第 １９ 卷第 ４ 期２０１８ 年 ８ 月南华大学学报(社会科学版)Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ(Ｓｏｃｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ)Ｖｏｌ.１９ Ｎｏ.４Ａｕｇ.２０１８[收稿日期] ２０１８－０３－２８[基金项目] 湖南省自然科学基金项目“核信号数字化成形甄别关键技术研究”资助(编号:２０１８ＪＪ２３１６)[作者简介] 刘冲(１９６６－)ꎬ男ꎬ湖南祁阳人ꎬ南华大学电气工程学院副教授ꎬ博士ꎮ①中广核研究院有限公司工程师ꎮ先进小型核反应堆发展前景及其所面临的问题刘 冲ꎬ黄 勇 ①(南华大学 电气工程学院ꎬ湖南 衡阳 ４２１００１)[摘 要] 采用标准化和模块化设计的小型核反应堆在安全性和经济性方面的优势ꎬ将扩大核能在新兴工业国家和发展中国家的市场ꎬ有望成为我国核电设备出口的重要组成部分ꎮ 文章...

　　第 １９ 卷第 ４ 期２０１８ 年 ８ 月南华大学学报(社会科学版)Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ(Ｓｏｃｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ)Ｖｏｌ.１９ Ｎｏ.４Ａｕｇ.２０１８[收稿日期] ２０１８－０３－２８[基金项目] 湖南省自然科学基金项目“核信号数字化成形甄别关键技术研究”资助(编号:２０１８ＪＪ２３１６)[作者简介] 刘冲(１９６６－)ꎬ男ꎬ湖南祁阳人ꎬ南华大学电气工程学院副教授ꎬ博士ꎮ①中广核研究院有限公司工程师ꎮ先进小型核反应堆发展前景及其所面临的问题刘 冲ꎬ黄 勇 ①(南华大学 电气工程学院ꎬ湖南 衡阳 ４２１００１)[摘 要] 采用标准化和模块化设计的小型核反应堆在安全性和经济性方面的优势ꎬ将扩大核能在新兴工业国家和发展中国家的市场ꎬ有望成为我国核电设备出口的重要组成部分ꎮ 文章描述了小型核反应堆的发展现状ꎬ分析了小型核反应堆的优势、应用前景及推广应用可能面临的问题ꎬ提出了在我国开展小型反应堆研究和应用的建议和策略ꎮ[关键词] 核能ꎻ 小型反应堆ꎻ 先进反应堆ꎻ 模块化[中图分类号] ＴＬ４１３＋ [文献标识码] Ａ [文章编号] １６７３－０７５５(２０１８)０４－００１０－０５ 在当今全球工业经济迅速发展的时代ꎬ许多国家都面临着能源供应安全、环境约束等诸多现实问题ꎮ 核能作为重要的新兴能源ꎬ不仅在满足世界日益增长的能源需求方面可以发挥非常重要的长期作用ꎬ而且对解决与全球气候和环境影响有关的挑战具有明显优势ꎮ小型反应堆(ＳＭＲꎬＳｍａｌｌａｎｄ Ｍｅｄｉｕｍ￣ｓｉｚｅｄ Ｒｅａｃ￣ｔｏｒｓ)核电站凭借初期投资少、建造周PG电子官方网期短、可以有效解决中小电网输电问题等优势得到了世界各国ꎬ尤其是发展中国家的关注 [１￣２] ꎮ 采用标准化和模块化设计的先进小型反应堆ꎬ具有更高的安全性和灵活性 [３] ꎬ因此ꎬ人们越来越重视小型核反应堆技术的研究、开发和应用ꎬ许多西方及亚洲核电国家甚至把加快先进小型反应堆研发上升到了国家战略 [３] ꎮ进入 ２１ 世纪以来ꎬ全球核工业再次掀起小型核电机组的开发热潮ꎬ一方面是因为大型堆的总造价高、建设周期长ꎬ另一方面也存在小型电网对小堆型核电机组的需求ꎮ 国际原子能机构(ＩＡＥＡꎬＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＡｔｏｍｉｃ Ｅｎｅｒｇｙ Ａｇｅｎｃｙ)在本世纪初就发布了一系列小型反应堆发展报告ꎬ努力推动小型反应堆技术的研究和开发ꎬ并大力提倡小型核电厂在发展中国家的应用ꎬ鼓励发展和利用安全、可靠、经济上可行与核不扩散的中小型反应堆ꎮ 由此可见ꎬ小型反应堆将成为全球核工业复兴的一个重要组成部分ꎮ一 小型核反应堆的发展现状根据国际原子能机构的定义ꎬ核电机组功率小于 ３００ＭＷｅ 的反应堆为“小型反应堆”[１￣５PG电子官方网] ꎮ 按技术路线的不同ꎬ小型反应堆大致可分为轻水堆、高温气冷堆、液态金属冷却快中子反应堆和熔盐反应堆等几大类型 [２ꎬ４] ꎮ 小型反应堆的开发已经有几十年的历史ꎬ全球核工业已建造了数百座小型动力堆用作海军舰艇动力装置或中子源ꎬ许多国家在小型反应堆的研发、设计、建设和应用领域积累了大量的工程技术经验 [５] ꎮ日本和韩国从 ２０ 世纪 ９０ 年代末就意识到了小型核电厂的潜在国际市场ꎬ并积极开展了针对发展中国家需求的小型反应堆研究ꎬ以便将来在国际市场上占据优势ꎮ美国凭借在 ＡＰ６００ 和 ＡＰ１０００ 研发、安全评审过程和综合测试结果与分析中积累的经验ꎬ对非能动安全系统的瞬态特性和设计原则有了很深刻的认识ꎬ多种先进小型压水堆方案开始从概念阶段走向全面工程设计和安全评估阶段ꎬ“非能动”的理念也引入到小型堆设计中ꎮ 美国“国际革新安全反应堆” ( ＩＲＩＳꎬ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｒｅａｃｔｏｒ Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ ａｎｄＳｅｃｕｒｅ)项目是最早进入全面工程设计和安全评估的先进小型压水堆ꎬ采用了一体化、模块化压水堆设计方案ꎬ在固有安全性方面较传统堆型有较大改善 [６￣９] ꎬ有效地提高了反应堆的安全性和经济性ꎬ它的一些设计方案基本成为了现有先进小型压水堆的设计标准ꎬ众多其它的先进小型压水堆方案大多都参考了 ＩＲＩＳ 设计原则和安全评估方法ꎮ 比如ꎬ美国