核工业发展与核学科建设课件

核工业发展与 核学科建设,中国核能行业协会理事长 张华祝 2010-4-16 东华理工大学,随着全球经济发展和能源消费不断增加，传统能源供应日益紧张，气候变化形势日益严峻。开发利用清洁能源和可再生能源，妥善处理经济发展、能源消费增长和抑制全球气候变暖趋势，已成为国际社会面临的共同任务 胡锦涛主席在联合国气候变化峰会上的讲话对中国今后十年发展可再生能源和核能、增加清洁能源比重做出郑重承诺：“大力发展可再生能源和核能，争取到2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15%左右” 核能面临难得的发展机遇， 承载着我国绿色发展的重任!,核工业发展与核学科建设,核能正在成为新能源的主力军 1、发展现状 2、规划目标 核工业的责任与挑战 1、保持良好的安全记录 2、铀资源的持续保障能力 3、支撑核电强国的自主创新能力 核学科建设的机遇,核工业发展与核学科建设,核工业发展与核学科建设,二,核工业的责任与挑战,三,核学科建设的机遇,1、发展现状 能源是工业化和现代社会发展的重要物质基础，改革开放以来，我国能源工业取得空前的进步 国家统计局公布的2009年我国能源生产的一组数据： 一次能源生产总量 28.0 亿吨标准煤，增长5.8% 原 煤 30.50 亿吨，增长8.8 % 发电量 37146.5亿千瓦时 增长6.3% 核电发电量 701.3亿千瓦时，占1.89% 我国能源生产和消费规模很大，增长势头强劲,1、发展现状 中国人口众多，经济社会发展水平与发达国家相比仍有较大差距； 2009年，人均发电量2600千瓦时，低于世界人均发电量的平均水平（3060千瓦时）,仅为美国人均用电量的六分之一； 随着中国经济社会的进一步发展，中国能源工业，特别是电力供应还将有一个更大的发展。 在工业化过程中，我国能源需求将持续增长,1、发展现状 我国的电力供应以煤为主，火电占到75%以上，能源结构不平衡，过分依赖煤炭的问题十分突出； 铁路运输的40%以上、沿海及长江中下游水道的 1/3以上用于煤炭运输，给社会经济发展带来巨大压力； 过分依赖以煤为主的电力结构，导致大气污染加重，温室气体排放加剧。,1、发展现状 我国二氧化碳排放量总量已达63.5亿吨；占全球碳排放份额从1990年的10.5%上升到2007年的21%； 我国人均温室气体排放（4.58吨）也超过世界平均水平（4.38吨）； 2009年非化石能源占一次能源消费比重约为7.44，比上年下降了0.8个百分点。 我国面临能源需求持续增长和减排难度日益加大的双重压力！,1、发展现状 减少对煤炭的依赖、减缓温室气体排放,成为中国能源战略必须优先考虑的重大问题之一； 在积极鼓励节能和发展可再生能源的同时，国家决定加快核电发展，把核电作为优化能源结构的一项重要举措； 今年9月22日，胡锦涛主席在联合国气候变化峰会的讲话中郑重承诺：“大力发展可再生能源和核能，争取到2020年非化石能源占一次能源消费比重达到15%左右” （据国家能源局数据，2009年非化石能源占一次能源消费比重为7.44%）,1、发展现状 我国核电从上世纪80年代开始起步。到2007年8月，总共建成核电机组11台，总装机容量910万千瓦，2009年核电发电量701.3亿千瓦时，占全国总发电量的1.89%。,在役核电机组情况,1、发展现状 2005年党的十六届五中全会，将我国核电发展方针由“适度发展”调整为“积极发展”； 2006年，国务院通过核电中长期发展规划 ，提出到2020年核电装机4000万千瓦，在建1800万千瓦的发展目标； 2006年以来实际发展速度超出了规划预期目标： 2010年3月底，已核准核电项目 10个，在建和将要陆续开工的机组 28台，总装机容量 3140万千瓦，开工21台；有一批新建核电项目即将在今后几个月核准开工； 2020年的规划目标（4000万千瓦）有可能提前5年完成。,已经和将开工的核电项目,商运核电站,建设中和已核准,近期有可能核准的,南海诸岛,我国核电厂分布图,红沿河核电站,海阳核电站,田湾核电站,秦山第二核电站,秦山核电站,三门核电站,秦山第三核电站,福清核电站,台湾省,大亚湾核电站,岭东核电站,台山核电站,阳江核电站,宁德核电站,岭澳核电站,防城港核电站,海南昌江核电站,石岛湾核电站,中国在建核电机组一览表（2005.12-2010.1）21台机组，总容量2295万千瓦,2、规划目标 据初步分析，要实现到2020年我国非化石能源占一次能源消费比重15%左右的目标，各种清洁能源相应的规模： 水电装机要达到3亿千瓦以上； 核电投运装机达到7000万千瓦以上； 风电、太阳能及其他可再生能源利用量达到1.5亿吨标煤以上。 如果能源消费总量（40亿吨标煤）增长过快，水电、核电、风电及太阳能的发展力度还要更大，否则不可能实现这一目标。,2、规划目标 随着能源需求扩大和能源结构调整步伐的加快，核电建设正从沿海地区向内陆（中部）延伸； “十二五”能源规划思路，加快沿海省区核电发展，稳步推进江西、湖南、湖北、安徽等中部省份内陆核电项目，形成东中部核电带。 2020年规划目标调整到70008000万千瓦可能性很大，每年新开工的核电机组数量平均将达到810台； 据预测，2030年我国核电装机可望达到2亿千瓦。,2、规划目标 2020年，核电装机容量若达到7000万千瓦，占全国电力总装机容量尚不足5%，因为核电可利用率高，核发电量大致可达到全国总发电量的7%左右，相当于对非化石能源比重做出3个百分点左右的贡献率。 （假设：2020年一次能源生产总量40亿吨标煤，电力装机总量15亿千瓦） 和其他新能源相比，核电具有技术成熟、可规模化应用、可带基本电力负荷等特点，优势十分突出； 各界各级都对核电寄予厚望，希望它在解决中国能源供应问题上发挥更大作用。 核能正在成为我国新能源的主力军，可望在我国绿色发展中发挥举足轻重的作用。,我国核电发展面临的机遇与挑战,三,核学科建设的机遇,当前我国核电建设规模世界第一，2020年核电规模将进入全球前三； 核电正带动核燃料循环产业、核科研和核学科专业的发展，我国核工业进入快速发展轨道； 为核电快速发展提供有效保障，是我国核工业系统的重大责任； 为了实现规划目标，我们面临哪些挑战呢？,我国核电发展将遇到与世界其他国家同样的问题，主要是安全性、经济性、资源和环境的可持续性以及核扩散风险等问题。,从现阶段来看，我国还必须解决快速发展过程中遇到的核燃料供应和铀资源保障、核电设备制造能力、自主创新能力、以及核专业人才紧缺问题。,从核电、核燃料和核科研几方面看，起码应从以下三个方面认识我们所承担的责任和面临的挑战： 保持良好的安全记录 天然铀持续供应能力 支撑核电强国的自主创新能力,1、保持良好的安全记录 安全是核电的生命线 过去半个多世纪的经验表明，快速发展的核电可能因为一两次严重事故而紧急刹车，并进入20多年的低迷徘徊期； 我国20多年的核电发展进程中，因为工程质量问题导致项目短期停顿的情况不是个别事例； 过去十多年，我国核电一直保持良好的安全记录，为当前核电发展提供了非常正面的社会心理预期； 一旦在核安全方面出现差错，我国核电规划的实施将会受到严重影响。,1、保持良好的安全记录 影响安全的几大要素：,先进、成熟的设计 可信的工程质量 可靠的设备和系统,可信的工程质量,有效运转的质保体系 高素质的员工队伍 严格的核安全监管,1、保持良好的安全记录 面临的挑战是：如此规模的快速发展，我们的管理和人力资源能否适应？会不会因为人员“稀释”得太快而出现疏漏？ 这一问题已引起各方面的重视（能源工作会：一定要头脑清醒，不能发热，不能盲目加快核电发展，要循序渐进，逐步积累经验，始终把安全质量放在头等重要的位置，积极稳步推进核电建设，切实抓好在建核电工程安全管理，确保在役核电机组安全稳定运行） 此外，公众接受非常重要：规模化发展核电，需要健全的社会心理环境与之相适应。公众宣传未得到应有重视，差距十分明显（典型的例子是，去年发生在河南杞县辐照站卡源故障，造成几万人恐慌撤离事件，说明“恐核”心理不可小视），这一情况与核电发展形势严重不适应！,2、铀资源的持续保障能力 近期保障不存在问题，持续保障问题必须十分重视！ （1）资源需求总量可观 以2020年建成7000万千瓦，在建3000万千瓦的目标计算： 2020年当年需要天然铀16750吨（相当当前全球年需求量的四分之一），累计需要天然铀131700吨。 1亿千瓦核电全寿期运行，则需要天然铀107万吨，需要消耗铀资源储量153万吨。 远期预测2030年要发展到2亿千瓦，2050年4亿千瓦，需要资源量将成倍增长。,2、铀资源的持续保障能力 （2）近几年，海内外开发效果显著，但力度还要加大 政府部门对此似乎比较乐观（能源工作会议：与国外签署的铀资源开发协议全部落实后，将基本能够满足2030年前我国核电发展的铀资源需求） 国内情况： 从资源方面看，预测总量不小，但探明贮量有限，单个矿床规模和品位没有大的突破；从采冶方面看，矿山生产规模小，采冶技术需要创新，天然铀生产水平和资源利用率亟待提高。 因此，国内铀产品要满足三分之一的需求量，需要继续努力！ 海外开发情况： 工作虽已取得成效，但只要世界上大部分已探明铀资源仍在少数国际寡头（Cameco、Areva、RioTinto等）掌控之下，我国利用海外资源的可靠性、持续性就要大打折扣。因此需要继续加大力度！,2、铀资源的持续保障能力 （）从铀资源利用率看三十年内不会有显著提高 全球的情况：2035年之前快堆及其燃料循环体系恐怕不会得到工业化应用，1%左右的铀资源利用率难以显著提高； 我国的情况：后处理处于中试阶段；商用后处理建设进度目标不能确定；掌握商用快堆技术尚待时日。 总之，海内外铀资源开发应用到何种程度，快堆及其燃料循环技术何时得到工业化应用，构成铀资源的持续保障能力两大要素，决定着我国核电长远发展的规模。,3、支撑核电强国的自主创新能力 2020年我国将成为核电大国，但离“核电强国”还有较大差距 我们的差距主要表现在： 科研基础设施和自主研发能力薄弱，反应堆系统和设备设计停留在接受技术转让和模仿阶段； 核电运行研究、核安全研究力量严重不足； 核蒸汽系统设计与设备制造分离，形不成完整的供应商体系； 燃料元件技术全靠引进，缺乏改进和创新的动力； 乏燃料后处理厂、MOX（铀钚混合氧化物燃料）、快中子堆等技术如何统筹协调发展，缺乏整体战略思考与研究； 有限的科研力量分散、分割，难以发挥整体优势。,3、支撑核电强国的自主创新能力 “核电强国”强在具有足够的研发力量和自主创新能力上 美国严格的核安全监管+强大的供应商； 政府、企业、大学组成的强大的核能技术研发能力。 25年来没有新建核电站，运行业绩持续改进、新技术研发（ABWR、 AP1000）成功，稳坐“核电老大”位置 俄罗斯尽管存在体制、管理方面的问题和切尔诺贝利事故污点，但其核能技术的研发能力与水平不容怀疑。 法国核能技术研发（CEA）、核蒸汽供应系统服务商（AREVA）、核电业主（EDF）分工明确、配合密切；后处理和MOX元件技术领先； 日本和韩国也走在我们的前头，特别是前不久韩国在阿联酋中标，深深地刺激了国人的神经。,3、支撑核电强国的自主创新能力 我国核能发展由大变强要靠自主创新 我们应推动核能自主创新研发体系的快速成长，整合国内科研力量，集中兵力攻坚克难，尽快取得一批成果。 目前还要积极推进大型先进压水堆和高温气冷堆重大科技专项进入实施阶段；快堆尽早实现装料和装料后的实验；核燃料领域也应加大自主创新力度。 大学要成为科技创新的主体，构建产学研相结合的创新体系。 通过今后十年的努力，有几项核能技术引领世界发展潮流，方能算得上跨进“核电强国”行列。中国核工业人应为此而奋斗！,我国核电发展面临的机遇与挑战,核电和整个核工业的全面快速发展，为大学加强核学科建设提供了历史性机遇。如何把握机遇，瞄准需求，加快发展，是大学学科建设面临的共同问题。 东华理工大学未来发展目标如何确定？ 核工业特色如何保持和发展？ 十年之后，东华理工大学的核学科综合实力排名在会在什么位置上？和现在相比能有哪些进步？ “十二五”期间，我国核工业一定会有大的发展，东华理工大学如何紧跟发展形势，加快核学科建设，不但关系到学校的长远实力提升，也关系到核工业发展全局。因此，明确思路，确定目标，做好核学科建设十二五规划非常重要！,1、旺盛的人才需求为核相关专业发展提供了契机 需求2020年之前13000人？20000人？ 供给15002000人/年？ 矛盾不在于数量能否保证，而在于毕业生质量和专业结构等方面。 担心：1、不顾条件地开办核专业，能否保证质量？ 2、学科专业雷同化加剧是否引发师资争夺战？ 建议：强化特色，保持优势！（核工业传统、实用性人才培养目标）,2、准确把握发展趋势，谋求科研实力提升 大学是国家原始创新的重要源头；核工程院系应当成为国家核基础和应用基础研究的重要力量； 只能培养普通的核专业人才而科研实力不强的学校，不能保持影响力。在核工业加快发展的形势下，大学核学科建设处于竞争发展大环境中。 危机感：1、争办核专业，竞争加剧； 2、名校恢复核专业