主题：聚变PK裂变 -- tojinge
“2014年全国科技工作会议９日在北京召开，科技部部长万钢在工作报告中回顾总结2013年科技工作，规划部署2014年科技改革发展主要任务。他谈到重大专项任务实现重点突破。北斗卫星应用、新一代核电、新药研制、水污染治理等战略性新兴产业加快发展。”
这几年国家感受到到能源短缺的压力，在核能上投资甚多，尤其是核聚变、四代核能。一般来以核能大工程角度来看，一项新技术的问世，往往是几十年为期限的，因为核能技术需要时间来验证其可靠性和经济性。也就是说，我们在过去十年投资核电技术研发，起码要等到几十年后才能看到其结果。这是美国资本家们所不能忍耐的。他们宁可把大量资金投入到页岩气这种短平快的项目。失去了冷战刺激的美国政府，也无意于这种长线的投资，消减了大量的核能研发费用，导致核技术发展被严重延缓。
还好，中国来了。
先从三代核能说起，中国玩以市场换技术，要求西屋公司转让了AP1000，法国主动转让EPR三代，自己又搞了ACP1000。前两个都在建设首个商业堆，后一个将在巴基斯坦建设。按照核反应堆的发展一般规律，我们到2030年就可以看出哪种堆型最后取得胜利，这也许是技术原因，也许是政治原因。
但是U235毕竟是短缺资源，中国必须为自己找到足够多的U235资源。要么是进口，比如哈萨克斯坦，加拿大，澳大利亚，要么自己开矿，深挖洞，开采1000米以下的矿藏的技术日益成熟。我相信挖得越深，找到的铀资源就越多。
但是这并不能从根本上解决我们能源短缺的问题。
如果我们能用U238或者钍的话，现有的资源量就足够我们上千年，足够中国腾飞了。利用U238和钍，还得看四代堆。
说起四代堆，还得说一个特例，就是清华搞的高温气冷堆。这种堆型虽然是以烧钍著名，但是目前我们做的仍旧是烧U235，只不过更加安全了，结构更为简洁。另外一点优势在于，高温气冷堆可以更为高效地制氢。氢可以用于电动车，可以直接用于炼铁。发展氢能经济，可以从根上断了雾霾的污染源。如果我们站在2030年，高温气冷堆的商业堆已经运行有十年以上，将证明其自己是否经受历史的考验。
四代堆里，TG投资了部分反应堆堆型。先从希望最小的开始说起
第一位的是ADS驱动堆。让我们看看FDS团队的计划：“计划通过三个阶段进行项目的实施，分别开展ADS研究装置（总投入经费预计达到50亿元以上）、ADS实验装置和ADS示范装置的建造与实验研究，到2030年后建成ADS嬗变系统，掌握核废料嬗变处理的关键技术，掌握核废料嬗变处理关键技术，使我国先进核能领域的自主创新能力进入世界领先行列。” 它目标现在还局限于废料处理。到2030年的时候，发电还指望不上ADS驱动堆的。
第二位的是超临界水冷堆。目前该项目仅仅完成预研工作。它计划是到2020-2023年完成工程实验堆的建设。如果按期完成，则仍需十年以上努力，才能达到商业堆的水平。
第三位是熔盐堆，按照科研进展，首个2MW熔盐实验堆将在2017建成。实验堆——示范堆——商业堆，这个过程往往要经历30年以上时间，也就是说2030年时，我们还是不能指望熔盐堆的。
第四位是钠冷快堆。中国的快堆技术是参考俄罗斯技术。俄罗斯BN600已经运行多年，经验多多，但是其设计和建设的安全规范比起欧美国家差得很远。中国经过多年的压水堆建设，已经熟练掌握了欧美的安全规范，如果能够把这两者结合在一起，或许能走进钠冷快堆的春天。钠冷快堆的实验堆型已经并网发电，示范堆正在建设中。如果站在2030年的话，我们的能源选项将多了“钠冷快堆”的选项。再如果钠冷快堆能够证明其安全和经济性的话，则中华大幸，我们终于在人均能源追赶上美帝的道路上找到了有力的支撑。
还有一个例外的，就是盖茨投资的行波堆。它目前也停留在设计阶段，另外该堆型与中国究竟有多大关系还不确定。
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前面谈了核裂变，核聚变呢？虽然我们的EAST搞得风风火火，但是不容置疑的是EAST还没有点过火，它只是在研究等离子体而已。到2027年，我们的核聚变的实验堆才能建成，才能验证技术可行性和经济性，离着商业堆还很远。
总结一下吧，我们到了2030年，新的核能技术还没有投入实用，所能使用仍旧是压水堆，或许钠冷快堆这个被西方所抛弃的堆型，能在中国闪亮出光辉。
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首先看看我们现在的能源消耗吧
“ 2013年，中国的年发电量达4.8万亿千瓦时，居世界第一位；装机容量达10.6亿千瓦，居世界第二位。而早在2011年，中国净发电量总额达到4.47万亿千瓦时，超过美国的年净发电量4.1万亿千瓦时，跃居世界第一。2011年中国7.3万亿美元GDP大约只是美国15万亿美元GDP的一半，但实体经济比例居高使得中国的净发电量已经超过美国。”
人均装机容量差不多是一人一个千瓦，人均发电量是4000度电。
而美国的发电量是40544亿度，人均13000度电，是我国的人均3倍。日本的发电量1.1万亿度，人均10000度电，也是我国的人均2-3倍。也就是说，如果我国进入发达国家的话，那么我们的发电量至少要翻一倍，也就是说要达到10万亿度电以上，才能满足我国迈入发达国家的水平。
在我国发电量结构中，火电所占比例最大，约81%;水电为16%，核电为2%，新能源发电所占比例不足1%。火电烧掉了十几亿吨标准煤，才达到目前的水平。保持目前的能源结构不变的话，要达到10万亿度电的发电规模，煤炭要消耗掉20-30亿吨煤。这将是我们难以承受的能源压力。
目前广泛使用的核反应堆(热堆)是否能解决我们的能源问题呢？按照天然铀算，1亿度电消耗2.5吨天然铀。据2008年公布的最新权威资料称，截止2007年1月1日，价位在每公斤130美元以内的世界可采储量共有546.88万吨。相当于200万亿度电。这可是储量呀！如果中国新增的5亿度电全采用核电的话，世界可开采储量也就够中国40年用的。
如果核裂变不可行，核聚变又遥远，那可行的能源方案是什么？
热堆只能利用天然铀的1%，所以1亿度电用2.5吨铀。快堆+燃料循环，可以利用天然铀的60%，1亿度电就只用几百公斤铀。
暂时能源问题是可以对付过去了。
长远还得核聚变。
[中国核电技术装备“走出去”产业联盟成立 核电产业抱团出海]
顺便贴个图，
目前，虽然中国占了全球新建核电机组数量的40%，但中国核电海外布局却仅限于巴基斯坦的恰西玛核电站。
个人感觉，在巴基斯坦建设电站，除了技术原因，政治原因，还有经济原因，包括”试错”因素。
这里优势不是指技术水平，而是制造业的性价比，我们可以以较低的价格提供机械装备。中国在第三世界抢燃煤发电厂的单子，通常是欧美国家的一半价格。
核电也一样，我们的价格优势很明显。以二代半的核电厂为例，美国欧洲的建造成本是2000-3000美元/KW，而中国是8000-9000人民币/KW。所以说，我们核电走出去是必然的，目前主要卡在国际关系上，核电的销售和军火销售是类似的。
至于三代核电技术，我们确实落后一些，但是有些技术是可以转让和合作的。我们买了AP1000的技术，自己又搞出ACP1000（这个实际上是抄AP1000的创意）。对外推广时，只能推广ACP1000，所以巴基斯坦用的是ACP1000。
配上智能电网技术，第三世界的电力市场基本可以包办了。
这种小反应堆卖不出几个的。即使不能拿来制造武器级钚，被人抢去搞脏彈也够喝一壶的。
搞有自沉装置的核电船可能还更可行一些。
最早的来源是大亚湾90万千瓦机组，法国人的技术，不过法国人也是60年代末抄的美国西屋的技术。然后被广东的地方企业中广核山寨成100万千瓦，就是CPR1000，但国产化率太低。而中核是国家队，要考虑国产化率，所以给缩小了，变成60万千瓦的，用在秦山和巴基斯坦，2000年以后再放大成100万千瓦，就是ACP1000，既然CPR1000和ACP1000都是从法国来的，技术类似，去年能源局又逼着二者合并成华龙一号。
AP1000是从西屋买来的三代机组，也是100万千瓦功率，由中核分出来的国核技负责，但合同说了，只要中方能放大1／3以上，就可以称“自主知识产权”，这个放大版就是CAP1400。这个做好了，出口大有希望。象法国EPR那种只能称为准三代－－福岛那种融堆发生的几率很小，但不能完全避免，但是融堆后能保证不漏到外面去，不会象福岛那样天天泄漏。而AP1000号称能做到完全非能动冷却，理论上根本就不会发生融堆。
中核确实是吸收法国的技术，但是达不到3代的水平。国核搞AP1000，改一下规模变成CAP1400.不知道中核和国核怎么谈的，还是直接照抄？ACP1000是参照AP1000的安全原理，也用屏蔽泵和水箱，搞出的三代堆。
因为安全辅助装备太多，规模上不去，成本就非常高。
美帝已经能将快堆装到卫星上了。