第四代核能系统(Generation IV Nuclear Energy Systems)是一组 具有更高安全性、经济竞争力、核废物量少、有效防止核扩散的先进核能系统。它代表了先进核能系统的发展趋势和技术前沿,旨在解决前三代核电技术在安全性、经济性、废物处理及防止核扩散等方面存在的问题。
第四代核能系统的主要特征包括:
更高的安全性:
通过设计改进和新的安全特性,如被动安全系统和快速恢复能力,以降低事故风险和对公众及环境的潜在影响。
更高的经济竞争力:
通过降低建设成本、运营成本和核废物管理成本,使得核能发电与其他能源形式更具成本效益。
更少的核废物:
采用更高效的燃料循环技术和废物处理方案,减少核废物的产生量和长期管理问题。
有效防止核扩散:
通过设计和技术手段,降低核燃料被用于制造核武器的风险,并加强实物保护措施。
多用途功能:
能够适用于不同的电力生产需求,包括基荷电力、供热和海水淡化等。
目前,第四代核能系统包括以下几种主要的堆型:
气冷快堆(GFR):使用气体作为冷却剂的快中子反应堆。
铅冷快堆(LFR):使用铅合金作为冷却剂的快中子反应堆。
熔盐反应堆(MSR):使用熔盐作为冷却剂和燃料的热中子反应堆。
钠冷快堆(SFR):使用钠作为冷却剂的快中子反应堆。
超临界水冷堆(SCWR):使用超临界水作为冷却剂的热中子反应堆。
超高温气冷堆(VHTR):使用超高温气体作为冷却剂的热中子反应堆。
各国正在不同程度上开展第四代核电技术的基础技术和学术研发工作,并计划在2030年左右向市场推出能够解决核能经济性、安全性、废物处理和防止核扩散问题的第四代核能系统。