可再生能源小型模块化反应堆

本书共8章。首先，介绍了核能的基本概念及原理，论述了核能的前世今生，总结了核能作为可再生能源的重要性，阐述了小型模块化先进核技术的研究现状及发展路线图；其次，针对小型模块化反应堆所采用的创新性的联合能量循环，详细介绍了实现该循环所需的各个组件以及制造材料方面的挑战，论述了现有可持续能源的局限以及小型模块化反应堆作为下一代可持续能源的重要性，阐述了第四代核反应堆的安全和防止核扩散的必要性和措施，以及第四代小型模块化反应堆在该方面的优势及相关研究；然后，通过介绍电力的市场、供给、需求以及可持续与非可持续能源，说明核能是将来可持续能源的重要选择；最后，介绍了与新型小型模块化反应堆相关的配套技术。

赵富龙，男，哈尔滨工程大学核科学与技术学院，副教授，主要研究方向：反应堆热工分析、反应堆装置结构优化设计、两相流动传热传质等相关研究。温济铭，哈尔滨工程大学核科学与技术学院讲师，主要研究方向为两相流动与相间传热、传质等方面，在实验设计与研究、数值模拟和理论分析等方面也具有较强的能力。

第1章 核电工业概述 1.1 裂变能量产生 1.2 第一链式反应 1.3 临界的概念 1.4 裂变反应堆的基本原理 1.5 反应堆基础 1.6 热反应堆 1.7 核电厂及其分类 1.8 反应堆类型及其分类 1.8.1 轻水反应堆（LWR） 1.8.2 石墨慢化反应堆（GMR） 1.8.3 重水反应堆（HWR） 1.9 基于冷却剂类型的分类 1.9.1 压水反应堆（PWR） 1.9.2 沸水反应堆（BWR） 1.9.3 气冷反应堆（GCR） 1.10 基于核反应类型的分类 1.10.1 快中子反应堆（FNR） 1.10.2 热中子反应堆（TR） 1.10.3 液态金属快中子增殖反应堆（LMFBR） 1.11 核裂变发电 1.12 第四代核能系统 1.13 核能技术现状和预期发展 1.14 下一代核电厂（NGNP） 1.15 第四代核反应堆系统 1.15.1 超高温反应堆（VHTR） 1.15.2 熔盐反应堆（MSR） 1.15.3 钠冷快堆（SFR） 1.15.4 超临界水冷堆（SCWR） 1.15.5 气冷快堆（GFR） 1.15.6 铅冷快堆（LFR） 1.16 下一代发电核动力堆 1.17 第四代核能系统的目标 1.18 考虑未来核电角色的重要性 1.19 第四代反应堆路线图项目 1.20 核反应堆许可策略 1.21 核电市场、行业现状和潜力 1.22 核能技术壁垒 1.23 核能需求 1.24 与其他部门的协同作用 参考文献 第2章 核反应堆结构发展历程 2.1 概述 2.2 首次自持链式裂变反应 2.3 核能扩张与和平用途的停滞 2.4 政府与核能 2.5 推进核能 2.6 小型模块化反应堆 2.7 小型模块化反应堆：安全、整体安全和成本考虑 2.7.1 小型模块化反应堆的安全概念 2.7.2 核能规模化与先进化的经济性 2.7.3 小型模块化反应堆是否更安全 2.7.4 收缩疏散区域 2.7.5 核电厂安全结论 2.8 发展核电站的原因 2.8.1 联合循环方法 2.8.2 为什么我们仍然需要核电 2.8.3 核能是否是可再生能源 2.8.4 核能作为可再生能源的讨论 2.8.5 反对核能作为可再生能源的讨论 2.8.6 当前核电厂安全 2.8.7 总结 参考文献 第3章 核能研究与发展路线图 3.1 概述 3.2 美国先进核技术发展的机遇 3.3 小型模块化反应堆的优点 3.4 核动力堆冷却水需求 3.5 开式布雷顿气体动力循环 3.5.1 核电系统计算程序开发 3.6 核反应堆气体布雷顿联合循环建模 3.7 适用于小型模块化反应堆LMFBR的联合循环电力转换系统 3.7.1 气体布雷顿循环利弊 3.7.2 给水加热器 3.7.3 建模结果 3.8 总结 参考文献 第4章 小型模块化反应堆联合循环电力转换系统 4.1 概述 4.2 发电核反应堆 4.3 核电厂的未来 4.4 下一代发电核动力反应堆 4.5 第四代核能技术路线图 4.6 电力转换研究和技术选择评估 4.6.1 换热器组件 4.6.2 透平机械 4.6.3 第四代核反应堆系统先进计算材料科学 4.6.4 第四代核反应堆系统材料分类 4.6.5 第四代材料：挑战 4.7 第四代材料：基本问题 4.8 联合循环能量转换系统驱动下的新型第四代核反应堆系统 4.8.1 布雷顿循环建模 4.8.2 朗肯循环建模 4.8.3 联合布雷顿 - 朗肯循环 4.8.4 研究结果 4.9 开式布雷顿气体动力循环 4.9.1 开式布雷顿气体动力循环概述 4.9.2 系统描述 4.9.3 解决问题的性质 4.10 初步结论 4.11 适用于小型模块化反应堆LMFBR的联合循环电力转换系统 4.11.1 气体布雷顿循环的利弊 4.11.2 给水加热器 4.11.3 结果 4.12 采用联合循环电力转换系统方法的原因 4.12.1 典型循环 4.12.2 典型研究方法 4.13 创新研究方法的动机 4.14 廉价石油的终结和核电的未来 4.15 未来能源讨论 4.16 当今世界的核电和变革的时机 4.17 现有核反应堆的性能改进 4.18 其他核反应堆 参考文献 第5章 小型模块化反应堆，下一大规模可再生能源 5.1 概述 5.2 可再生能源的限制和小型模块化反应堆 5.3 小型模块化反应堆驱动的可再生和可持续能源 5.4 小型模块化反应堆驱动的氢能可再生能源 5.4.1 可再生能源的氢能 5.5 核电的未来 5.6 主要结论 参考文献 第6章 第四代核反应堆的安全和防核扩散 6.1 概述 6.2 核能安全性和可靠性目标 6.3 小型模块化反应堆的潜在优势 6.4 第四代国际论坛（GIF）焦点 6.5 相关的进行中的核能项目 6.6 总结 参考文献 第7章 电力生产和可再生能源及经济学 7.1 概述 7.2 美国的电力生产 7.3 能源供应、需求和市场 7.4 什么是市场容量 7.5 可再生和非可再生能源 7.6 可再生能源的角色 7.7 常见问题 参考文献 第8章 储能技术及其在可再生一体化中的作用 8.1 概述 8.2 电网 8.3 发电 8.4 输配电 8.5 负载管理 8.6 存储技术的类型 8.6.1 动能储存或飞轮概念 8.6.2 超导磁能储存 8.6.3 电池 8.6.4 发展中的其他和未来电池 8.7 电池启发的碳固定策略 8.8 唾液供电电池 8.9 总结 参考文献 索引