对我国核电的认识

对我国核电的认识自20世纪50年代中期第一座商业核电站投产以来，核电发展已历经50多年。

根据国际原子能机构（IAEA）2007年8月份最新统计的数据，全世界正在运行的核电机组共有439台，总装机容量3.71 亿千瓦，这些核电机组已累计运行超过1万多堆年；正在建造的核电机组有34台，总装机容量约2710万千瓦。

目前世界上有33个国家和地区有核电厂发电，核电年发电量占世界总发电量的17%。

核电与水电、火电一起构成世界电源的三大支柱，在世界能源结构中有着重要的地位。

我国是世界上少数几个拥有比较完整核工业体系的国家之一。

为推进核能的和平利用，20世纪70 年代国务院做出了发展核电的决定，经过30多年的努力，我国核电从无到有，得到了很大的发展。

关于我国核电发展战略若干问题的认识明确到2020年，核电运行装机容量4000万千瓦，在建核电容量1800万千瓦。

这为我国核电产业的发展带来了前所未有的机遇，也使其面临新的挑战。

积极推进核电建设，促使核电批量化、规模化、系列化发展，将面临核电技术路线的统一确定、铀资源的保障能力、放射性废物的处理处置、体制改革和机制创新等方面的问题。

下面对这几个问题作初步分析。

1 关于我国核电发展的技术选择问题经过30多年的发展，我国掌握了一些国外核电成熟的设计技术，能自主设计建设30万千瓦和60 万千瓦压水堆核电站，基本具备了设计建设二代改进型百万千瓦级压水堆核电站的能力。

目前世界上核电技术已经发展到了第三代，与第一、第二代技术相比，第三代核电站具有更大的单机容量、更高的安全性以及更好的经济性。

当前大规模发展核电，如何处理好立足现有基础自主发展与引进、消化、吸收、再创新的关系，是保障我国核电产业持续快速发展的重大问题。

为实现2020年核电装机容量达到4000万千瓦的目标，从现在起，每年要建设2～3个百万千瓦级核电机组。

对于新的核电机组发展路线，出现了两种不同的意见。

一种主张“一步跨越”，认为核电新项目要高起点，直接引进“第三代”核电技术进行批量建设，通过国际合作，一步跨入世界核电的技术高端。

如果不能“一步跨越”，就推迟上马。

另一种主张“两步走”，认为在积极引进国外“第三代”核电技术的同时，充分利用我国现有的技术建设一批“已有技术加改进”（即“二代加”）的核电机组，既满足电力需求，又达到锻炼队伍、提高自主创新能力的目的。

即使顺利引进了国外“第三代”核电技术，也还需要经过一定时间的运行考验和对国外技术的消化吸收才能大规模推广。

两种不同的意见直接影响到我国当前的核电建设和今后十几年的核电发展。

1.1 世界核电技术的改进是一个不断发展的渐进过程50年来，世界核电技术的发展大体上经历了以下三个技术发展阶段：20世纪五六十年代建设的原型堆和示范电站是第一代，如美国的希平港压水堆核电站等。

第一代核电站验证了核电机组运行的安全性、可靠性，为以后核电的大规模发展打下了基础。

20世纪80年代开始推广建设的商用核电站称为第二代核电站，包括压水堆、沸水堆、重水堆、气冷堆、石墨水堆等。

第二代核电站在全球范围内实现了标准化、系列化和批量建设。

80年代以来，各国不断发展一些新技术，在许多方面对原来的二代技术进行了改进，但基本类型还是属于二代技术。

改进以后称为改进型二代技术（“二代加”）。

目前全世界运行的核电站绝大多数都属于二代技术。

1979年美国三里岛事故和1986年苏联切尔诺贝利核事故后，核电机组的安全性引起人们的极大关注。

为了消除人们对核电站安全问题的担心，进一步改善核电的经济性，美国电力研究所（EPRI）在美国核管会（NRC）的支持下，制定了一个提高核电厂安全性、改善核电经济性的“核电厂设计基础核电规划文件”，即适用于下一代轻水堆核电站设计的“用户要求文件（URD）”。

随后，欧洲国家共同制定了类似的“欧洲用户要求文件（EUR）”。

人们把符合URD或EUR要求的核电站称为“第三代”核电站，把按URD或EUR的要求开发或改进的核电机组称为第三代核电机组，其典型代表是美国通用电气公司（GE）的ABWR、美国西屋公司（WH）的AP1000、法德联合开发的欧洲压水堆（EPR）等。

其中，先进沸水堆（ABWR）已在日本顺利运行多年，而先进压水堆在世界范围内尚未建成。

欧洲压水堆（EPR）的第一个机组于2005年10月在芬兰开工建设，预计2010年左右可以投入运行。

AP1000则刚于2004年9月通过了美国核管会的安全审批，目前正在全球范围内寻找第一个用户。

所有的第三代核电技术都是在第二代核电技术基础上，通过增加预防、缓解严重事故措施和改进原有的安全系统来提高其安全性。

全世界正在运行的440多台核电机组中，绝大多数采用的是第二代核电技术或比第二代核电技术有一定改进的“二代加”技术，正在建造中的新核电机组也以“二代加”为主。

世界13000多个堆年的核电运行实践证明，“二代加”核电机组的安全性是有保障的，经济性也是有竞争力的。

第二代核电站（包括二代及“二代加”）还会长时间存在，并继续作为核电的主力军发挥作用。

此外，在开发第三代核电机组的同时，美国等十个国家联合提出了“第四代核电系统”的研究开发计划，将目标定位在“在电价具有竞争力的同时，还要令人满意地解决核安全、核废物、核扩散以及所在国家的公众接受性等问题”。

美国等十个国家组成了“第四代核能国际论坛”，共同研究开发第四代核能系统。

2002年在东京召开的“第四代核能国际论坛”会议上，遴选出了六种第四代核电概念堆系统：钠冷快堆、铅冷快堆、气冷快堆、超临界水冷堆、超高温气冷堆和熔盐堆，作为优先研究的对象。

第四代核电技术预计到2030年才能实现商业化，目前尚处在概念设计阶段。

1.2 在扩大核电容量进程中提高我国核电的安全性和经济性目前，第二代核电尚有较大的发展空间。

一是美国在役二代核电机组的增容延寿取得很大成绩，这些机组的增容延寿，得到NRC的批准，证明是满足核安全要求的。

因此，二代核电不满足核安全要求，要被淘汰的说法是错误的；二是当前世界核电建设主要在发展中国家，发展中国家发展核电的主要目的是电力电量的可靠稳定供应，对技术的先进性没有高的要求，经济性好的二代改进机型适合发展中国家的要求。

三代核电的经济性难于被发展中国家所接受，提高经济性尚需时间，在能被发展中国家接受之前，二代核电就有发展空间。

当前，我国面临着经济发展对能源的强烈需求和对能源结构调整的迫切需要的问题，国家明确地提出到2020年核电装机达到4000万千瓦的要求。

因此，核电发展的迫切任务是扩大核电的容量规模，不断地建设安全可靠的核电机组，提高核电在能源结构中的比重。

同时，通过批量建设，大幅度提高核电设备国产化的比例，降低核电机组的造价，进一步提高核电经济性。

我国已掌握核心技术的二代改进机组，满足核安全的要求，有较强的经济竞争力，适合发展中国家发展核电的要求，有较大的发展空间。

如果加快其建设，逐步替代部分煤电，将对经济社会发展做出更大的贡献，而且还有打开国际市场向外出口的空间。

国际上第三代压水堆核电站技术尚未经过工程验证和运行考验。

虽然未经过工程验证的新技术也是可以运用到工程中的，但要一下子进入批量化规模建设，其风险是很大的，对投资大、安全要求高的核电站来说更是如此。

国内外的经验证明，从引34核电规划Nuclear Power Planning核电规划CHINA NUCLEAR POWER中国核电35第1卷第1期2008年1月进国外技术到消化吸收、掌握核心技术，再到自主地进行批量建设，需要有一个过程，而且是一个较长的过程。

对于中国来说，核电产业的核心技术与其他高技术一样，也是买不来的。

等到与国外合作的招标成功并引进技术后再去批量发展我国的核电，就必然要影响到2020年4000万千瓦目标的实现。

因此，“十一五”以及今后的一段时间，我国核电发展应以压水堆核电站为主，充分利用已掌握的成熟技术、努力提高自主化水平，建造一批二代加改进的核电机组，满足核电建设批量化建设的需要；同时积极引进第三代核电技术，建设好两个自主化依托项目，通过引进、消化、吸收和再创新开发自主品牌的新一代大型先进压水堆核电站，以此作为我国未来核电发展的主力机型。

2 我国的铀资源保障能力问题核电发展离不开天然铀的供应和铀资源的保障，我国的天然铀供应能不能满足核电发展的需要、能够提供多大的发展空间，这是人们十分关心的问题。

2.1 中国已经探明的铀资源不能满足未来核电规模发展的需要经过50年的勘探，我国已经探明的、经济可采的、保有地质储量的铀有相当的规模，可以满足当前已运行核电站的需要。

但是，光靠国内已经探明的铀资源是无法支持我国核电的可持续发展的。

按照2020年我国核电装机容量达到4000万千瓦、在建1800万千瓦的要求，可估算出2005—2020 年我国核电发展对天然铀数量和铀资源储量的需求量。

根据测算，2005年到2020年的16年间，我国累计需要天然铀约7.97万吨，其中2020年当年就需要天然铀8466吨；16年间我国累计消耗的铀矿储量约11.39万吨，其中2020年当年消耗的铀矿储量约为1.21万吨。

从这些数字看，我国已探明的国内地质储量和目前的生产能力满足不了核电可持续发展的要求。

国内铀资源的保障能力对我国核电未来发展提出了挑战。

2.2 世界铀资源储量丰富，能够保障核电发展的长期需求世界上有100多个国家开展过铀资源勘查工作，40多个国家公布了探明铀资源量。

根据经济合作与发展组织（OECD）和国际原子能机构（IAEA）发表的《（2005铀资源、生产和需求）》红皮书报告，2005年，世界上已知常规铀资源中，成本小于等于40 US$/kgU的为274.6万吨，成本小于等于80US$/kgU的为380.4万吨，成本小于等于130US$/kgU的为474.3万吨。

全球核电站每年消耗天然铀６万多吨，从总体上看，全球已探明的铀资源完全可以满足核电发展的需要。

美国麻省理工学院（MIT）2003年的一份研究报告（“THE FURTURE OF NUCLEAR POWER”）认为，假定到21世纪末全球核电装机容量发展到10亿千瓦（为目前的3倍），即使不考虑利用快堆实现核燃料增殖等因素，全球的铀资源也够用100年。

2.3 铀资源市场是全球化市场，核电大国的铀资源供应主要来自于国际市场一个国家的核电发展规模，主要取决于掌握核电技术的程度和水平，而不取决于国内铀资源储量。

根据《（2005铀资源、生产和需求）》红皮书报告统计的数据，截至2004年底，全球天然铀需求约为67320吨，预计2025年将增加到82275吨至107600 吨。

需求主要集中在美国、欧洲、俄罗斯、东亚四大区域。

这四大区域的核电装机容量占世界核电总装机容量的86.2%，天然铀的总需求占世界总需求的86.8%，但天然铀产量只占世界总产量的28.0%，其天然铀供应主要来自于国际市场。