认识核家族中两个新面孔

“九五”期间开工的4座核电站可望于年底前全面建成

　　7月14日中国核工业建设集团有关人士接受本报记者独家专访时介绍，目前我国核电工程建设进展顺利，田湾核电站2号机组可望于今年年底前并网发电，届时“九五”期间开工建设的4座核电站、8台核电机组将全面建成、投产发电，将在一定程度上缓解我国东南沿海经济发达地区电力紧张状况。

　　据介绍，田湾核电站是国内目前单机装机容量最大、采用双层安全壳结构等多项核电新技术，某些方面已经达到或接近国际上正在设计的第三代核电站的技术要求。(科闻)

图一美丽的田湾核电站

 　　在国务院新闻办公室日前举行的新闻发布会上，国家发展和改革委员会副主任张国宝透露，2020年，中国核电装机要达到4000万千瓦，占全部电力装机的4％。按照这一规划，中国将建设32个百万千瓦的核电机组。除了在国际上招标引进第三代核电技术外，成熟的第二代核电技术仍将广泛用于核电站建设中。

　　据介绍，第一代核电技术是指从当年的军用核反应堆转为和平利用原子能的核反应堆；第二代是专门为发电而设计的核电站，全世界多数核电站都属于第二代；而对核反应堆堆型进行重新设计、更加安全的核电站叫做第三代。

　　近来，中国核能利用的信息接二连三，吸引了世人的目光，其中有两个人们陌生的新面孔，由于它们具有完全自主知识产权、且处于世界领先地位而尤为引人注目。一是模块式球床高温气冷堆，被美国专家称为:第一个固有安全的第四代核能系统;二是壳式一体化低温核供热堆,被国际原子能机构推荐为核能海水淡化优选堆型之一。

　　我们就此采访了这两项技术的产业化推广应用者中核能源科技有限公司的专家，原清华大学核能与新能源技术研究院副院长、博导、中核能源科技有限公司副总经理徐元辉、与中核能源科技有限公司副总经理郭吉林的介绍，把我们带进了新型核能发电和海水淡化的奇妙世界。

六七年后 沿海有望出现新型核电站与核能海水淡化厂

　　北京西北郊，风景宜人的燕山脚下，坐落着清华大学核研院试验基地。10兆瓦高温气冷试验堆与它的“兄弟”5兆瓦低温供热试验堆相距不远。“两兄弟”乳白色的外表，令人想到核能那清洁能源的特点。

　　高温气冷堆是模块式球床高温气冷反应堆的简称，是我国完全自主研发、拥有独立知识产权的先进反应堆，已经被国际原子能机构推荐为第四代反应堆候选堆型之一。

　　低温供热堆，全称是壳式一体化低温核供热反应堆。是我国自行研发的具有完全自主知识产权的新一代先进核反应堆。低温核供热堆采用了先进的反应堆安全原理和一系列先进技术，包括一体化布置、全功率自然循环冷却、自稳压设计、新型水力控制棒传动装置、非能动的余热排除系统等，具有良好的固有安全特性，并且系统简化、运行可靠、经济效益明显。

　　清华大学两个核实验反应堆的成功运行，为商业化核示范堆的建设创造了前提条件。

　　如今，位于山东沿海的两个示范堆正呼之欲出。一是一座高温气冷堆核电厂，已经通过电力规划总院的初步可行性研究审查，等待上报批复后，即可正式进入可行性论证阶段。二是一座采用壳式一体化核供热堆的核能海水淡化厂，其项目建议书已经通过国家发改委批准，进入可行性论证阶段。

　　如果一切进展顺利，那么，2013年前后在我国沿海可望崛起两座核设施。一是20万千瓦级电功率的高温气冷堆核电厂，二是200兆瓦热功率的核能海水淡化厂。届时，前者可供40万-50万人口的城市用电，后者可供30万-50万人口的城市用水。

　　能源和淡水，是进入21世纪后我国日益紧缺的资源。这两座核设施都属示范性质，如果建造成功，将可望为解决我国的能源资源和淡水资源作出贡献。

　　高温气冷堆  “中国的高温反应堆”

　　清华大学10兆瓦高温气冷实验堆，是我国863计划的高科技成果之一，被外国友人称为“中国的高温反应堆”，这也是清华人的骄傲。

　　近年来，成功运行的清华大学10兆瓦高温气冷实验堆吸引了各国显贵:南非总统、法国科技部部长、日本文教科技省政务官、韩国科技部部长、美国能源部副部长等都来参观过。2004年9月举行的第二届国际高温气冷堆专题研讨会期间，来自美国、法国、日本、荷兰等近20个国家的100多名核能专家，目睹了10兆瓦高温气冷实验堆的安全试验，高温气冷堆的固有安全性令与会专家称赞不已。

　　国内首创，在国际上也属首例的清华大学10兆瓦高温气冷实验堆是目前世界上唯一的一座模块式球床实验反应堆，具有安全性好、发电效率高、用途广泛等优点，被德国斯图加特大学核安全研究所所长，核工程与设计杂志主编Lohnert教授称为“中国的高温反应堆，第一个固有安全的第四代核能系统”，可通过热电联供广泛应用于稠油热采、石油化工、煤的气化液化等部门，特别是能为热化学制氢提供高温热源，是未来氢能源时代的提供者之一，当前也可用于发电。

　　发电是核能应用的重要领域。据核工业建设集团有关人士介绍，经过20多年来的发展，我国核电成就蔚为可观:已经建成、发电10台机组，约占中国大陆总发电量的2%。已运行的10台核电机组总装机容量约780万千瓦。另外在建核电机组共5台，总装机容量约430万千瓦。

　　高温气冷堆被美国能源部研究报告称作:国际核能领域第四代核能系统中六种备选堆型之一，唯一可能在2020年前实现商业化运行的第四代核能系统。高温气冷堆在发电上具有不少优势:单堆容量较小、初始投资低、系统简化、建造周期短、经济竞争力强。尤其适用于中、小电网，在我国以及广大发展中国家具有很大的市场潜力与社会价值，在我国也可以作为压水堆发电的一个补充。

　　低温核供热堆  解决淡水需求的主要途径之一

　　与高温气冷堆相比，“两兄弟”之一的壳式一体化低温核供热堆也不逊色，被国际原子能机构推荐为核能海水淡化优选堆型之一，并被列入国家《海水利用专项规划》。

　　国家发改委、国家海洋局和财政部发布的《海水利用专项规划》显示，目前，我国正常年份缺水量近400亿立方米左右，其中灌溉缺水约300亿立方米左右。全国660多个城市中，有400多个城市缺水，其中108个为严重缺水城市。淡水资源短缺成为我国经济社会可持续发展过程中的瓶颈制约之一。

　　不仅我国，世界上一些国家也面临着淡水短缺的问题。人们把目光投向了巨大的海洋资源。海水利用已经成为许多沿海国家解决淡水短缺问题的重大战略措施。目前，全球海水淡化日产量约3500万立方米左右，其中80％用于饮用水，解决了1亿多人的供水问题，即世界上1/50的人口靠海水淡化提供饮用水。全球有海水淡化厂1.3万座，全球利用海水作为工业冷却水每年约达6000亿立方米。

　　根据国际原子能机构2004年的核技术报告，在哈萨克斯坦的核能海水淡化厂到1999年关闭停止运行前已有26个堆年成功运行的经验。日本先后

　　低温核供热堆海水淡化技术的实施，不仅可为我国沿海缺水城市提供可靠的水源，缓解淡水资源严重匮乏的矛盾，还可带动我国相关产业（如生物科技等）和加工工业（铜材、核设施制造业等）的发展，具有重大的经济效益和社会环境效益。

　　在清华大学低温核供热堆的基础上，我国目前正在建造首个核能淡化海水示范性项目。根据规划，将建设热功率为200兆瓦的低温核供热堆、日产16万吨到25万吨淡化水，可提供饮用水和工业用高纯水。

　　低温核供热技术不仅可用于海水淡化，还可用于城市供暖、制冷，提供工业蒸汽等多方面。目前，城市供暖大部分利用燃煤锅炉、燃气锅炉、热电厂等方式进行，其中燃煤是主要手段，而大量燃煤供热给环境造成了巨大污染。采用燃油与天然气虽然可以减轻环境污染，但仍然面临着资源紧张和经济性问题。选择核能进行城市集中供暖，将显示出明显的综合效益。以核供热堆为热源，同时可以实现供暖和制冷。低温核供热技术用途多样，具有明显的经济和环境效益，而且有助于改善我国能源结构，保障能源安全。

　　（图一由中国核工业建设集团供稿；图二、图三由中核能源科技有限公司供稿。）