能源斗士——核电站

陆军军官学院 卢金帅

石油危机催发的新生儿

迄今世界已经爆发了三次石油危机，每次都会引起世界经济动荡，足可见世界对能源的依赖程度，而常规能源在面对整个世界的能源需求时已经捉襟见肘。第一次石油危机在1973-1974年，第四次中东战争爆发时，国际油价从每桶3美元涨到12美元，石油价格暴涨引起了西方国家的经济衰退，美国国内生产总值增长下降了4.7%，欧洲增长下降2.5%，日本则下降了7%；第二次石油危机，1979-1980年，伊朗爆发革命，随后伊朗和伊拉克开战，石油日产量锐减油价骤升，从每桶14美元飞涨到近40美元，造成美国国内生产总值下降了3%；第三次石油危机，1990年伊拉克入侵科威特，次年1月，美国对伊拉克开战，随后三个月的时间，油价从每桶14美元突破40美元。可见石油一喷嚏，世界金融大海啸。

面对如此的情景，各国纷纷寻找新型能量来源。质能方程和原子弹的爆炸让核能的概念从天而降，在石油危机的压力下，核能的巨大威力使他很自觉地成为了大国的宠儿。核电站这个新生儿就此应运而生。

几个核电站兄弟

现阶段核电站有下面几个类型：轻水堆核电站、重水堆核电站、石墨水冷堆核电站、石墨气冷堆核电站。

美国的宠儿轻水堆

美国大部分的核电站都是轻水堆型核电站，为了占领核电的国际市场，60年代末美国政府批准低富集铀的出口，把美国的轻水堆推向了世界。事实上轻水堆核电站可分为沸水堆核电站和压水堆核电站，两者都是用轻水做工作物质。

压水堆核电站

压水堆核电站有两个回路，第一回路：主泵将高压冷却剂（水）送入反应堆，一般冷却剂保持在120～160个大气压。在高压情况下，冷却剂的温度即使300℃多也不会汽化；第二回路：第一回路的水通过数以千计的传热管，把热量传给管外的二回路水，使水沸腾产生蒸汽，从而推动发电机发电。

沸水堆核电站

没有了压水堆的两个回路，冷却剂（水）直接在反应炉中沸腾成蒸汽从而推动发电机发电。相比于压水堆，沸水堆回路能量利用率较高，但是压水堆能更好得将辐射控制在第一回路中。

加拿大的拿手好戏重水堆核电站

重水堆核电站是发展较早的核电站，但是拿得出手的只有加拿大的坎杜型（CANDU型）压力管式重水堆核电站。这是加拿大皮克灵核电厂（重水堆）。

下图是加拿大设计的先进重水堆，功率达1000MW。

重水堆核电站通俗的来讲就是用重水反应堆来烧开水的意思。也是二次回路的意思，只不过第一回路中冷却剂为重水（氧化氘），也可以为轻水；第二回路为轻水，做为驱动发电机的介质。所不同的是重水堆中使用重水作为慢化剂，因为重水的慢化的效果太牛逼了，所以不需要多么高浓度的铀，这样使用天然铀就可以做为燃料了，对于没有很好提纯工艺的国家来说是很实用的。但是就是这样的话，核电站体积太大，而且重水的价格很昂贵，所以核电站的成本比轻水堆大多了。

老态龙钟的石墨水冷堆和石墨气冷堆

这两个兄弟都是用石墨作为慢化剂的，区别是冷却剂不同罢了，水冷堆及用水，而气冷堆以气体（主要是指二氧化碳或氦气）作为冷却剂。但是，两者都因安全等问题赶不上时代的脚步最后已经是垂垂老矣了。

新生儿已成巨无霸

世界上已有30多个国家或地区建有核电站。国际原子能机构（IAEA）统计，现在共有437台核电机组在运行，总净装机容量370多GW。

目前核电约占全球总发电量的15%，根据IAEA发布的全球中各国核发电占全国总发电比例的统计数据，其中法国高达77.7%，韩国为34.6%，日本为18.1%，美国为19.2%。

1954年苏联建成世界上第一座实验性石墨水冷堆奥布宁思科核电站，1957年美国建成世界上第一个投入商用的压水堆希平港核电站，五十年代英法也相继建成了若干石墨气冷堆核电站，史成第一代核电站。

60、70、80年代核能的发展在苏美核军备，以及大多发达国家以及日本的帮助下，核电站出现井喷现象。现在国际上的大多数核电站都是在这个时间发展起来的。

80年代左右，美国的三里岛核电厂事故、苏联发生了切尔诺贝利核电厂事故，核电发展迟缓。出现了新的标准，更注意安全了。美国核电用户要求文件（URD）和欧洲核电用户要求文件（EUR）成了第三代核电站的安全和设计技术要求。法国的改进型电厂（如EPR）和美国能动型电厂(如 AP1000)已很契合三代了。

虽然核斗士很强大，但是他也不安分，前几年不就在某小岛上发生事故，传闻现在辐射还没清除。因此千万不要尝试自己造哟。好了核斗士的故事讲完了，希望能给大家一些帮助。（注：一些图片来自网上。）