一、第三代核電站技術(shù)概覽

什么是第三代核電站？

三代（或三代+）反應(yīng)堆是在汲取了第二代反應(yīng)堆運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和事故教訓(xùn)后，于20世紀(jì)90年代后期發(fā)展出的安全性更高的先進(jìn)反應(yīng)堆技術(shù)。通常把滿足URD（美國(guó)“先進(jìn)輕水堆用戶要求”文件）或者EUR（歐洲用戶對(duì)輕水堆核電站的要求）評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的核電廠稱為第三代核電站。這些核電站在設(shè)計(jì)上更加注重安全性，采用了多種創(chuàng)新技術(shù)來(lái)降低事故風(fēng)險(xiǎn)。

三代核電技術(shù)的特點(diǎn)

• 更長(zhǎng)的設(shè)計(jì)壽命：第三代核電站的設(shè)計(jì)壽命延長(zhǎng)至60年，部分設(shè)備的設(shè)計(jì)壽命甚至更長(zhǎng)，提高了核電站的經(jīng)濟(jì)性。
• 極低的嚴(yán)重事故概率：通過(guò)采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和技術(shù)手段，三代核電站大大降低了堆芯熔化及大量放射性物質(zhì)釋放的可能性。
• 允許事故后不干預(yù)：三代核電站采用了非能動(dòng)的安全系統(tǒng)，在事故工況下允許操縱員在一段時(shí)間內(nèi)不采取任何手動(dòng)動(dòng)作，減少了誤操作的可能性。
• 更強(qiáng)的安全殼結(jié)構(gòu)：強(qiáng)化了安全殼的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可抵御商用大飛機(jī)的撞擊等外部災(zāi)害，提高了運(yùn)行的安全性。

  二、掌握獨(dú)立建造三代核電技術(shù)的國(guó)家

  1. 中國(guó)

  中國(guó)是繼美國(guó)、法國(guó)、俄羅斯等國(guó)之后真正掌握自主三代核電技術(shù)的國(guó)家。中國(guó)的代表性三代核電技術(shù)包括“華龍一號(hào)”和“國(guó)和一號(hào)”。

• “華龍一號(hào)”：由中核和中廣核自主研發(fā)的百萬(wàn)千瓦級(jí)先進(jìn)壓水堆核電技術(shù)。其首堆福建福清5號(hào)機(jī)組已于2021年投入商業(yè)運(yùn)行，標(biāo)志著中國(guó)的三代核電技術(shù)已躋身世界前列?！叭A龍一號(hào)”采用“能動(dòng)與非能動(dòng)”相結(jié)合的安全設(shè)計(jì)理念，確保了核電站的高安全性。
• “國(guó)和一號(hào)”（CAP1400）：在吸收消化國(guó)際先進(jìn)的非能動(dòng)技術(shù)基礎(chǔ)上，通過(guò)國(guó)家重大專項(xiàng)自主研發(fā)而來(lái)。目前該技術(shù)尚未進(jìn)入商用階段，但位于山東榮成市的首個(gè)示范項(xiàng)目正在建設(shè)中?！皣?guó)和一號(hào)”的設(shè)計(jì)功率超過(guò)135萬(wàn)千瓦，是中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)。

  2. 美國(guó)

  美國(guó)是三代核電技術(shù)的先驅(qū)之一，其代表性的三代核電技術(shù)包括AP1000和ESBWR。

• AP1000：采用安全系統(tǒng)“非能動(dòng)化”和簡(jiǎn)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念，是西屋公司開發(fā)的一種先進(jìn)壓水堆技術(shù)。AP1000的設(shè)計(jì)大大降低了嚴(yán)重事故的風(fēng)險(xiǎn)，并允許在事故后長(zhǎng)時(shí)間不干預(yù)。中國(guó)的三門核電項(xiàng)目就采用了AP1000技術(shù)。
• ESBWR：通用電氣和日立公司聯(lián)合開發(fā)的另一種三代核電技術(shù)。ESBWR也采用了非能動(dòng)的安全系統(tǒng)，并在設(shè)計(jì)上進(jìn)行了多項(xiàng)創(chuàng)新，以提高核電站的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

  3. 法國(guó)

  法國(guó)是全球核電領(lǐng)域的佼佼者，其代表性的三代核電技術(shù)是EPR（歐洲先進(jìn)壓水堆）。

• EPR：由法國(guó)電力集團(tuán)（EDF）開發(fā)的一種先進(jìn)壓水堆技術(shù)。EPR在設(shè)計(jì)上增加了冗余度（安全系統(tǒng)全部采用4x100%的設(shè)置），以確保在極端情況下核電站的安全運(yùn)行。中國(guó)的臺(tái)山核電項(xiàng)目就采用了EPR技術(shù)，是全球第三座采用EPR三代核電技術(shù)建設(shè)的大型商用核電站。

  4. 俄羅斯

  俄羅斯在核電領(lǐng)域也有著深厚的技術(shù)積累，其代表性的三代核電技術(shù)是VVER-1200。

• VVER-1200：是俄羅斯研發(fā)的一種先進(jìn)壓水堆技術(shù)。VVER-1200在設(shè)計(jì)上注重提高安全性和經(jīng)濟(jì)性，采用了多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)來(lái)降低事故風(fēng)險(xiǎn)。中國(guó)的田灣核電項(xiàng)目就采用了VVER技術(shù)。

  5. 韓國(guó)和日本

  韓國(guó)和日本雖然也掌握了三代核電技術(shù)，但其在技術(shù)來(lái)源上更多地依賴于國(guó)際合作。

• 韓國(guó)：韓國(guó)的三代核電技術(shù)主要依托與美國(guó)和加拿大的合作，掌握了壓水堆和重水堆的設(shè)計(jì)和建造技術(shù)。其代表性的三代核電技術(shù)是APR1400。
• 日本：日本的三代核電技術(shù)則主要依托與美國(guó)通用電氣公司的聯(lián)合開發(fā)，也有計(jì)劃依托法國(guó)核電技術(shù)。日本的ABWR（先進(jìn)沸水堆）和APWR（先進(jìn)壓水堆）都是其代表性的三代核電技術(shù)。

  三、三代核電技術(shù)的全球應(yīng)用與挑戰(zhàn)

  全球應(yīng)用情況

  目前，全球范圍內(nèi)已有多個(gè)三代核電站投入運(yùn)行或在建。這些核電站不僅提高了各國(guó)的能源安全水平，還為全球核電事業(yè)的發(fā)展注入了新的活力。

  面臨的挑戰(zhàn)

  盡管三代核電技術(shù)在安全性上有了顯著提升，但其建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本也相對(duì)較高。此外，核電廢料的處理和核電站的退役也是全球核電事業(yè)面臨的重要挑戰(zhàn)。因此，各國(guó)在推動(dòng)核電發(fā)展的同時(shí)，也需要注重解決這些問(wèn)題，以確保核電事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

  

  四、三代核電技術(shù)的未來(lái)展望

  隨著全球?qū)η鍧嵞茉葱枨蟮牟粩嘣鲩L(zhǎng)和對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的加強(qiáng)，三代核電技術(shù)有望在未來(lái)得到更廣泛的應(yīng)用。各國(guó)將繼續(xù)加大在核電技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)投入，推動(dòng)核電技術(shù)的不斷創(chuàng)新和升級(jí)。同時(shí)，國(guó)際間的合作與交流也將進(jìn)一步加強(qiáng)，共同推動(dòng)全球核電事業(yè)的繁榮發(fā)展。

  Q&A（常見(jiàn)問(wèn)答）

  Q1：三代核電技術(shù)與二代核電技術(shù)相比有哪些優(yōu)勢(shì)？ A1：三代核電技術(shù)在安全性上有了顯著提升，采用了多種創(chuàng)新技術(shù)來(lái)降低事故風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，三代核電技術(shù)的設(shè)計(jì)壽命更長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)性也更好。 Q2：中國(guó)為什么要自主研發(fā)三代核電技術(shù)？ A2：中國(guó)自主研發(fā)三代核電技術(shù)是為了提高國(guó)家的能源安全水平，減少對(duì)外部能源的依賴。同時(shí)，通過(guò)自主研發(fā)可以掌握核心關(guān)鍵技術(shù)，提升國(guó)家的科技實(shí)力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。 Q3：未來(lái)核電技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是什么？ A3：未來(lái)核電技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)將是更加安全、高效和環(huán)保。各國(guó)將繼續(xù)加大在核電技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)投入，推動(dòng)核電技術(shù)的不斷創(chuàng)新和升級(jí)。同時(shí)，隨著全球?qū)η鍧嵞茉葱枨蟮牟粩嘣鲩L(zhǎng)，核電技術(shù)有望在未來(lái)得到更廣泛的應(yīng)用。 通過(guò)本文的介紹，相信讀者已經(jīng)對(duì)已經(jīng)掌握獨(dú)立建造第三代核電站技術(shù)的國(guó)家有了更加清晰的認(rèn)識(shí)。這些國(guó)家在核電技術(shù)領(lǐng)域的不斷創(chuàng)新和突破，為全球核電事業(yè)的發(fā)展注入了新的活力。