第四代先進(jìn)核能系統(tǒng)

第四代先進(jìn)核能系統(tǒng)的特點(diǎn)及國(guó)際研究現(xiàn)狀

未來(lái)核能的發(fā)展趨勢(shì)之一是小型模塊化反應(yīng)堆（SMR），其電功率通常為數(shù)十兆瓦到百兆瓦，建設(shè)周期短、布置靈活、適應(yīng)性強(qiáng)、選址成本低。此外，SMR?還可以節(jié)約資金成本，并降低環(huán)境和金融風(fēng)險(xiǎn)。

第四代先進(jìn)核能系統(tǒng)主要包括高溫氣冷堆、鈉冷快堆、熔鹽堆、超臨界水堆和鉛冷快堆，而顛覆傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的小型模塊化第四代核反應(yīng)堆，因其具備固有安全性高、核燃料可循環(huán)、物理防止核擴(kuò)散和更優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)，成為核能研發(fā)和投資的熱點(diǎn)。例如，美國(guó)和加拿大近年陸續(xù)成立了十幾家新型核能公司，包括加拿大地球能源（Terrestrial Energy）、美國(guó)泰拉能源（TerraPower）等，并已經(jīng)開(kāi)始與電力公司和國(guó)立研究機(jī)構(gòu)合作，推進(jìn)小型模塊化第四代核反應(yīng)堆的示范應(yīng)用。

第四代核能系統(tǒng)主要特征是經(jīng)濟(jì)性高、安全性好、廢物產(chǎn)生量小，并能防止核擴(kuò)散。而核能制氫、高溫工藝熱利用、核能供暖、海水淡化等非電應(yīng)用則是第四代核能系統(tǒng)的主要應(yīng)用目標(biāo)（圖?1）。

圖 1 不同核反應(yīng)堆及應(yīng)用的溫度范圍

（a）不同反應(yīng)堆（代）的出口溫度，其中VHTR—超高溫反應(yīng)堆、GFR—?dú)饫淇於选?/span>MSR—熔鹽堆、LFR—鉛冷或鉛－鉍共熔物冷卻的快堆、SFR—鈉冷快堆、SCWR—超臨界水堆、PWR—壓水反應(yīng)堆、BWR—沸水堆；（b）核能綜合利用溫度范圍

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