论坛的背景
考虑到中期能源匮乏的风险,美国政府通过能源部采取了一系列促进电力建设的措施,以降低对能源进口的依赖性。在核能方面主要采取了两项互补性措施,其中之一是设立国际第四代核能系统论坛。
论坛的基本原则是:承认核能在可持续发展背景下具有满足全球能源日益增长需求的优势,承认核能有利于防止气候变化。具体行动是通过国际研发合作,选择、开发和促进2030年前后建设的第四代核能系统。
目前,参与论坛的共有包括阿根廷、巴西、加拿大、法国、日本、韩国、南非、瑞士、英国和美国等十个会员国。
至2002年10月,论坛已经完成了三个阶段的工作:2001年4月至2002年3月,采用十分规范的方法,对成员国提出的各种概念进行评估;2002年5月,经评估后,选择出少量特别有技术前景的概念;2002年10月,编制技术开发规划书,为下一阶段的国际合作(论坛2003年后的主要目标)做准备。
成员国认为,未来核能系统应同时具备以下特点:一、可持续性:节约资源,保护环境(降低长寿放射性毒性废物的产量;优化利用燃料资源);二、经济性:与其它能源比较,新核能系统在建设投资、燃料费、运行费和电价方面都应具有竞争力;三、安全性和可靠性:由于采用了比在运行机组更先进的技术,核电站场内无论发生何种事故,无论事故的严重程度,都应尽量避免疏散周边的居民;四、易于防范核扩散和外部袭击。
论坛内部的筛选工作概况
未来最有前景核能系统概念的筛选工作已于2002年完成。由于需求不同,国情不同,第四代核能系统不能只选一种堆型,而应由若干个有前景的堆型组成。论坛会员国将集中精力对这些堆型进行研究与开发。
六种符合可持续发展、经济性、安全和可靠性、易于防范核扩散和外部袭击四方面要求的核能系统入选。除去发电之外,这些系统还可用于制氢或海水淡化。筛选后确定的六种堆型是:1、 HTR:用氦冷特高温(1000-1200度)反应堆,主要用于制氢,或制氢/发电共用;2、GFR:用氦气作载热剂的快中子反应堆;3、SFR:用钠作载热剂的快中子反应堆;4、LFR:用铅合金作载热剂的快中子反应堆;5、SCWR:超临界水堆;6、 SR:熔盐反应堆。
这六个核能系统中,两种高温气冷堆,两种液态金属(钠、铅合金)堆,一种超临界水堆和一种熔盐堆。其中四种堆型属于快中子堆,五种采用闭式循环技术,可完全重新循环利用全部锕系元素。
论坛第二阶段的工作是:通过国际合作,开展技术攻关,对上述六种核能系统进行可行性研究,论证它们各方面的性能。目前,第二阶段的工作正在开展。可行性研究获得确认后,下一步将对各核能系统的技术和经济性能进行论证。鉴于所涉技术创新程度各异,各种堆型在取得研究成果的基础上,将于2015-2025年进入开发阶段。技术成熟后,2030年左右进入工业阶段。