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核电 瑶瑶 2015-11-27 16:51
中国电工网讯:
    日前,中国核电技术公司重组的消息,再度引发业界对2015年核电加速的猜想。从全球来看,当今31个国家都在利用核能发电,约提供全球5.7%的能源和13.0%的电力。美国是全世界较早开始利用核能(包括军用和民用)的国家,也是当前全球核电技术较先进、核电装机较多的国家,其发展历程对于中国的核电发展有着重要的参考意义,本期数说能源从不同侧面带您认识美国核电的过去、现在和未来。
 
    核电在美国能源中的地位举足轻重
 
    美国当前共有100台核电机组,夏季净装机容量约为0.99亿千瓦。历史上核电机组数量较多的年份是1990年,达到了112台。夏季净装机容量较多的年份是2012年,达到了1.02亿千瓦。上世纪70~90年代是美国核电的快速增长期,1990年之后,核电占总发电量的比例维持在18%~21%,占一次能源消费总量的比例维持在7%~9%。
 
    美国核电站分布
 
    目前,美国有19家企业和联合体正在研究、申请许可或建造超过30个核反应堆。美国核能管理委员会正在审核14个核电厂的9个联合许可证。
 
    美国的100台核电机组分布在31个州,由30个不同的企业运营。其中有65个是压水反应堆,35个是沸水反应堆。这些核电机组几乎都是在1967~1990年间建造的。
 
    美国的大部分核电站都分布在密西西比河东岸。伊利诺伊州共有11台核电机组,是全美拥有核电机组较多和装机容量较大的州;南卡罗莱纳州次之,共有9台核电机组。
 
    全美较大核反应堆是位于密西西比州吉布森港的大海湾核电站,净装机容量为1350兆瓦;较小的核反应堆位于内布拉斯加州卡尔洪堡,净装机容量为478兆瓦。
 
    美国与其它核电大国比较
 
    美国的核电发电量排名全球第一,2013年的发电量达到了7890亿千瓦时,约占全球总量的1/3。
 
    法国、俄罗斯、韩国、中国分列2~5位。日本的核电装机容量在全球排名第三,在2011年福岛核泄漏事故之前,核电提供了30%的电力。事故之后,日本关闭了54座核电站,2013年的发电量只有139亿千瓦时,提供了1.7%的电力,但目前已经陆续重新开启了48座核电站。法国的核电发电量占全国发电总量的比例排名全球第一,达到了73.3%。中国目前共有23台核电机组,但核电占总发电量的比例只有2.1%,发展核电的潜力很大。
 
    美国的铀燃料来自哪里?
 
    2013年,美国的核电厂共购买了5700万磅铀燃料。其中,只有17%由国内生产,83%从国外进口。其中,35%来自于哈萨克斯坦、俄罗斯和乌兹别克斯坦等前苏联国家,19%来自大洋洲的澳大利亚,15%来自马拉维、纳米比亚、尼日尔和南非等非洲国家,14%来自北美的邻国加拿大,1%来自巴西、中国、捷克、德国、匈牙利、和葡萄牙等国家。
 
    美国的核废料处理
 
    核燃料循环包括开采、研磨、转化、浓缩、加工、发电、乏燃料储存、乏燃料后处理、核废料处理等环节。
 
    核燃料循环中产生的废物可按其辐射量分为高、中、低放射性废物,一般的处理方式参。
 
    从核电站中取出的乏燃料,有高温、强放射性等特点,无法立即处理。目前通行的做法是在核电站里建造一座乏燃料水池,将刚取出的乏燃料储存在水池中冷却。随着长时间的衰变,核废料放射性会减少,如果处置得当并不会对环境造成影响。
 
    截至2013年年底,美国的乏燃料储存在38个州,100多个临时储存点。
 
    美国民众对核电的态度
 
    美国能源部预测,到2040年美国的电力需求增幅将达到28%,这意味着需新建数百座发电厂。如果要保持核电占发电总量20%的水平,需要在2040年前新建20~25个新的核电反应堆。
 
    长期来看,美国民众对核电的支撑程度越来越高。1990年代之前,美国民众对核电的态度几乎是对半分。随后,支持核电的比例逐渐成为社会主流,支持与反对的比例分别维持在70%和30%左右。2013年9月的调查结果显示,70%的美国民众认为全美在运的核电机组的安全性高,15%的民众给出了安全性低的评价,另外15%则给出了安全性中的评价。
 
    美国核电的未来
 
    在技术路线上,美国主推的是压水堆和沸水堆路线。近年来,美国开发了数种先进的机型技术,包括沸水堆方向的ABWR(唯一商运的三代技术)、ESBWR(号称三代+技术),以及AP1000等。在压水堆领域,主要是APWR技术。
 
    第四代核电技术由美国能源部发起,联合法国、英国、日本等9个国家共同研究,目前仍处于开发阶段,预计可在2030年左右投入应用。2000年5月,由美国能源部建议、美国阿贡实验室安排的全世界约100名教授进行了研讨,提出了第四代核电站14项基本需求。
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