核電發(fā)展史
化石燃料的使用產(chǎn)生了大量的溫室氣體，對全球氣候變暖的影響非常之大。隨著人類對電的需求量的激增，如果快速清潔地生產(chǎn)電成為了全球的重要話題。核技術(shù)的發(fā)展開始進入到人們的視野當中，科學家發(fā)現(xiàn)用核能來發(fā)電是一個清潔又高效的方式。
核電技術(shù)是利用核裂變或核聚變反應(yīng)所釋放的能量發(fā)電的技術(shù)。因為受控核聚變存在技術(shù)障礙，核電站都是采用核裂變技術(shù)。
▲秦山核電站
一、第一代核電技術(shù)
50、60年代建造的驗證性核電站為第一代核電技術(shù)。
前蘇聯(lián)在1954年建成5兆瓦實驗性石墨沸水堆型核電站
英國1956年建成45兆瓦原型天然鈾石墨氣冷堆型核電站
美國1957年建成60兆瓦原型壓水堆型核電站
法國1962年建成60兆瓦天然鈾石墨氣冷堆型核電站
加拿大1962年建成25兆瓦天然鈾重水堆型核電站
二、第二代核電技術(shù)
70、80年代標準化、系列化、批量建設(shè)的核電站稱為第二代核電技術(shù)。
在第二代核電技術(shù)高速發(fā)展期，美、蘇、日和西歐各國均制定了龐大的核電規(guī)劃。
美國成批建造了500至1100兆瓦的壓水堆、沸水堆，并出口其他國家
前蘇聯(lián)建造了1000兆瓦石墨堆和440兆瓦、1000兆瓦VVER型壓水堆
日本和法國引進、消化了美國的壓水堆、沸水堆技術(shù)，其核電發(fā)電量均增加了20多倍。
三、第三代核電技術(shù)
90年代開發(fā)研究成熟的先進輕水堆為第三代核電技術(shù)。
第三代先進壓水堆型核電站主要有ABWR、System80+、AP600、AP1000、EPR、ACR等技術(shù)類型，其中具有代表性的是美國的AP1000和法國的EPR。
中國已引進AP1000等技術(shù)，分別在浙江三門和山東海陽等地開工建造。
四、第四代核電技術(shù)
由美國能源部發(fā)起，并聯(lián)合法國、英國、日本等9個國家共同研究的下一代核電技術(shù)是第四代核電技術(shù)。
大概在2000年的時候，美國、中國和歐洲的一些國家，從安全性、經(jīng)濟性、防核擴散的能力、以及多種用途（供熱，海水淡化）等方面出發(fā)，確定了六種核反應(yīng)堆的堆形（第四代反應(yīng)堆包括：高溫氣冷堆、超臨界水冷度、熔鹽堆、氣冷快堆、鈉冷快堆、鉛冷快堆）。這六個堆型最后就被定為第四代反應(yīng)堆。
核電站安全嗎
從原理上來看，核電是通過將核能轉(zhuǎn)化為機械能，再轉(zhuǎn)化成電能實現(xiàn)的，原子核在發(fā)生聚變或者裂變的時候都會釋放出大量的熱量。一直以來，人們會認為核能是一種危險的能源，因為一旦發(fā)生了泄漏和爆炸之后，帶來的后果都是不堪設(shè)想的，兩個血淋淋的例子就擺在我們的面前，切爾諾貝利和日本福島。
▲切爾諾貝利核泄漏街景
第一代核電技術(shù)和第二代核電技術(shù)由于技術(shù)的限制，一旦出現(xiàn)緊急情況，會進行人工注水來冷卻反應(yīng)堆。一旦反應(yīng)堆來不及冷卻，堆心的溫度大幅度升高，可能會產(chǎn)生爆炸的危險。日本就是一直通過注水來人工冷卻反應(yīng)堆。
▲人工注水冷卻反應(yīng)堆示意圖
第三代核電站的技術(shù)和安全性已經(jīng)遠遠超過第二代了，而中國在第三代核電技術(shù)上已經(jīng)實現(xiàn)了自主技術(shù)創(chuàng)新。第三代核電站在反應(yīng)堆的上方存放了多個千噸級的水箱，發(fā)生緊急情況，重力作用會直接讓冷卻水自動注入到反應(yīng)堆當中。也就是說不需要人工干預的情況下，3天之內(nèi)是不會發(fā)生爆炸的。
▲自動注水冷卻反應(yīng)堆示意圖
核電技術(shù)在中國的發(fā)展
對于發(fā)達國家來說，核能在整個發(fā)電能源結(jié)構(gòu)的占比是非常大的，比如法國的核能發(fā)電占比就達到了75%，瑞典達到了38%，韓國達到了30%。相比來說，我國核電的發(fā)電量僅僅只有5%左右。實際上，中國用核能發(fā)電產(chǎn)生的整體規(guī)模并不小，但是整個國家的經(jīng)濟體量和用電需求太大了，這導致核能的貢獻并不突出。
我國的核電站是從上個世紀的70年代開始的，在1974年的時候中國自主設(shè)計建造了我國第一座核電站，秦山核電站。但在那個時候，中國的核電技術(shù)發(fā)展仍處于起步的水平，技術(shù)非常不成熟，在對國際先進技術(shù)的學習下，我國在1993年的時候與法國合作，引進了兩套核電機組，建立了大亞灣核電站。
▲大亞灣核電站
隨著人們對清潔能源的關(guān)注度越來越高，核電技術(shù)發(fā)展的越來越成熟，在過去的20年間，中國的核電技術(shù)也已經(jīng)進入和規(guī)模化發(fā)展的新階段�！吨泄仓醒雵鴦�(wù)院關(guān)于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》提出，積極安全有序發(fā)展核電�！�2030年前碳達峰行動方案》也要求，合理確定核電站布局和開發(fā)時序，在確保安全的前提下有序發(fā)展核電，保持平穩(wěn)建設(shè)節(jié)奏。
我國實現(xiàn)的新技術(shù)在國際上認可水平很高，華龍一號是當前核電市場接受度最高的三代核電機型之一，其全面建成是新時代我國核電發(fā)展取得的重大成就，標志著我國核電技術(shù)水平和綜合實力躋身世界第一方陣，有力支撐我國由核電大國向核電強國跨越。目前華龍一號一共采用了177個燃料組件反應(yīng)堆心，采用了多重防御系統(tǒng)，單堆布置、雙殼結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了縱深防御的原則。牛逼的外殼甚至還能抵御海嘯和飛機碰撞。安全指標更是達到了世界先進水平，據(jù)說華龍一號在巴基斯坦建成之后能夠解決巴基斯坦三分之一的用電需求。
華龍一號的設(shè)計填補了國內(nèi)核技術(shù)發(fā)展的空白，大幅提高了中國在國際上的核技術(shù)水平，成為我國核電走向世界的“國家名片”，。實現(xiàn)了核電技術(shù)的突破，是我國最先進的一批技術(shù)，在國際上的競爭能力非常之強。
對于新一代的核技術(shù)來說，不僅降低了危險的發(fā)生，也降低了危險產(chǎn)生的危害。盡管核能的不規(guī)范人為操作帶來了一定的危害，但是清潔能源的發(fā)展仍然是大勢所趨。在“雙碳”目標大背景下，核電已成為能源轉(zhuǎn)型重要選項，各級政府也加大了對核能的關(guān)注和投入。在建的核電站越來越多，核電的占比也將越來越大。
