PDF《一、核能重大计划介绍 二、先进裂变能》

Nuclear Energy C A driving power for nuclear physics 核能--驱动核物理发展的动力与机遇

一、核能重大计划介绍

二、先进裂变能

三、受控聚变能

四、展望 中国科学院研究生院/高能所 GUCAS &

IHEP, Chinese Academy of Sciences G.

X.Peng 彭光雄 [email protected], [email protected] 核科技 改变上世纪历史进程 影响本世纪发展模式 我国核能现状 上世纪60年代中期:开发成功军用后处理技术,其工艺技术水 平与当时的国际水平相当. 上世纪80年代后:由于经费投入不足,核燃料增殖和嬗变研究 成为我国核能体系中最薄弱的环节. 目前:核电关键技术和设计软件主要靠进口,百万千瓦级核电 无核心知识产权.核能领域的基础创新能力薄弱 总体上:核能科技水平与发达国家甚至印度都存在明显差距. 这在很大程度上制约了我国核能的独立自主发展, 引起了我国 领导人的高度重视, 专门对核能作重要批示. 在国际上,先进核能系统研究也刚刚开始.我国虽在先进核能 研究领域基础薄弱,但创新空间很大,困难与机遇并存. 2010年4月12日,基金委数理学部组织专家研讨核能基金重大计 划,进一步凝练科学目标、核心关键科学问题及研究内容 2010年1月14-15日, 基金委数理科学部、化学科学部、工程与 材料科学部和政策局共同主办第44期 双清论坛 ,研讨核能发 展中的关键科学问题 2010年3月4日,基金委数理学部召集中国科学院、高等院校、 中核总和中物院的专家研讨形成共识,提出 先进核裂变能燃 料增殖与嬗变 基金重大计划建议 立项准备 2010年下半年,正式立项并发布指南:培育项目与重点项目 能源是人类赖以发展的基础 煤炭、石油、天然气等传统化石能源支撑了近200年来 人类文明的发展.然而,CO2等废气的大量排放,导致全球 气候变暖和严重的环境污染,正威胁着人类的生存. 各种能源比较 高 洁净 待开发 ∞ ∞ 太阳能,风能, 水能… 高 洁净 正发展 3x107

1019 DT聚变堆 (锂) 中到高 核废料 处理 正发展

30000 1016 增殖堆(铀238,钍232) 中 核废料 污染 较成熟 ~30

1013 普通裂变堆 (铀235) 中 废气污染 成熟

300 1.0x1014 煤中废气污染 成熟

50 1.4x1013 天然气 中 废气污染 成熟

40 1.2x1013 石油 投入 环境影响 目前 技术 可用 年数 储量 (109J) 能源 裂变能与聚变能 我国核电发电量与装机容量 核电占发电总量的比例 平均~16%

104 58

54 14

2010 2%

2020 5%

2030 10%

2050 4亿千瓦 中国核电现状与规划 装机容量 >

400 GW 在役机组 >

70座14 25.4

11 中国

65 372

442 全球

2050 2020 在建核电 机组数 装机容量 (GW) 运行核电 机组数 核电站分布 昌江 10.4 咸宁11.12 四川 三坝(四川) 涪陵(重庆) 桃花江 小墨山 湖南 湖北 彭泽 11.6 红沙 11.12 靖宇核电站11.7 红河沿 2011.12, 徐大堡, 东港 广西 广东 福建 安徽 浙江 阳江 台山 辽宁 吉林 山东 江苏 宁德08.2 福满08.11 三明11.11 漳州 河南 秦山核电站 浙江省嘉兴市海盐县 秦山镇杭州湾畔 浙江省嘉兴市海盐县 武原镇杨柳山 II期 中国第一座自行设计、建造的核电站 中国核工业集团公司100%控股. 采用目前世界上技术成熟的压水堆,核岛内采用燃料包壳、压力壳和安全壳3 道屏障,能承受极限事故引起的内压 、高温和各种自然灾害.一期工程1984年开工,1991年建成投入运行. 年发电量为17 亿千瓦时.二期工程将在原址上扩建2台60万千瓦发电机组,1996年已开工.三期工程由中国和 加拿大政府合作,采用加拿大提供的重水型反应堆技术,建设两台70万千瓦发电机组,于2003年建成. I期 秦山III期核电站 I期CANDU型重水压水堆 由加拿大原子能有限公司投资设计建造并经营,运行 20年后产权和管理归属中国. 大亚湾核电站 广东省深圳市 龙岗区大鹏镇大坑村 我国大陆第一座百万千瓦级大型商用核电站,拥有两台98.4万千 瓦的压水堆核电机组,1982年12月国务院批准建设,1987年8月 主体工程开工,1994年5月建成投入商业运行.由广东核电合营 有限公司负责建设和经营.中国核工业集团公司占股比45%. 岭澳I期核电站 广东省深圳市 龙岗区大鹏镇岭澳村 中广核集团-岭澳核电有限公司建设与经营.中国核工业集团 公司占股比45%.拥有两台装机容量99万千瓦的压水堆核电 机组,主体工程1997年5月开工,2003年1月建成投入商业运 行,2004年7月16日通过国家竣工验收. 田湾核电站 江苏省连云港市 连云区高公岛乡田湾 中俄合作项目.按4台百万千瓦级核电机组规划,并留有再建4 台的余地.一期工程建设2台单机容量106万千瓦的俄罗斯AES- 91型压水堆核电机组,设计寿命40年,年平均负荷因子不低于 80%,年发电量达140亿千瓦时. 江苏核电有限公司作为项目业主.股东是:中国核 工业集团公司50%、中电投核电有限公司30%、江 苏省国信资产管理集团有限公司20%. 三门核电站 浙江省台州市三门县 健跳镇猫头山半岛 首个采用世界最先进的第三代先进压水堆核电(AP1000)技术的依托项目. 三 门核电站总占地面积740万立方米,可分别安装6台100万千瓦核电机组.全面建成后 ,装机总容量将达到1200万千瓦以上,超过三峡电站总装机容量.一期工程总投资 250亿元,首先建设两台目前国内最先进的100万千瓦级压水堆技术机组. 中国核工业集团公司控股,浙江省能源集团有限公司、 中电投核电有限公司、中国华电集团公司和中国核工业 建设集团公司等共同出资. 装机容量 >