当前主流堆型：水冷是主流，气冷造价高，四代看未来
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根据核反应堆冷却方式的不同将核电站分为两种类型：气冷堆和水冷堆。其中气冷堆经历了三个发
展阶段：天然铀气冷堆、改进型气冷堆、高温气冷堆。水冷堆可分为三种类型：压水堆、沸水堆、
重水堆。目前世界范围内运营的主流的堆型是压水堆、沸水堆和重水堆，都属于热堆，主流技术是二代和二代+（二代改进型），在建的主流技术则是三代电站，四代核电技术有待未来进一步拓展。
1)水冷堆：当前世界在运机组的主流
水冷堆是指使用液体冷却剂的核反应冷却的反应堆，可以用石墨、轻水或重水慢化中子，常用的冷却剂有轻水和重水。
压水堆核电站：水冷堆中压水堆是目前的主流。压水堆核电站以浓缩铀为燃料，以普通水（轻水）作为慢化和冷却剂。
沸水堆核电站：切尔洛贝利和福岛核电站都是沸水堆。沸水堆又叫轻水堆，沸水堆是以沸腾轻水为
慢化剂和冷却剂并在反应堆压力容器内直接产生饱和蒸汽的动力堆。沸水堆与压水堆同属轻水堆，都具有结构紧凑、安全可靠、建造费用低和负荷跟随能力强等优点，它们都需使用低富集铀作燃料。
重水堆核电站：以加拿大CANDU堆为代表，国内秦山三期是该类重水堆。重水堆是以重水作慢
化剂的反应堆，可以直接利用天然铀作为核燃料。主要优点是可以利用天然铀作为核燃料，同时实现不停堆换料。但基础投资比重大、堆芯体积大。
2)气冷堆：重新崛起后难以打开市场
气冷堆是指用使用气体冷却剂的核反应冷却的反应堆，一般用石墨慢化中子，目前常用的冷却剂有
二氧化碳或氦气。用二氧化碳冷却的石墨气冷堆，曾在核电站的发展中占领先地位，但很快就让位
于轻水堆，并将逐渐退出反应堆的历史舞台。目前关于气冷堆的研究，越来越集中在用氦气冷却的高温气冷堆上，但高温气冷堆技术上比较复杂，造价高，一时还难以推广。
天然铀气冷堆原称镁诺克斯堆：（低温400℃）。第一座天然铀气冷堆电站是1956年开始运行的
英国卡德蒙尔核电站。这种堆型的最大优点是采用价廉易得的天然铀；缺点是功率密度低，堆心体积大，造价高，同时受金属铀和镁合金应用温度的限制而使冷却剂的出口温度只能达到400℃左右。因而所产生的蒸汽参数较低，核电站的热效率仅为30％左右。因此，在60年代末便不再建造此种堆了。
石墨气冷堆改进型(AGR)：（中温650℃）。为了提高冷却剂的堆心出口温度和蒸汽发生器传热效
率，从而提高二回路的蒸汽参数和热效率，将燃料元件的包壳改用不锈钢，燃料改用二氧化铀。英国自1965年起已建造了14座改进型气冷堆，装机容量8658MWe。
石墨高温气冷堆（高温950℃）。高温气冷堆用氦气作冷却剂，石墨作慢化材料，采用包覆颗粒燃
料和全陶瓷的堆芯结构材料。高温气冷堆具有选址灵活且热效率高、高转化比、安全性高、对环境
污染小、有综合利用的广阔前景等优点。在燃料制造、工艺技术和后处理等方面存在困难。目前我国在建的石岛湾核电站为高温气冷堆。
3)四代核反应堆：三种热堆堆型和快堆堆型
最具前景的六种反应堆被作为第四代核能系统来发展，包括三种快堆技术和三种热堆技术。快堆在国际上的发展已逾30年，主要核电发达国家都已经掌握了快堆技术。但我国快堆技术的研发时间不长，要建成全尺度的示范装置还需要约20多年的时间。
第四代核能技术的六种反应堆简介
4)中国四代核电发展“三步走”
我国核电“三步走”的技术发展大方向已经较为明确，并得到广泛认可：第一步，近期发展先进的
热中子堆核电站，满足核电发展需要；第二步，发展快中子增殖堆核电站及配套的核燃料循环体系，
大幅提高铀资源利用率和降低废料产生；第三步，发展核聚变堆核电站。从“三步走”的技术发展预见，通过技术进步，可实现核燃料的可持续利用以及核电可持续的发展。
就2030年前来看，二代和三代核电技术仍将是我国核电规模发展的主要选择，四代核电技术商业化还需要时间；核聚变堆由于技术难度巨大，2030年前可基本不考虑其可实现商业化，甚至，连建成商业示范堆的可能性都小。
我国已确立了“热中子堆电站—快中子堆电站—聚变堆电站”三步走的核电技术发展路线，第四代核电技术的研发也纳入了国家863计划重大项目。目前，我国四代核电站中，已建成一座钠冷快堆即中国实验快堆(CEFR)、一座高温气冷实验堆(HTR－10)，在建一座高温气冷堆商用规模示范电站即国家科技重大专项高温气冷堆核电站示范工程（HTR-PM）。
中国实验快堆工程(CEFR)
中国实验快堆工程属于“863计划”国家重点实验性核反应堆工程，是我国第一座钠冷池式快中子
反应堆。工程选址位于北京房山区中国原子能科学研究院内，这一实验快堆由科技部、国防科工委及核工业集团公司出资兴建，总投资达13.88亿元人民币，中国原子能科学研究院负责建设管理和建成后的运行。是国家863计划中投资最大的专案之一。
高温气冷堆
全球第一座具有第四代核能系统安全特性的高温气冷堆示范电站石岛湾核电站项目是日本福岛核事故后，中国首个获准开工建设的核电项目。该电站是在我国“863计划”高科技攻关项目10兆
瓦高温气冷实验堆基础上的产业化示范项目。示范工程由清华大学核能与新能源技术研究院设计，由华能山东石岛湾核电有限公司负责建设与运营管理。
先进研究堆（CARR）
中国先进研究堆2002年开工，2010年首次临界；所谓“临界”，就是核裂变产生出的新中子数
量刚好满足反应堆继续裂变的需要，使反应堆铀的链式反应得以恒定的速率持续进行下去的工作状
态。是中国原子能科学研究院自己设计和建造的多用途的研究堆，是重要的科学实验平台，用于替
换了该院初建以来一直使用的老堆。先进研究堆是个裂变堆，它不是用来发电的，而是一个实验装置。它提供一个反应堆环境，让材料接受辐照的考验。从美国引进的AP1000技术，其燃料材料，就在这个堆上进行测试。
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