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1、核电站概论讲义第一章绪论 世界电力工业回顾 我国电力工业现状 世界核电发展与现状 我国核电发展与现状 核电基本知识一、世界电力工业回顾 电力工业起源于10世纪后期。 1875年世界上第一台火力发电机组建于巴黎北火车站的直流发电机，用于照明供电。 1904年意大利试验地热发电成功。 1912年德国建成世界第一座潮汐电站。 1920年前苏联建成第一座热电站。 1925年美国制成世界第一台100MW汽轮发电机组。 1929年美国建成第一座抽水蓄能电站，7000kWo 1954年，原苏联建成世界第一座核电站并网发电 1957年美国安装第一台超临界火力发电机组（31MPa,621/566/566,125
2、MW）。 1970年法国制成世界第一台燃气蒸汽联合循环发电机组。 1991年世界最大水电站一巴西/巴拉圭的伊泰普水电站建成，12600MW。 1998年12月，世界最大燃气联合循环电站香港龙鼓滩电站（8X320Mw）,一期工程（6X320Mw）建成投产。1999年世界发电量的分类构成水电17.5%煤电38.1%气电17.1%油电8.5%核电17.2%其他1.6%合计100.0%14764（亿KW.h） 世界发电分类构成图。 装机容量前十位的构成情况。二、我国电力工业发展与现状 1882年7月26日下午7时，上海外滩至虹口的6.4公里电线上也亮起了15盏电灯，标志着中国电力工业从这里起步。（从美
3、国引进16马力蒸汽机发电） 中国电力工业至今2000年已有123年的历史。1949年以前的67年中，发展极其缓慢，到1949年底,全国发电装机容量仅有185万kW,年发电量43亿kW.h（人均年用电量仅为7.94千瓦时），分别居世界第21位和第25位。 新中国成立后，电力工业得到了迅速发展，至2004年底发电装机容量达4.4亿kW,仅次于美国的8.9亿kW；年发电量达21870亿kW.h,均居世界第2位。我国火电设备生产历程1955年6MW,3.4MPa,435（上汽）一中压机组1957年12MW,3.4MPa,435一中压机组1959年25(50)MW,3.4MPa,435一中压机组1962
4、年50(100)MW,8.8MPa,535/535一高压机组1969年125(200)MW,13.2MPa,535/535一超高压组1971年300MW,16.2MPa,535535C一亚临界机组1985年300(600)MW,16.7MPa,538538C一亚临界机组2002年600MW,24.2MPa,538566C一超临界机组现正研制100oMW级的超临界机组我国电力工业与国外差距电气化程度很低2001年我国人均装机0.265kW,人均用电量只有1150.42kWh,为世界平均值的1/3,居世界80位之后，大约是加拿大的1/20,美国的1/14,法国的1/8,还有6000万人左右没有用上
5、电；技术水平还不高，供电煤耗高2001年为385g(kW.h),约比世界先进水平相差40-50g(kW.h)o而且煤耗下降的速度也很慢，原计划每10年下降50g(kW.h),但7年只下降了15g(kW.h),未能完成原计划目标。电源结构不合理，火电装机占发电装机总容量的73%左右(发电量占78%以上)；而水电比重偏小，装机只占24.8%,水电发电量多年来只占17%18%;核电比重则更小，装机和发电量都不到2%。电网薄弱，供电可靠性差；实现可持续发展环境问题压力大，2020年我国将超过美国成为最大的二氧化碳排放国。世界电力生产结构三、世界核电现状A自从1954年苏联第一座5MW试验性核电厂投入运
6、行以来，核电在许多国家和地区已承担基本负荷，目前世界上30多个国家己运行核电机组441座，总装机容量3.6W亿KW,核电已占世界总发电量的20%左右。A从已运行的核电站装机容量来看美国居首位，装机容量占全世界的四分之一，其次是法国、日本、德国和俄罗斯。从发展速度来看法国、日本和韩国保持着较高的发展速度，目前法国核能发电量已占总发电量的80%。A预计到2030年，世界核电站总数将达到100o座，核发电量将占总发电量的三分之一，可以预期在相当长一段时期内核电将成为电力工业的支柱。核电主要发达国家核电比例 法国和立陶宛核电比例高于75%o 比利时、瑞典、乌克兰、韩国等为4060%. 德国、芬兰、英国
7、等为2030, 美国、俄罗斯、加拿大等为1020, 中国目前为2%。四、核电发展简史1、试验、示范阶段；1951年12月20日美国利用它的第一座“增殖一号快堆生产的高温蒸汽带动发电机发出了200千瓦的电。这是人类第一次利用核能发出的电力。当然，这只是试验性的发电。世界上第一座核电站是由苏联于1954年6月27日建成和并网发电的奥伯宁斯克核电站，其电功率为5000千瓦。从此核电站便在世界各地蓬勃发展起来。经过多年努力，核电站的研制与发展走过了试验、示范和商业推广的过程。核电商业化出现高潮的时期：2、核电商业化出现高潮的时期；从六十年代初到七十年代初这十年间，是核电在全世界逢勃发展的黄金时代。五十
8、年代只有苏、美、英三国建成核电站，到六十年代则增加到8个国家。六十年代初，世界核电装机容量仅为85万千瓦，到了七十年代初便上升到1892.7万千瓦。1976年世界核电装机容量突破1亿千瓦。到了1998年底，世界上已有32个国家和地区相继建成了437座核电站，装机容量约为36亿千瓦。世界17个国家与地区正在建造着39台核电机组，总装机容量0.316亿千瓦。计划建造的还有100余座，总计600座核电站全部建成后装机容量可达5亿千瓦，发电量约占当时世界发电总量的20%左右。总的讲，在多数工业发达国家中核电的比重不断增长。3、核电建设规模收缩与滞缓时期；到七十年代中期核电发展势头开始缓慢下来，从197
9、9年开始，核电经历了十年迟缓发展阶段。主要原因是1973年和1979年两次石油危机的打击，使世界经济发展速度减慢，工业发达国家经济增长速度由7%减慢到3%以下。使得许多工业国能源过剩，迫使原先制订的大规模发展核电的计划要大大削减。例如，在七十年代后期，美国就取消了100多个电站（包括火电、核电）的订货。另外两次核电站事故也给公众心理投下阴影，给反核势力造成可乘之机，也是原因之一。4、复苏之前的过渡阶段。经过近几年来的认真、冷静的思考和分析，人们依然认为，核电不论在经济上还是对环境的影响上仍有明显优势，在今后数十年内，核电将会继续得到发展。据国际原子能机构统计和预测，21世纪初，将有58个国家和
10、地区建造核电站，电站总数将达到100o座，装机容量可达8亿千瓦左右，核发电量将占总发电量的35%以上。现在继续坚持要发展核电的国家有法国、英国、日本、美国、前苏联、韩国、比利时、荷兰、印度、捷克等。一些发展中国家，中国、古巴、伊朗、巴基斯坦、罗马尼亚、墨西哥等都在开始建造或陆续建造核电站。但也有一些国家，如瑞典、瑞士、意大利、奥地利、南斯拉夫等，他们决定不继续发展核电，有的还要关闭已有的核电站。五、我国核电发展与现状我国自行设计建造的第一座核电站秦山30万千瓦核电站（图），1991年12月15日并网发电来。从法国引进电功率为2X90万千瓦的广东大亚湾核电站，于1993年投入运行，两座机组年发电
11、量可达100亿度。2000年，向巴基斯坦出口的恰希玛核电站，电功率为30万千瓦。广东岭澳两座90万千瓦级核电站于2002-2003年分别投入运行。秦山二期（图）二座60万千瓦自行设计建造的商用核电站已于20022003年分别投入运行。五、我国核电发展与现状从加拿大引进的秦山三期二座电功率为70万千瓦的重水堆核电机组也已于2002-2003年分别投入运行。目前，正在建设的江苏田湾两座电功率100万千瓦的核电站，预计到2005年可投入运行。因此到2005年我国核电运行容量可达870万千瓦。根据国家和地方省级核电规划，在20102020年山东省海阳、广东省岭澳、浙江省三门以及福建、江西和安徽等省均计
12、划建造百万千瓦级核电站。国家计划到2020年核电装机容量将达3200万千瓦（20多座）:将核电占全国总体发电量的比例从目前的大约2%提高到4%左右。我国目前运行和在建的核电站我国为什么要发展核电呢？1 .煤炭资源有限，不可能作为长期主要能源；我国目前能源生产中，煤占74%。由于我国煤炭资源丰富，在今后一段时间内，煤仍将是我国主要能源。我国煤的地质储量为4万亿吨，但按世界能源会议标准来估计，我国煤的经济可采储量约2000多亿吨。据估计，到2050年，随着人口增长和经济发展，我国能源消耗将达到目前水平的五倍左右，如果维持我国煤的消耗占总能耗的70%水平估算，则2050年煤的年消耗量将达50亿吨。这
13、样，到下世纪60年代，我国可以经济开采的煤将会开采完毕。因此，我国要长期以煤为主要能源，显然是不可能的。2 .煤的运输量大，由煤造成的运输紧张状况不可能解决；我国煤炭资源分布不均，大量集中在山西、陕西、内蒙古自治区。而东部沿海经济发达地区缺乏常规能源。因此，西煤东运、北煤南运是长期以来困扰我国经济建设的重要问题之一。目前煤的运输已占我国铁路货运量的40%。到下一世纪初，以吨公里计算的煤运输量将增加4-5倍，即使加紧修建铁路，运输问题也是难以解决的。由于这一限制，煤的消耗量不可能达到每年50亿吨，只可能保持在30亿吨以内。3 .煤炭的污染严重，我国的环境将无法承受；煤炭燃烧对环境的污染比石油、天
14、然气严重得多。目前我国燃煤每年排入大气的烟尘约2300万吨、二氧化硫1460万吨，给环境造成严重污染。据世界环境系统监测报告，41个国家的城市中，在1980-1984的五年里，大气中颗粒物平均浓度，沈阳第二、西安第三、北京第五、上海笫九、广州第十。即前十名中我国占五席。如果到2050年我国燃煤达50亿吨，而1988年全世界煤炭产量仅为48.4亿吨。这就是说，到2050年，相当于把1988年全世界出产的煤炭全部集中在中国960万平方公里的大地上燃烧，那样我国将不可避免地成为墨盒子和黑盒子，我国的环境将无法承受。4 .煤是一种重要的不可再生的化工原料；煤是一种重要的不可再生的化工原料,随着煤炭大量
15、燃烧，资源将越来越少，价格也就日益昂贵。如果仅将煤炭付之一炬，不但污染环境，而且在经济上造成难以弥补的损失.六、核电基本知识1.什么是核能世界上一切物质都是由原子构成的，原子又是由原子核和它周围的电子构成的。轻原子核的融合和重原子核的分裂都能放出能量，分别称为核聚变能和核裂变能，简称核能。当一个中子轰击铀一235原子核时，这个原子核能分裂成两个较轻的原子核，同时产生2到3个中了和射线，并放出能量。如果新产生的中子又打中另一个铀一235原子核，硬引起新的裂变。在链式反应中，能量会源源不断地释放出来。即1千克铀一235全部裂变放出的能量相当于2700吨标准煤燃烧放出的能量。2、核能的优点 核能是地球上储量最丰富的能源，又是高度浓集的能源； 核电是清洁的能源，有利于保护环境； 核电的经济性优于火电； 以核燃料代替煤和石油，有利于资源的合理利用。3、什么是核电站 核电站是实现核裂变能转变为电能的装置。它与火电站最主要的不同是
