何为三代核电技术

1954年6月27日，前苏联建成了世界上第一座商用核电站，位于俄罗斯卡卢加州奥布灵斯克核电站（Obninsk），虽然其发电量仅为5000千瓦，为CPR1000单机组容量的1/20，但它的建立标志揭开了人类和平利用核能的序幕。

但对于核能的使用，源自二战后期军事上的目的，1939年美国科学家费米预见铀原子的裂变反应可能在军事方面的潜在性，向美国政府建议给予重视。其领导的团队在芝加哥大学在1941年建造了第一座反应堆，1942年12月2日，实现了首次反应堆首次运转，随后相关的技术被应用在被命名为“曼哈顿计划”的原子弹制造中。

从首座反应堆运行到今天的70多年的时间，利用核能发电经历四个阶段。第一代核能发电是利用原子核裂变能发电的初级阶段，从为军事服务走向和平利用，时间大体上在上世纪50年代到60年代中期，以开发早期的原型堆、验证工程实施性为主。

第二代核能发电是商用核电厂大发展的时期，从上世纪60年代中期到90年代末。第二代核电厂的建设形成了几个主要的核电厂类型，他们是压水堆核电厂，沸水堆核电厂，重水堆（CANDU）核电厂，气冷堆核电厂，以及压力管式石墨水冷堆核电厂。目前国内批量建成的CPR1000机组，虽然加入了大量的技术改进项，但其本质上还是第二代核电站。

第三代核电机组，是在采用第二代核电机组已积累的技术储备和运行经验的基础上，针对其不足之处，进一步采用经过开发验证是可行的新技术，主要对其安全性和经济性进行了改进。

在2002年第四代核电国际论坛对第四代核电堆型的技术方案形成的共识，计划在2030年以前将开发6种新型发电反应堆分别是气冷快堆 GFR，铅合金液态金属冷却快堆系统 LFR，熔盐反应堆系统 MSR，液态金属钠冷却快堆 SFR，超临界水冷反应堆系统 SCWR，高温气冷反应堆 WHTR和燃料循环技术，预计使用第四代核电技术的机组在2035年实现商业化。

目前全球内已经基本停止新建二代及二代改进型核电，第四代核电技术还未形成主流的堆型，第三代核电是国际国内主流的核能发电技术。下面从三代核电技术的来源以及技术特点这两个方面详细说明。

如果计算到1986年切尔诺贝利核事故为止，全世界商用核电站累计4000堆年的运行历史。其中发生过两次严重事故，发生概率达到5*10-4/堆年。这说明，严重事故的发生，虽然概率比较低，但不是不可能发生。在2011年发生的福岛核电站事故，也从另外有一个方面印证了上述计算。因此，提高核电站的安全性，对严重事故的预防和环节，成为了第三代核电技术发展的核心。

1986年切诺贝利核事故给全球核电发展带来了重创，核电项目发展几乎停滞。各核工业发达国家为了使核电复苏进行了不懈努力，因此相关国家着手制定更加安全、经济的为目标的设计标准规范。其中，美国率先制定了先进轻水堆核电长的电力公司要求文件（URD）；西欧国家继而也制定了欧洲电力公司要求文件（EUR）。

其中URD在安全性上提出主要要求如下：

堆芯熔化事件概率≤1*10-5 堆年

大量放射性释放到环境的事故概率≤1*10-6 堆年

应该有预防和环境严重事故的措施

核燃料热工安全余量≥15%

在经济上，要能与联合循环的天然气电厂竞争

机组可用率87%

建设周期不大于54个月

采用非能动安全系统

采用非能动安全系统，通过利用物质的重力，流体的对流，扩散等天然的物理现象，不设计使用动力驱动的安全系统，以满足在应急情况下冷却和带走堆芯余热。通过非能动的设计，即可以使系统简化，减少设备，又提高了安全性和经济性。

单机容量近一步扩大，研究和工程建设表明，轻水堆核电站的单位千瓦投资比是随单机容量的加大而减少的，因此欧洲玛法通提出的EPR机组的单机组功率达到了150-170万千瓦，日本三菱提出的NP-21 压水堆核电机组的单机组功率达到了170万千瓦，美国西屋公司设计的AP1000机组的单机组功率为110-120万千瓦。

采用整体数字化技术，根据新建成投产的核电机组反馈，使用数字化仪控系统的控制系统可显著提高可靠性，改善人因失误，因此各国核电设计要求以及设备供应商提出的第三代核电机组无一例外的采用整体数字化技术。

在上述背景下，美国、法国、德国等核电设备先进供应商利用自己的技术储备和经验积累，开始开发符合EUR或URD要求的，具备严重事故预防和缓解措施的先进轻水堆核电厂。目前，典型的三代核电技术有，俄罗斯 VVER-1000 三代轻水堆，非能动压水堆AP1000，欧洲压水堆EPR，中国华龙1号，韩国先进压水堆APR1400，日本三菱APWR 先进压水堆，ABWR 先进沸水堆（GE），ESBWR 经济简化型沸水堆（GW）。