中国核电发展现状与前景讲课稿.ppt
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1、中国核电发展现状与前景中国核电发展现状与前景国际核电发展状况国际核电发展状况1我国核电发展形势我国核电发展形势2核电规模预测核电规模预测3 3国产化能力评估国产化能力评估4 4核电发展的现状与前景核电发展的现状与前景(一)目前(一)目前(一)目前(一)目前世界共有世界共有世界共有世界共有 441441441441 座核电站运行座核电站运行座核电站运行座核电站运行v268 268 268 268 座压水堆核电站座压水堆核电站座压水堆核电站座压水堆核电站v 94949494 座沸水堆核电站座沸水堆核电站座沸水堆核电站座沸水堆核电站v 23232323 座气冷堆核电站座气冷堆核电站座气冷堆核电站座气
2、冷堆核电站v 40404040 座重水堆核电站座重水堆核电站座重水堆核电站座重水堆核电站v 12121212 座石墨水冷堆核电站座石墨水冷堆核电站座石墨水冷堆核电站座石墨水冷堆核电站v 3 3 3 3 座快中子堆核电站座快中子堆核电站座快中子堆核电站座快中子堆核电站v压水堆核电站共发电压水堆核电站共发电压水堆核电站共发电压水堆核电站共发电249GW(2.49249GW(2.49249GW(2.49249GW(2.49亿千瓦亿千瓦亿千瓦亿千瓦)v 占核电总发电量占核电总发电量占核电总发电量占核电总发电量 65%65%65%65%v主要是第二代核电站主要是第二代核电站主要是第二代核电站主要是第二代
3、核电站 发电量发电量 运行核电厂运行核电厂 bil.kwh%No.MWe 美国美国 788.6 20 103 98034 法国法国 426.8 78 59 63473 日本日本 273.8 29 55 47700 俄罗斯俄罗斯 133 16 31 21743 德国德国 158.4 32 17 20303 韩国韩国 124 38 20 16840 乌克兰乌克兰 81.1 51 15 13168 加拿大加拿大 85.3 15 18 12595 英国英国 73.7 19 23 11852正在建设的核电站正在建设的核电站正在建设的核电站正在建设的核电站计划建设的核电站计划建设的核电站计划建设的核电站计
4、划建设的核电站数量数量数量数量容量容量容量容量 MWeMWeMWeMWe数量数量数量数量容量容量容量容量 MWeMWeMWeMWe美国美国美国美国1212121215000150001500015000俄罗斯俄罗斯俄罗斯俄罗斯7 7 7 749204920492049201010101011960119601196011960法国法国法国法国1 1 1 11630163016301630日本日本日本日本2 2 2 222852285228522851111111114945149451494514945韩国韩国韩国韩国3 3 3 330003000300030005 5 5 566006600
5、66006600加拿大加拿大加拿大加拿大2 2 2 215001500150015003 3 3 33300330033003300印度印度印度印度6 6 6 62976297629762976101010108560856085608560伊朗伊朗伊朗伊朗1 1 1 19159159159152 2 2 21900190019001900巴基斯坦巴基斯坦巴基斯坦巴基斯坦1 1 1 13003003003002 2 2 2600600600600印度尼西亚印度尼西亚印度尼西亚印度尼西亚2 2 2 22000200020002000巴西巴西巴西巴西1 1 1 11245124512451245芬
6、兰芬兰芬兰芬兰1 1 1 11630163016301630罗马尼亚罗马尼亚罗马尼亚罗马尼亚2 2 2 21310131013101310保加利亚保加利亚保加利亚保加利亚2 2 2 21900190019001900乌克兰乌克兰乌克兰乌克兰2 2 2 21900190019001900阿根廷阿根廷阿根廷阿根廷1 1 1 16926926926921 1 1 1740740740740斯洛伐尼亚斯洛伐尼亚斯洛伐尼亚斯洛伐尼亚2 2 2 2840840840840白俄罗斯白俄罗斯白俄罗斯白俄罗斯1 1 1 11000100010001000南非南非南非南非1 1 1 1165165165165朝鲜
7、朝鲜朝鲜朝鲜1 1 1 1950950950950核能发电的发展趋向核能发电的发展趋向(二(二)国际上核电发展趋势国际上核电发展趋势1 1、国外四代核电技术现状、国外四代核电技术现状压水堆压水堆沸水堆沸水堆重水堆重水堆其他其他 压水堆仍将是国际未来压水堆仍将是国际未来30-4030-40年的年的主力堆型主力堆型 第一代核电站第一代核电站第二代核电站第二代核电站第三代核电站第三代核电站第四代核电站第四代核电站u五、六十年代五、六十年代u原型堆原型堆u解决工程技术问题解决工程技术问题u七十年代至今七十年代至今u运行业绩良好,运行业绩良好,还在增效延寿还在增效延寿u多种堆型多种堆型u仍在批量建仍在批
8、量建设(共设(共23台)台)u九十年代至今九十年代至今u安全性经济性好安全性经济性好u市场前景乐观,市场前景乐观,已建首堆工程,尚已建首堆工程,尚未批量推广,在建未批量推广,在建8台台u九十年代后期起九十年代后期起u六种堆型六种堆型u安全安全经济经济资源利用资源利用废物量最小废物量最小防止核扩散防止核扩散u2035年左右商用化年左右商用化国际上核电发展趋势概述国际上核电发展趋势概述u第二代核电站第二代核电站u运行业绩良好,还在增效延寿运行业绩良好,还在增效延寿u仍在批量建设(共仍在批量建设(共50台)台)u中国已开工建设的核电机组中国已开工建设的核电机组23台,台,在建规模在建规模2540万千
9、瓦,占世界在建核万千瓦,占世界在建核电机组的电机组的40%以上。以上。第三代核电站第三代核电站u已建首堆工程,尚未批量推广,在建已建首堆工程,尚未批量推广,在建8台:台:u芬兰芬兰1台台-EPR;u法国法国1台台-EPR;u中国中国6台台-2*EPR+4*AP核工业第八研究所核工业第八研究所2 2、“二代二代”核电站仍然是主力军。核电站仍然是主力军。运运行行业业绩绩良良好好。目目前前全全世世界界正正在在运运行行的的核核电电站站,绝绝大大部部分分属属于于“第第二二代代”核核电电站站。三三十十多多年年来来,积积累累了了超超过过1208612086堆堆年年的的安安全全运运行行经经验验,负负荷荷因因子
10、子高高,非非计计划划停停堆堆次次数数下下降降,已已经经发发展展成成为为一一种种成成熟熟可可靠靠的的技技术术,具具有有可可接接受受的的安安全全性性和和和和较较好好的的经经济济性性。20052005年年全全世世界界运运行行核核电电机机组组443443台台,发发电电量量占占总总发发电电量的量的20%20%。继续进行改进。继续进行改进。近年来对近年来对“2 2代代”机组的寿命研究,证明还有相当的改进机组的寿命研究,证明还有相当的改进潜力,提高可利用率,潜力,提高可利用率,可利用率从可利用率从70%70%左右提高到左右提高到90%90%,提高出力,提高出力,进行增效延寿,进行增效延寿,寿命由寿命由404
11、0年延长到年延长到6060年年。美国上世纪九十年代开始实施美国上世纪九十年代开始实施“2 2代代”机组的增效延机组的增效延寿,成效显著,单就提高寿,成效显著,单就提高可利用率,可利用率,就相当于新建了就相当于新建了2525台百万千瓦机组。提台百万千瓦机组。提高出力高出力 5-10%5-10%。改进方向改进方向。提高安全性提高安全性提高安全性提高安全性:增设严重事故预防和缓解措施(稳压器卸压增设严重事故预防和缓解措施(稳压器卸压增设严重事故预防和缓解措施(稳压器卸压增设严重事故预防和缓解措施(稳压器卸压排放,增设非能动氢复合器,设置堆芯扑集器);采用排放,增设非能动氢复合器,设置堆芯扑集器);采
12、用排放,增设非能动氢复合器,设置堆芯扑集器);采用排放,增设非能动氢复合器,设置堆芯扑集器);采用PSAPSAPSAPSA技术,评估核电站技术,评估核电站技术,评估核电站技术,评估核电站安全性并指导维修,制订严重事故管理规程及状态导向操作规程;安全性并指导维修,制订严重事故管理规程及状态导向操作规程;安全性并指导维修,制订严重事故管理规程及状态导向操作规程;安全性并指导维修,制订严重事故管理规程及状态导向操作规程;提高经济性提高经济性提高经济性提高经济性:采用采用采用采用18181818个月换料,缩短换料停堆时间提高可利用率;个月换料,缩短换料停堆时间提高可利用率;个月换料,缩短换料停堆时间提
13、高可利用率;个月换料,缩短换料停堆时间提高可利用率;提高电站性能:提高电站性能:提高电站性能:提高电站性能:采用全数字化仪控和先进采用全数字化仪控和先进采用全数字化仪控和先进采用全数字化仪控和先进 控制室,控制室,控制室,控制室,改善人机界面改善人机界面改善人机界面改善人机界面 。国际上核电发展趋势概述国际上核电发展趋势概述3、第三代核电发展的背景v1979197919791979年美国发生三里岛核电站事故年美国发生三里岛核电站事故年美国发生三里岛核电站事故年美国发生三里岛核电站事故v1986198619861986年前苏联发生切尔诺贝利核电站事故年前苏联发生切尔诺贝利核电站事故年前苏联发生切
14、尔诺贝利核电站事故年前苏联发生切尔诺贝利核电站事故v公众要求进一步提高核电的安全性公众要求进一步提高核电的安全性公众要求进一步提高核电的安全性公众要求进一步提高核电的安全性v1990199019901990年年年年EPRI EPRI EPRI EPRI 根据主要电力公司意见出版了根据主要电力公司意见出版了根据主要电力公司意见出版了根据主要电力公司意见出版了“电力电力电力电力公司要求文件公司要求文件公司要求文件公司要求文件(URD)(URD)(URD)(URD)”共三卷共三卷共三卷共三卷v1994199419941994年欧洲联盟出版了年欧洲联盟出版了年欧洲联盟出版了年欧洲联盟出版了“欧洲电力公
15、司要求欧洲电力公司要求欧洲电力公司要求欧洲电力公司要求(EUR)(EUR)(EUR)(EUR)”共四卷共四卷共四卷共四卷v文件对未来压水堆和沸水堆核电站提出了电力公文件对未来压水堆和沸水堆核电站提出了电力公文件对未来压水堆和沸水堆核电站提出了电力公文件对未来压水堆和沸水堆核电站提出了电力公司明确和完整的要求司明确和完整的要求司明确和完整的要求司明确和完整的要求,更高的安全要求和经济要求,更高的安全要求和经济要求,更高的安全要求和经济要求,更高的安全要求和经济要求,涉及各个技术和经济领域涉及各个技术和经济领域涉及各个技术和经济领域涉及各个技术和经济领域第三代核电机组有更高安全目标第三代核电机组有
16、更高安全目标 堆芯热工安全裕量堆芯热工安全裕量堆芯热工安全裕量堆芯热工安全裕量15%15%15%15%堆芯损坏概率堆芯损坏概率堆芯损坏概率堆芯损坏概率10101010-5/-5/-5/-5/堆年堆年堆年堆年 大量放射性外泄大量放射性外泄大量放射性外泄大量放射性外泄10101087%87%87%87%换料周期换料周期换料周期换料周期18-2418-2418-2418-24月月月月 电站寿命电站寿命电站寿命电站寿命60606060年年年年 建设周期建设周期建设周期建设周期48-5248-5248-5248-52月月月月 能与联合循环的天然气电厂相竞争能与联合循环的天然气电厂相竞争能与联合循环的天然
17、气电厂相竞争能与联合循环的天然气电厂相竞争第三代核电机组技术上更先进第三代核电机组技术上更先进AP1000AP1000AP1000特点特点非能动安全系统非能动安全系统 非能动安注非能动安注 多级非能动自动卸压系统多级非能动自动卸压系统 非能动余热排放系统非能动余热排放系统 非能动安全壳冷却系统非能动安全壳冷却系统严重事故预防和缓解严重事故预防和缓解 堆腔淹没技术堆腔淹没技术 安全壳内氢点火和氢复合系统安全壳内氢点火和氢复合系统双层安全壳双层安全壳全数字化仪控全数字化仪控,先进控制室先进控制室模块化施工模块化施工,工期工期4848个月个月反应堆冷却剂系统v屏蔽泵屏蔽泵v取消取消RCSRCS密封密
18、封v上部堆芯测量上部堆芯测量v大容量稳压器大容量稳压器v焊接结构的堆内焊接结构的堆内构件构件v环形压力容器锻环形压力容器锻件件 非能动堆芯冷却系统非能动堆芯冷却系统 vAPAPAPAP不依赖不依赖不依赖不依赖ACACACAC电源电源电源电源-非能动余热导出非能动余热导出非能动余热导出非能动余热导出-非能动安全注入非能动安全注入非能动安全注入非能动安全注入-非能动安全壳冷却非能动安全壳冷却非能动安全壳冷却非能动安全壳冷却v长时间的安全停堆长时间的安全停堆长时间的安全停堆长时间的安全停堆 大于大于大于大于72727272小时不用操作员小时不用操作员小时不用操作员小时不用操作员干预干预干预干预Acc
19、umulatorAccumulatorAccumulatorAccumulator安注箱安注箱安注箱安注箱Core Core Core Core makeup tankmakeup tankmakeup tankmakeup tank堆芯补水箱堆芯补水箱堆芯补水箱堆芯补水箱Sump ScreenSump ScreenSump ScreenSump Screen地坑过滤器地坑过滤器地坑过滤器地坑过滤器PRHR-PRHR-PRHR-PRHR-非能动余热热交换器非能动余热热交换器非能动余热热交换器非能动余热热交换器Depressurization valvesDepressurization val
20、vesDepressurization valvesDepressurization valves卸压伐卸压伐卸压伐卸压伐 SpargersSpargersSpargersSpargers喷射器喷射器喷射器喷射器非能动安全壳冷却系统堆堆腔腔充充水水系系统统堆腔淹没技术堆腔淹没技术模块化施工模块化施工,工期工期4848个月个月EPREPREPR特点特点高功率高功率(1500MWe(1500MWe1700MWe)1700MWe)4 4通道安全系统通道安全系统双层安全壳双层安全壳严重事故预防及缓解严重事故预防及缓解 稳压器卸压稳压器卸压 堆芯扑集器堆芯扑集器 非能动氢复合器非能动氢复合器全数字化仪控
21、全数字化仪控,先进控制室先进控制室模块化施工模块化施工安全壳内布置v双层安全壳带双层安全壳带双层安全壳带双层安全壳带过滤排放过滤排放过滤排放过滤排放v安全壳内储存安全壳内储存安全壳内储存安全壳内储存水箱水箱水箱水箱v堆芯熔融物冷堆芯熔融物冷堆芯熔融物冷堆芯熔融物冷却区却区却区却区v安全壳热量扩安全壳热量扩安全壳热量扩安全壳热量扩散区散区散区散区v四组冗余安全四组冗余安全四组冗余安全四组冗余安全系统系统系统系统四通道安注和余热排出系统 防止高压堆芯熔化和安全壳直接加热的卸压设备堆芯扑集器堆芯扑集器MaincomponentsTopviewoftheEPRspreadingroomEPR堆芯扑集器
22、工作原理堆芯扑集器工作原理非能动熔融物冷却非能动熔融物冷却状态图状态图在重力作用下换料水池的水在重力作用下换料水池的水平衡地灌注到堆坑和扩散区平衡地灌注到堆坑和扩散区内时的内时的水位情况水位情况能动能动熔融物冷却熔融物冷却状态图状态图安全壳热量排出系统运行时安全壳热量排出系统运行时安全壳内水位情况(再循环安全壳内水位情况(再循环水注入堆芯扑集器)水注入堆芯扑集器)20002000年年,美美国国发发起起了了由由9 9个个国国家家参参与与的的“第第四四代代核核能能国国际际论论坛坛”(GIFGIF)的的研研讨讨,并并于于20022002年年提提出出了了第第四四代代核核电电的的六六种种研研究究开开发发
23、的的堆堆型型和和研研究究开开发发“路路线线图图”。20012001年年在在俄俄罗罗斯斯的的推推动动下下,IAEAIAEA发发起起了了“创创新新型型核核反反应应堆堆和和燃燃料料循循环环国国际际合合作作项项目目”(即即INPROINPRO),20062006年年6 6月月前前完完成成了了第第一一阶阶段段工工作作,出出版版了了有有关关评评价价指指南南和方法学等的和方法学等的IAEAIAEA技术文件。技术文件。GIFGIF和和INPROINPRO两两个个计计划划,提提供供了了良良好好的的国国际际合合作作平平台台。我我国国从从一一开开始始就就是是INPROINPRO项项目目的的成成员员国国;200620
24、06年年7 7月月,我我国国己己草草签签了了参参加加GIFGIF的的协协议议,并并将将参参与与快快堆堆和高温气冷堆的合作项目有关活动。和高温气冷堆的合作项目有关活动。基基于于防防核核扩扩散散的的目目的的,美美国国于于20062006年年2 2月月发发出出“全全球球核核能能合合作作伙伙伴伴”(GNEPGNEP)倡倡议议,发发展展具具有有防防扩扩散散功功能能的的快快堆堆核核电电站站和和闭闭合合核核燃燃料料循循环环技技术术,中中国是首批五大参与国之一。国是首批五大参与国之一。4、“第四代第四代”核电技术尚在研究开发核电技术尚在研究开发二、国际上核电发展趋势概述二、国际上核电发展趋势概述钠冷快中子堆钠
25、冷快中子堆钠冷快中子堆钠冷快中子堆熔熔熔熔盐盐盐盐堆堆堆堆超高温气冷堆超高温气冷堆超高温气冷堆超高温气冷堆超临界水堆超临界水堆超临界水堆超临界水堆铅冷快中子堆铅冷快中子堆铅冷快中子堆铅冷快中子堆气冷快中子堆气冷快中子堆气冷快中子堆气冷快中子堆国际核电发展状况国际核电发展状况1我国核电发展形势我国核电发展形势2核电规模预测核电规模预测3 3国产化能力评估国产化能力评估4 4核电发展的现状与前景核电发展的现状与前景 20092009年年初初发发电电装装机机达达到到了了8 8亿亿千千瓦瓦,预预计计20102010年年将将达达到到9.59.5亿亿千千瓦瓦。中中国国已已经经成成为为世世界界上上电电力力生
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