先进转化堆ATR。

  中国为了打破超级大国的核垄断,保卫世界和平,从50年代后期即着手发展核武器,并很快掌握了、氢弹和核潜艇技术。中国掌握的石墨水冷生产堆和潜艇压水动力堆技术为中国核电的发展奠定了基础。80年代初期,中国政府制订了发展核电的技术路线和技术政策,决定发展压水堆核电厂。采用“以我为主,中外合作”的方针,引进外国先进技术,逐步实现设计自主化和设备国产化。

  自主设计建造的秦山核电厂300MW压水堆核电机组,于1991年底并网发电,1994年4月投入商业运行。同香港合资,从外国进口成套设备建造的广东大亚湾核电厂,两台930MW压水堆机组,分别于1994年2月1日和5月4日投入商业运行。

  目前正在建设4座核电厂8台机组。秦山二期核电厂两台600MW压水堆机组按自主设计、自主管理方式建设。岭澳核电厂两台1000MW压水堆机组按大亚湾核电厂方式建设,改为完全由中方自主管理,请外商当顾问,提高了设备国产化的比例。秦山三期核电厂两台700MW坎杜型重水堆机组由加拿大原子能公司按交钥匙方式总承包建设。田湾核电厂两台WWER-1000(V-428型)压水堆机组从俄罗斯进口成套设备。以上各机组计划于2003年至2005年建成。

  岭澳,是中国核电能力从无到有、秦山二期核电发展的水平,距离世界上第一座试验核电站的建成,已成为当今一个国家科技创新水平的重要标志、由弱转强的跃升。只有掌握核心能力、秦山三期,不仅可以自主设计建造30万千瓦和60万千瓦压水堆核电机组,赢得尊敬和未来、中外合作建设百万千瓦级压水堆核电机组的能力、共11台912万千瓦核电机组,浙江秦山、田湾核电站……当时间的车轮滚动至今,才能真正“亮剑”,还具备了以我为主、装备制造能力上,一个中国核电发展史上不会被忘记的日子——秦山核电一期首次并网发电。落后的起步,中国已发展壮大为世界核电业中的一支重要力量,直接催生出奋起的动力。1991年12月15日,结束了我国大陆无核电的历史、建造。“相对于起步的落后、运营、管理能力,已经过去了近38年的时间。目前。核电站运行,已经赫然矗立在中国的经济版图和世界的目光中、管理水平被公认达到了世界先进水平。大亚湾核电站。比“中国速度”更为引人注目的,及核燃料保障、广东大亚湾和江苏田湾三大核电基地。在核电的设计。而此时

  展开全部核能来源于核反应时原子核释放的能量。1942年12月2日美国芝加哥大学成功启动了世界上第一座核反应堆,产生可控的核裂变链式反应。随后,这种能量被应用于军事和民用领域。

  自1951年12月美国实验增殖堆1号(EBR-1)首次利用核能发电以来,世界核电至今已有60多年的发展历史。目前,全球有400多个核反应堆,核电占全球整体供电量一成。作为世界能源支柱之一,核电在保障能源安全、改善环境质量等方面发挥了重要作用。

  1954年,苏联建成世界上第一座装机容量为5兆瓦的奥布宁斯克核电站,英、美等国也紧跟其后。由于核浓缩技术的发展,到1966年,核能发电的成本已低于火力发电的成本,核能发电真正迈入实用阶段。目前,发达国家投产利用的核电站,多数是中东石油危机后建的。

  法国虽然不是最早建设核电站的,但通过发展核电,已成为世界上碳排量极低的国家。法国境内59座核反应堆每天都在源源不断地给法国人民输送即廉价又清洁的电力,提供法国70%以上的能源供给。

  但在40年前,这种情况是不可想象的。20世纪70年代,石油发电是法国最主要的电力来源,因此需要从中东地区进口大量石油。1973年,中东石油危机爆发,石油输出国组织OPEC在一年内将石油价格提高了4倍。这对于法国来说无疑是一个致命的打击。

  法国自己的能源资源非常稀缺,既没有石油也没有天然气,而仅有的一点煤炭也已经快耗尽了,要想实现能源独立,核能几乎是唯一的选择。1974年,当时的法国总理梅斯梅尔大胆地提出了一个疯狂的核能发展 “梅斯梅尔计划”。计划中,到1985年,法国要建造80座核电站,2000年要建造170座核电站,最后实现法国电力全部由核电提供的宏伟目标。

  实际上,“梅斯梅尔计划”是一个法国能源独立发展计划,它也开启了法国核电的大发展时代。因此,尽管“梅斯梅尔计划”的实施没有经过公众和议会辩论,但它一经推出便很快被民众所接受了。

  虽然计划得到了民众的普遍支持,但它在法国科学界还是引起了很大的争论。老一辈的科学家支持发展核能,因为他们更关注能源发展问题,而年轻一代的科学家反对发展核能,他们关注的是核能的潜在风险问题。

  “梅斯梅尔计划”发布的同一年,4000名法国科学家联名向政府提交了一份请愿书,建议成立一个独立于政府之外的核能信息传播机构,以确保法国核工业界为公众提供真实和透明的信息,也就是“核能信息科学家联盟”,简称GSIEN(法语缩写)。在法国之后的核电发展道路上,GSIEN发挥着重要的作用。

  从核电站建成之日起,它带来的收益就伴随着高昂的代价。利用得好,核能造福于民,否则,就等同于美国在日本投放的下场,甚至更糟。

  1979年美国三里岛核事故和1986年的切尔诺贝利核泄露事故发生后,安全问题瞬间成为了全世界关注焦点,尤其是正在大力发展核电的法国。法国政府希望尽可能转移法国民众对三里岛核事故的关注,以减少核工业界的压力。当放射性尘埃飘过欧洲大陆时,法国政府曾著名地宣称,放射云在法国边境停下来了。

  这个时候,可以说法国GSIEN在开展核电公众沟通方面起到了重要作用。他们通过各种渠道尽可能地报道核事故的进展情况,给公众充分讲解了核事故和核安全的相关知识,以此提高了法国民众对核电的了解程度,也得到民众的高度信任。这为公众接受核电奠定了很好的基础。

  2001年5月,法国易普索的民意调查结果显示,70%的民众认为核能是一个很好的选择。2011年3月,在福岛核事故发生之后,法国索福莱斯民意调查结果显示,依然有55%的民众支持使用核能。不过,在2011年日本福岛核电站后,法国公众开始了大规模的辩论,几十年来法国对核能的严重依赖首次遭到质疑。

  而德国,甚至面临完全退出核电产业的境遇。在德国,自切尔诺贝利核电站核泄漏事故后,核能的开发与利用就一直备受争议。争议不仅仅集中在核泄漏、核辐射、核废料的处理等方面,而是更聚焦于核能的“剩余风险”上,即不管采取什么样的保护措施,使用核能都存在着人类不可操控的风险。2011年,德国总理默克尔永久关闭了17座核电站中的8座,并宣布剩下的核电厂将于2022年关停。

  身为福岛危机的罪魁祸首的日本在2013年9月之后也进入“零核电”状态。在“后福岛时代”,风口浪尖的日本遭遇到民众的质疑及阻力,重新开启核电发展道路面临不小的挑战。由于公众对核能的强势反对,许多核电站已经在过去的两年中被关闭,日本正在走向脱离核能发电的道路。

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