大規(guī)模替代化石及其他有限能源的固有安全高溫核動(dòng)力

呂應(yīng)中

(橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室,田納西美國(guó) 37830)

1 核能更大規(guī)模發(fā)展的三個(gè)障礙與國(guó)際對(duì)策

21世紀(jì)世界人口與經(jīng)濟(jì)發(fā)展高速增長(zhǎng),導(dǎo)致化石能源和各種有限自然資源的大量消費(fèi),供應(yīng)嚴(yán)重不足,加之化石能源燃燒排放的溫室氣體,引起不可逆的全球性氣候變化,對(duì)人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生危機(jī),只能利用高科技將傳統(tǒng)的“資源依賴型”經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)化為“科技創(chuàng)新型”經(jīng)濟(jì),才有可能解決。

但進(jìn)行這種轉(zhuǎn)化又需要消費(fèi)更大量的能源,故清潔能源是問題的核心。在各種清潔能源中,只有核裂變能量密度最大,技術(shù)成熟,有條件大規(guī)模替代普通煤電和其他化石燃料;其余的可再生能源中,目前規(guī)模最大的水力資源,不僅其剩余可開發(fā)儲(chǔ)量有限制,而且其對(duì)環(huán)境保護(hù)的影響有很多爭(zhēng)議,前途堪慮;風(fēng)能與太陽能特點(diǎn)為能量密度小,間歇性與波動(dòng)性大,必須發(fā)展出大量廉價(jià)蓄能設(shè)備,才能不依靠政策性補(bǔ)貼,大量代替化石能源。因此,只有核能很快成為主力,大量代替化石能源,才能滿足我國(guó)迅速、大量增長(zhǎng)的能源需求。

為了保證快速增長(zhǎng)的中國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)增長(zhǎng),目前中國(guó)核能正在磅礴發(fā)展。但要真正實(shí)現(xiàn)大規(guī)模替代普通煤電和其他化石能源,核能仍然面臨三個(gè)必需逾越的障礙：初始投資較高;尚無清除長(zhǎng)期放射性環(huán)境污染的閉合循環(huán);公眾對(duì)核能安全問題缺乏信心。美國(guó)核動(dòng)力奠基人溫伯格博士在其自傳“第一核紀(jì)元”[1]中指出產(chǎn)生這些障礙的根源：民用核能起源于軍用核反應(yīng)堆,其原本設(shè)計(jì)目標(biāo)與民用不同,故難免含有潛在設(shè)計(jì)危險(xiǎn)因素,這是釀成 1978年、1986年美蘇先后發(fā)生重大核事故的根本原因。他提出發(fā)展“固有安全”核動(dòng)力為開創(chuàng)“第二核紀(jì)元”的前提。溫伯格定義的“固有安全”核能,是不依靠任何堆外工程控制系統(tǒng)和操縱人員干預(yù),完全依靠堆內(nèi)自身材料和結(jié)構(gòu)的固有自然特性,就能確保安全。因此,消除潛在設(shè)計(jì)危險(xiǎn)因素是恢復(fù)固有安全特性的前提。

自從固有安全命題出現(xiàn)后,世界核工業(yè)界已經(jīng)在各種“第三代”商業(yè)化動(dòng)力堆中,努力朝這一方向前進(jìn),采用依賴自然力而非電力驅(qū)動(dòng)的“非能動(dòng)”式安全系統(tǒng)替代過去依賴電力的“能動(dòng)”式安全系統(tǒng),提高核電站整體系統(tǒng)的固有安全特性,從而抵消了大部分潛在的危險(xiǎn)因素,大大提高了安全水平。特別是采用陶瓷體包覆燃料顆粒的高溫氣冷堆,更進(jìn)一步排除了燃料元件熔化的危險(xiǎn)因素,達(dá)到了更高的“第四代”商業(yè)化動(dòng)力堆整體系統(tǒng)固有安全標(biāo)準(zhǔn)。

當(dāng)今世界正處于核能復(fù)興、迎接“第二核紀(jì)元”的初期。值得注意的是：世界核能三強(qiáng)(美、法、俄)在向發(fā)展中國(guó)家大力推銷其第三、四代核電站的同時(shí),正聯(lián)合進(jìn)行利用融鹽技術(shù)的新型先進(jìn)核能閉合系統(tǒng)研發(fā)計(jì)劃[2](以下簡(jiǎn)稱“第五代”核能系統(tǒng)計(jì)劃)。該計(jì)劃號(hào)稱是融鹽技術(shù)應(yīng)用于核能的一場(chǎng)“革命”,共涵蓋四種新型反應(yīng)堆：融鹽高溫動(dòng)力堆(美)[3]、融鹽熱中子增殖堆(美)[4]、融鹽釷增殖快譜堆(法)[5],及錒系元素回收與嬗變堆(俄)[6],構(gòu)成一個(gè)無長(zhǎng)期放射性污染殘留的鈾釷閉合循環(huán)體系。其特點(diǎn)是并不限于單一堆型技術(shù)的改進(jìn)或研發(fā),而是所有先進(jìn)核能安全生產(chǎn)與后處理技術(shù)的戰(zhàn)略性綜合研究：其中只有融鹽動(dòng)力堆采用固體燃料元件,其余都采用包含在線后處理的核化工反應(yīng)器里的流體燃料,工藝非常先進(jìn),全部具備固有安全特性。據(jù)報(bào)道,就融鹽高溫動(dòng)力堆(AHTR)而言,與同樣堆艙尺寸的第四代模塊式高溫氣冷堆相比,其功率高四倍,建造成本低50%。他們對(duì)該計(jì)劃雄心勃勃,顯然企圖繼續(xù)保持技術(shù)領(lǐng)先地位,長(zhǎng)期壟斷世界核能市場(chǎng)。鼓吹與推銷成熟技術(shù),同時(shí)秘密發(fā)展更先進(jìn)的替代技術(shù),這本是發(fā)達(dá)國(guó)家的一貫方針,故該計(jì)劃值得發(fā)展中國(guó)家密切關(guān)注。

圖1 美國(guó)ORNL設(shè)計(jì)先進(jìn)高溫堆(AHTR)[3]Fig.1 AHTR designed by ORNL,USA

然而,國(guó)外的第五代核能系統(tǒng)研究計(jì)劃也非盡善盡美。由圖1可以明顯看出：美國(guó)AH TR雖然采用常壓運(yùn)行的高沸點(diǎn)載熱劑(融鹽),但其堆芯阻力頗大,一回路設(shè)計(jì)并未擺脫現(xiàn)有核動(dòng)力堆的舊傳統(tǒng)：與水冷或氦氣冷卻堆一樣,一回路設(shè)備包含載熱劑循環(huán)泵、進(jìn)出管道、換熱器和閥門(超出圖1范圍,圖內(nèi)未畫出)。這樣復(fù)雜的布置就抵消了使用高沸點(diǎn)載熱劑低壓運(yùn)行的基本優(yōu)點(diǎn)。這種布置不僅難以大幅度減小投資和運(yùn)行成本,而且引入了與LOCA相類似的另一種潛在設(shè)計(jì)危險(xiǎn)因素——LOFC(喪失強(qiáng)迫循環(huán)事故),從而未能顯著提高該堆本身的固有安全水平。因此,他們雖然首先掌握了融鹽技術(shù),卻與充分發(fā)揮核能的巨大潛力的機(jī)會(huì)擦身而過。

2 我國(guó)發(fā)展的“在任何功率下長(zhǎng)期自動(dòng)運(yùn)行生產(chǎn)高溫核能方法”

我國(guó)長(zhǎng)期以來重視研發(fā)安全性更高的先進(jìn)核動(dòng)力技術(shù)。當(dāng)國(guó)外提出第五代核能系統(tǒng)計(jì)劃后,作者于2010年針對(duì)美國(guó)AHTR及之后美國(guó)、荷蘭提出的PB-AHTR[7-8]諸方案的缺點(diǎn),提出“在任何功率下長(zhǎng)期自動(dòng)運(yùn)行生產(chǎn)高溫核能的方法”[9],并向中美兩國(guó)提出專利申請(qǐng)。該方法中采用高度簡(jiǎn)單一體化回路布置,借助于超低阻力堆芯及換熱器技術(shù),可以完全不裝循環(huán)泵及剛性控制棒系統(tǒng),僅利用高溫載熱劑出入口溫差產(chǎn)生自然循環(huán),就可以保證滿功率下輸送全部裂變能量,并依靠堆芯負(fù)溫度系數(shù)自動(dòng)跟隨外負(fù)荷的變化。反應(yīng)堆另外設(shè)置依靠液壓柔性吸收球與燃料球等補(bǔ)充控制系統(tǒng),以保障其長(zhǎng)期運(yùn)行的安全性。據(jù)初步計(jì)算,使功率由小到大,不受限制,甚至增大到超過大型水電站的水平,仍然可以完全利用自然循環(huán)載出全部核能。

圖2為該方法的原理示意圖。在采用池式一體化結(jié)構(gòu)的反應(yīng)堆內(nèi),使載熱劑橫向流過堆芯2,再沿寬大的中心流道4a上升,然后直接穿過完全沉沒在堆頂載熱劑內(nèi)的超低阻力換熱器5的一次流道5a,最后沿寬大的下降流道6回到堆芯。整個(gè)一回路十分簡(jiǎn)潔,其中不設(shè)置任何管道、閥門、循環(huán)泵等部件,故載熱劑流動(dòng)的總阻力可降低到上升與下降流道間產(chǎn)生的自然浮力以下,這就是實(shí)現(xiàn)超低阻力的主要技術(shù)關(guān)鍵。這種滿功率自然循環(huán)技術(shù)不僅保證了固有安全,更重要的是：由于這種特殊設(shè)計(jì)的池式堆結(jié)構(gòu)高度簡(jiǎn)單,而且功率大小并無限制,核島建造成本可以大大減少。

圖2 滿功率自然循環(huán)融鹽高溫動(dòng)力堆示意圖[9]Fig.2 Schematic of the full-pow er natural circulation AHTR

根據(jù)高溫發(fā)電及制氫要求,高溫載熱劑出入口溫度一般可選在800～1 000℃,溫差為200℃,由此每10 m上升流道可產(chǎn)生的浮升力約915 kg/m2。為使載熱劑池的總高度保持工程上合理的范圍內(nèi),堆芯與換熱器的設(shè)計(jì)阻力以不大于10 m高流道的升力值為宜。

首先分析如何降低堆芯阻力。當(dāng)融鹽縱向流動(dòng)時(shí),美國(guó) AH TR設(shè)計(jì)的堆芯阻力約13 000 kg/m2,即使改用球形元件(PBAHTR),堆芯阻力也在5 000 kg/m2以上[8],均無法采用自然循環(huán)。采用橫向流動(dòng)的環(huán)狀堆芯雖然有降低阻力的潛力,國(guó)外對(duì)于球床氣冷堆也曾有此類研究報(bào)告[10]。但融鹽冷卻堆情況不同：由于燃料比功率較氣冷堆高,載熱劑水平流動(dòng)時(shí),融鹽流速降低,傳熱系數(shù)減小,致使燃料溫度過高,故目前國(guó)外未能解決將橫向流動(dòng)用于融鹽堆的問題。

國(guó)外設(shè)計(jì)時(shí)的誤區(qū)在于未認(rèn)識(shí)到融鹽冷卻堆內(nèi)石墨球形元件行為的特殊性。由于石墨球形元件與融鹽比重相近,在堆中基本處于半飄浮狀態(tài),其接觸壓力及磨損情況也與氣冷堆大不相同。因此球形元件的外層純石墨保護(hù)殼厚度可減薄,球的直徑可小于6 cm。經(jīng)采用文獻(xiàn)[8]、[11]內(nèi)引用的經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)融鹽冷卻堆內(nèi)的一回路阻力及燃料球最高溫度進(jìn)行初步模擬計(jì)算后,球直徑可取2.5 cm或3 cm為優(yōu)選值,中國(guó)方案就解決了水平流動(dòng)時(shí)燃料溫度過高的難題。表1列出該模擬的部分結(jié)果。

處于半漂浮狀態(tài)的石墨燃料元件之間的摩擦力及重量均小于高溫氣冷堆,可利用一種液壓吸球系統(tǒng)由堆芯一端的出口管定時(shí)定量卸出,同時(shí)用液壓送球系統(tǒng)由另一端的入口管定時(shí)定量裝入。

表1 2.5 GW t融鹽堆不同元件直徑性能參數(shù)Table 1 Basic data for fuel spheres of a 2.5 GW ATHR

換熱器是一回路中另一個(gè)阻力最大的部件,需要降低其阻力。美國(guó)及荷蘭的AHTR及PB-AHTR設(shè)計(jì)方案中均未考慮這一創(chuàng)新方向。中國(guó)方案首先提出了這一創(chuàng)新技術(shù)。在中國(guó)方案中,由于要求堆艙與用熱廠房完全隔離,采用了一個(gè)低壓融鹽二回路,其運(yùn)行壓力稍高于一回路,以避免可能稍帶放射性的一回路融鹽泄漏進(jìn)入二回路。鑒于一回路換熱器需要在低流速下工作,兩側(cè)壓差又低,板翅式換熱器自然是首選。不過換熱器芯內(nèi)的流速雖然很低,阻力甚小,但進(jìn)出口管道、連箱和分配器的阻力仍然較大。中國(guó)方案中設(shè)計(jì)了如圖3所示的一種獨(dú)創(chuàng)的“開放式”一次側(cè)流道結(jié)構(gòu)：在一回路載熱劑流道20兩端不設(shè)置任何進(jìn)出口管道、聯(lián)箱和分配器,使高溫一回路載熱劑可以直接由池內(nèi)流入與流出換熱器。整個(gè)換熱器完全沉沒在堆頂載熱劑內(nèi),因而載熱劑流過時(shí)只有很小的沿程摩擦和局部阻力。圖3為這種超低阻力換熱器設(shè)計(jì)的示意圖。

圖3 超低阻力換熱器示意圖[9]Fig.3 Schematic of the utra-low resistance heatexchanger

由于流道內(nèi)流速很低,雷諾數(shù)在100以下,屬于層流范圍。按照文獻(xiàn)[12]內(nèi)給出緊湊型換熱器翅片計(jì)算的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算,在表2中列舉幾種幾何形狀翅片的沿程磨擦阻力。最下一行三角形翅片#12.00T阻力最低,相鄰兩流道間溫壓不大,可作為首選。

表2 2.5 GW t融鹽堆不同換熱器參數(shù)比較Table 2 Basic data for varions heat exchangers

由于中國(guó)高溫融鹽堆設(shè)計(jì)方案可以涵蓋功率自0.1～60 GW的極寬大范圍,其設(shè)計(jì)與設(shè)備供應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化問題比現(xiàn)有堆型更值得重視。采用模塊結(jié)構(gòu),構(gòu)成有限的幾類不同容量范圍系列,是解決問題的合理選擇。

采用模塊式復(fù)合堆芯后,可以用一種堆芯模塊建造一系列功率不同動(dòng)力堆,可類似于模塊高溫氣冷堆,獲得在工廠成批生產(chǎn)的效益。但融鹽堆的單個(gè)模塊熱功率可高達(dá)10 GW t數(shù)量級(jí),這是高溫氣冷堆不可望其項(xiàng)背的。

表3列出由四種不同容量的模塊堆芯組成的大、中、小高溫融鹽堆的概念設(shè)計(jì)系列初步設(shè)計(jì)參數(shù),表明本設(shè)計(jì)方案在任意大小的功率下都可以實(shí)現(xiàn)滿功率自然循環(huán)運(yùn)行。

與美國(guó)及其他西方國(guó)家已發(fā)表的融鹽高溫堆概念設(shè)計(jì)[3,7-8]的性能參數(shù)相比,雖然雙方同樣利用融鹽能夠保持在常壓下運(yùn)行的特點(diǎn),中國(guó)專利中提出的融鹽高溫動(dòng)力堆方案,有如下特點(diǎn)：

表3 在0.1～60 GW t范圍內(nèi)的四個(gè)堆型系列的阻力及自然循環(huán)參數(shù)(單堆模塊數(shù)由1～6)Table 3 Basic data for 4 different series of natural circulation AHTR between 0.1～60 GW t

(1)高度簡(jiǎn)單的反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)。由于采用池式一體化超低阻力一回路的反應(yīng)堆本體結(jié)構(gòu),系統(tǒng)特別簡(jiǎn)單,故反應(yīng)堆可以在常壓下實(shí)現(xiàn)滿功率自然循環(huán),這是目前其他國(guó)外設(shè)計(jì)的商用動(dòng)力堆尚未實(shí)現(xiàn)的。由于這種反應(yīng)堆本體與一回路系統(tǒng)取消了高壓與高速轉(zhuǎn)動(dòng)大型設(shè)備(如壓力殼、循環(huán)泵等),和復(fù)雜而可靠性要求極高的工程安全系統(tǒng),核島內(nèi)的昂貴部件減少很多,設(shè)計(jì)大大簡(jiǎn)化,故制造、加工、安裝與建造都比較容易,成本可望較大降低,有利于發(fā)展中國(guó)家大規(guī)模發(fā)展核電,甚至可與未來的廉價(jià)大型可再生能源系統(tǒng)(如太陽能風(fēng)能等,含先進(jìn)的蓄能與智能輸電網(wǎng))相競(jìng)爭(zhēng),從而對(duì)核能的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展具有決定性意義。

(2)高度透明的安全性。由于從根本上消除了所有前述的潛在設(shè)計(jì)危險(xiǎn)因素,如失冷(含LOCA&LOFC)、卡棒(ATWS)、堆芯熔化等,可望達(dá)到溫伯格提出的堆體本身完全固有安全標(biāo)準(zhǔn),而且堆體的結(jié)構(gòu)又十分簡(jiǎn)單,自然循環(huán)過程一目了然,公眾更加易于理解與接受。美國(guó)AHTR方案雖然固有安全程度大大提高,但沒有完全消除傳統(tǒng)核能的潛在設(shè)計(jì)危險(xiǎn)因素,仍然需要依靠若干非能動(dòng)工程安全系統(tǒng),才能降低產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)后引發(fā)大量放射性外泄到環(huán)境中的災(zāi)難性后果的概率。這種概率風(fēng)險(xiǎn)理論不僅難于為廣大公眾普遍理解,而且事實(shí)上也隱含弱點(diǎn),例如難于合理評(píng)估分散度很大而統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)相對(duì)很少的人因錯(cuò)誤發(fā)生的概率,而后者正是三哩島與切爾諾貝利兩次重大核電站事故的決定性因素;將來當(dāng)核電站在全世界“遍地開花”后,其風(fēng)險(xiǎn)概率的這類隱患,仍可能成為世人心目中揮之不去的疑慮,從而使核能在將來與廉價(jià)的可再生清潔能源的競(jìng)爭(zhēng)中居于不利地位。

(3)高度靈活的功率范圍與廠址選擇：目前核能的更大規(guī)模發(fā)展,已開始受到廠址的限制。而且隨著中心電站功率的增大,也開始受到大型設(shè)備(如壓力殼)加工與運(yùn)輸?shù)南拗啤Ｖ袊?guó)融鹽高溫堆方案的單堆功率大小不受限制,小到可以與目前提出的各種類型小型模塊堆(SMRs)相競(jìng)爭(zhēng),大到可以與超過世界最大水電站的巨型核電站相比美。其次,核電站廠址選擇不限于目前選定的有大量冷卻水源的少數(shù)地點(diǎn),也可設(shè)置在干旱地區(qū),以便更靠近負(fù)荷中心。

(4)低成本。反應(yīng)堆的建造投資因系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化以及規(guī)模效應(yīng)而降低,輸電系統(tǒng)投資因廠址可以接近負(fù)荷中心而降低。運(yùn)行維修成本因運(yùn)行工作量與人員均可大量減少而降低。

表4中列出各種電站的投資與發(fā)電成本的初步比較。表中前五行的數(shù)據(jù)取自文獻(xiàn)[13],美國(guó)AHTR的數(shù)據(jù)系由文獻(xiàn)[2]所提供的與PBMR對(duì)比材料推算。

表4 各種電站投資與發(fā)電成本比較(單位：cent/(kW?h))Table4 Comparison of capita l&generation costs of various power p lants

由表4可見：雖然從發(fā)電成本看,無論美國(guó)AHTR或中國(guó)AHTR方案都能夠做到通過市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)迅速替代普通煤電站,無需任何政策性的補(bǔ)貼(例如征收碳排放稅等)。但中國(guó)AHTR方案則在建造成本上已可與天然氣調(diào)峰電站相競(jìng)爭(zhēng),故這種核電站將來也可以發(fā)揮調(diào)峰作用,有利于和未來的間隙性廉價(jià)大規(guī)模可再生能源配合發(fā)展。

縱上所述,提高核動(dòng)力的固有安全水平是世界各國(guó)核工業(yè)與科技界50余年來不斷提高核能安全的總趨勢(shì)。從設(shè)計(jì)思想上看,已經(jīng)從消極防御潛在的核事故,轉(zhuǎn)為積極消除各種潛在設(shè)計(jì)危險(xiǎn)因素,最終可望達(dá)到能符合更高水平的堆體本身固有安全標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)突破。這一技術(shù)突破不僅提高了核動(dòng)力的安全水平,更重要的是徹底解放了民用核動(dòng)力的巨大潛力,使之可以發(fā)揮核能優(yōu)勢(shì),躍居于其他各種能源之上,大大提高了商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的能力。

當(dāng)然,中國(guó)AHTR方案與美國(guó)AHTR一樣,屬于長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃的先進(jìn)技術(shù),需要進(jìn)行許多新技術(shù)研究開發(fā)工作。根據(jù)美方文獻(xiàn)[3]評(píng)估,這類新技術(shù)中大約70%的研發(fā)工作量,可以結(jié)合目前正在進(jìn)行的高溫氣冷堆研發(fā)計(jì)劃解決,不久可在中國(guó)正在建造的高溫氣冷示范堆中獲得驗(yàn)證;其余有關(guān)高溫液態(tài)載熱劑的特有技術(shù)問題,有相當(dāng)一部分可以參考目前已經(jīng)開發(fā)的液體金屬快堆技術(shù)加以解決。除此之外,專門與融鹽載熱劑相關(guān)的待開發(fā)技術(shù),主要在高溫結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域。目前符合核能規(guī)范的現(xiàn)成材料只能用于出口溫度700℃以內(nèi)的融鹽堆,要求達(dá)到出口溫度1 000℃的材料仍有待研究開發(fā)。這一技術(shù)目前也已在航天事業(yè)和熱核聚變反應(yīng)堆的研發(fā)工作中獲得長(zhǎng)足進(jìn)展。其余幾個(gè)難度較小的待研發(fā)技術(shù)問題分別為：

(1)高溫隔熱材料;

(2)堆芯參數(shù)的優(yōu)化;

(3)融鹽的最優(yōu)選擇;

(4)瞬態(tài)分析等,因此需要專門研究開發(fā)的工作量相對(duì)而言不算過大。

根據(jù)上述分析,我國(guó)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的高溫氣冷堆和快堆計(jì)劃的進(jìn)展,也已經(jīng)為發(fā)展融鹽高溫堆奠定了良好基礎(chǔ),因而已有條件通過國(guó)際合作,加快解決剩余問題的進(jìn)度。

鑒于中國(guó)方案內(nèi)的反應(yīng)堆系統(tǒng)高度簡(jiǎn)化,還可以撤銷若干按照美國(guó)方案需要研制的復(fù)雜設(shè)備項(xiàng)目,如高溫融鹽循環(huán)泵等;因此我國(guó)更有可能在較短期內(nèi),利用該方案在國(guó)內(nèi)已掌握高溫氣冷堆與鈉冷快堆技術(shù)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,采用商業(yè)上已可獲得的符合核規(guī)范的高溫合金材料,率先建成最高溫度不超過700℃的發(fā)電用小型試驗(yàn)堆,早日投入運(yùn)行,進(jìn)行各項(xiàng)融鹽新技術(shù)的實(shí)驗(yàn),以便創(chuàng)造條件,進(jìn)一步提高融鹽出口溫度,在21世紀(jì)中后期大規(guī)模建設(shè)可以全面替代煤碳及水電的大型廉價(jià)核熱電廠。這樣我國(guó)有可能率先以第五代先進(jìn)核能,逐步替代部分煤電、水電和與氣體及液體化石能源,并與其他廉價(jià)的大規(guī)?？稍偕茉催B手,減輕對(duì)有限自然資源的依賴,發(fā)展“技術(shù)創(chuàng)新型”新經(jīng)濟(jì),促進(jìn)長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展。

在中國(guó)這樣一個(gè)人口眾多的大國(guó)中,如何以新型核能大規(guī)模取代化石能源,是復(fù)雜的能源戰(zhàn)略問題,需要國(guó)家組織更多力量進(jìn)行深入研究。本文只對(duì)其中一種有希望的動(dòng)力堆型進(jìn)行初步介紹,拋磚引玉,希望取得更多專家與單位的重視、評(píng)論與支持。

3 結(jié)束語：原子能的歷史使命

自從人類20世紀(jì)30年代掌握核裂變知識(shí),隨后首先應(yīng)用于軍事領(lǐng)域,結(jié)束第二次世界大戰(zhàn),影響了戰(zhàn)后世界的格局與國(guó)際形勢(shì)。到本世紀(jì)初,民用原子能又經(jīng)過50余年發(fā)展,創(chuàng)造出不受功率限制的固有安全核能新技術(shù),有助于世界大步邁入“第二核紀(jì)元”,使原子能有可能超越其他能源,改變經(jīng)濟(jì)發(fā)展前景,將傳統(tǒng)的“資源依賴型”經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)化為“科技創(chuàng)新型”經(jīng)濟(jì),擺脫人類對(duì)有限自然資源的依賴,為促進(jìn)世界長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展,與保障世界長(zhǎng)遠(yuǎn)和平作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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