美国核电产业现状

美国核电产业现状

2007年12月，世界核协会（World Nuclear Asso ciation）发布了《美国核电产业》（“US Nuclear Powe r Industry”）报告。本文对该报告进行了摘编。

1.历史概况

美国是世界核电发展的先驱。世界上第一台用于发电的核反应堆是美国爱达荷州的实验型增值反应堆(E BR-1)，该反应堆1951年12月开始进行实验。1953年，艾森豪威尔总统签署了美国“和平发展核能”计划，该计划对于美国核电发展具有重要指导意义。同年，美国原子能委员会在宾夕法尼亚州建造了60兆瓦的船载演示型压水反应堆，该反应堆运行时间为1957～1982年。

西屋公司设计了世界上第一台完全商业化运作的250兆瓦压水反应堆，该反应堆运行时间为1960～199 2年。美国阿贡国家实验室（Argonne National Labora tory，简称ANL）设计了世界第一台沸水反应堆，而第一台商业化运作的沸水反应堆是由通用电气（General Electric，简称GE）设计的，其功率为250兆瓦，1960年开始运行。

20世纪60年代，1000兆瓦以上压水反应堆和沸水反应堆构件的订货合同接踵而来，美国主要核电建设项

目如火如荼地开展起来。但是，1979年美国宾夕法尼亚州哈里斯堡附近的三里岛核电厂事故使美国的核电发展遭到重创。为此，许多订货合同和项目被取消或搁浅，美国核工业发展就此遭遇了近20年的萧条期。直到1990年，100多个商业化运作的核反应堆才陆续被批准开始运行。

2. 发电能力

目前，美国有104个已经建成并通过注册的核反应堆，有103个正在运行中。另外有4座核反应堆正在建，并已通过注册。这些反应堆都是压水堆或沸水堆，即轻水堆。

截止到1991年底，美国有97135兆瓦的核发电能力；到2004年3月，达到97452兆瓦。到2007年12月，美国核管会（Nuclear Regulatory Commission，简称NRC）共批准了110个核电站关于功率提升的申请，这些申请可为美国新增核发电能力4900兆瓦。到2011年，通过功率提升，美国核电站还将新增1690兆瓦核发电能力。

1992～2005年，美国新建燃气电厂装机容量达到2 7万兆瓦。新建核电厂和煤电厂装机总量仅为14000兆瓦，但美国核电和煤电供应了全国70%的用电量，保障了美国电力价格的稳定。2005年，美国核发电量达

到7810亿千瓦时，约占全国发电总量的近20%。2006年，美国核电运行费用为仅1.66分/千瓦时，低于煤电和燃气发电的费用。这一成绩的取得与1992年颁布的《能源法案》是密不可分的。此外，1998年以后，许多核电厂的合并和重组也对美国核电的发展起到了很大推动作用。今天，美国核电已经和美国经济一样对美国社会发展起着至关重要的作用，核电的发展使美国减少了对进口石油和天然气的依赖。

3. 提高利用率

在过去的20年中，美国核电产业取得的一项重要成果就是通过更新维护提高了反应堆的运行效率，大大提高了反应堆的发电能力。1980年，美国反应堆利用率仅为54%，1991年为68%，到2001年这一数字达到了90.7%。美国电力运营商Exelon公司的17个反应堆利用率达到了94.4%。

反应堆利用率的一个主要指标就是换料大修所需时间，1990年，美国在这方面所需平均时间为107天，到2000年降到了40天，现在为15天。反应堆利用率的提高最直接的反应就是电力输出的增加，从6490亿千瓦时增加到7800亿千瓦时，在装机容量不变的情况下，输出电量增加了20%。此外，反应堆平均热效率也从1980年的32.49%增加到1990年的33.40%，到1

999年增加到33.85%。

4. 政府研发

美国政府核能研发任务主要集中在实验室和大学。2005年，美国许多核能研究项目被集中到爱达荷州国家实验室（Idaho National Laboratory，简称INL），包括爱达荷州国家工程和环境实验室和Argonne国家实验室。爱达荷州国家工程和环境实验室建于1949年，是美国国家级反应堆研究机构，还一度是世界最大的反应堆研究中心，进行过52个反应堆的设计和运行。Ar gonne国家实验室是美国芝加哥大学的一个研究中心，与爱达荷州国家工程和环境实验室合作紧密，在美国能源部的支持下曾经为NASA提供宇宙飞船电力系统。

5. 资金投入

经过了20年的萧条期，在重建美国核技术领导地位的目标下，美国政府的核电研发资金不断增加。199 7年，美国核能费用3700万美元，低于法国、南韩和加拿大，仅占全球核能研发费用的2%。而日本当时的研发费用为25.37亿美元，占全球核能研发费用的68%，大大高于美国。这种情况到1999年开始逐渐出现转变，各类核能项目纷纷上马，包括美国核能研究发展计划（Nuclear Energy Research Initiative，简称NERI）。2 008财年，美国能源部将投资8.75亿美元用于核能项目

的建设，其中有3600万美元用于高温气冷堆的研发，到2010年，美国在这方面的研发资金将达到1.14亿美元。

2007年2月，美国电力研究协会（Electric Power Res earch Institute，简称EPRI）在其研究报告中指出，到2020年，美国核电需求量将增加24000兆瓦，到2030年，美国核电需求量将增加64000兆瓦。