公用事业行业：核电发展回顾与展望四代核电潜力无限-211105（17页）.pdf

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1、快堆技术大幅提升铀资源利用率。前三代核电站是以铀-235 为主要裂变燃料的热中子(慢中子)反应堆，但自然界中，铀-235 仅占0.720%，天然铀资源在热堆中的利用率不到1%，大部分的铀资源(铀238)都被浪费了，大规模用热堆发展核电迟早会遇到铀资源短缺的问题。所以国家发改委在核电中长期发展规划(2005-2020 年)里制定了热中子反应堆快中子反应堆受控核聚变堆“三步走”的核能发展基本战略，明确了“坚持核燃料闭式循环”的政策，通过后处理提取热堆乏燃料中的铀、钚，返回快堆复用，可使铀资源的利用率提高 60 倍。快堆技术利用铀-钚混合氧化物(Mixed Oxide，MOX)。在快堆中，堆心燃料区

2、为易裂变的钚 239，燃料区的外围再生区里放置着铀238。钚 239 产生核裂变反应时放出来的快中子较多，这些快中子除了维持钚 239 自身的链式裂变反应，还会被外围再生区的铀238 吸收。铀238 吸收快中子后变成铀239，铀239 很不稳定，经过两次衰变后又一次变成了钚 239。因此，在快堆运行时，新产生的易裂变核燃料多于消耗掉的核燃料，燃料越烧越多，此便称为增殖反应。增殖反应充分利用了铀资源，且核废料导致的环境污染问题将有希望解决，从而使第四代核电成为拥有优越安全性和经济性，废物量极少，无需厂外应急，并具有防核扩散能力的核能利用系统。霞浦示范快堆工程计划于2023 年建成投产。我国第一个

3、实验快堆于 2011 年成功实现并网发电，2014 年实现满功率运行。当前快堆技术正在加速推进中，霞浦示范快堆工程已于 2017 年底实现土建开工，计划于 2023 年建成投产。中核霞浦核电公司全面负责 600MW 示范快堆工程的建造、调试和运营管理，以及霞浦厂址后续核电机组的开发。公司由中国核能电力股份有限公司、福建福能股份有限公司、华能核电开发有限公司、中国长江电力股份有限公司和宁德市国有资产投资经营有限公司按 55%、20%、10%、10%和5%的比例共同出资组建。有望在 2025 年建成具有完全自主知识产权的钠冷小型示范堆。基于小型反应堆前期投资较小、建造周期短、功能选择灵活、非能动安全等特点，结合当前四代快堆技术飞速发展现状，小型反应堆有非常庞大和迫切的市场需求。根据中国原子能科学研究院(CIAE)小型反应堆设计研究现状可预见，具有完全自主知识产权的真正意义上的钠冷小型反应堆有望在2025 年前后建成示范装置。