国内核电发展情况.doc

世界发展情况据国际原子能机构统计，1984年，全世界有34座核电站投产发电，使世界核电站发电量增长17%，达到2200亿瓦。当年，全世界新建核电站14座。到1987年6月底，全世界在运转的核电站有389座，总装机容量达到3000亿瓦。当时，世界各国核电站所提供的电力，相当于700多万桶石油的能量。去年，全世界又增加了20座核电站，使世界核电站总数达到420座。 目前世界共有436座核电站处于运行状态，装机容量达到3700亿瓦，63座核电反应堆在建。核电站发电量占世界发电总量的比重已上升到了14.3%。同时，核电站发电量占各国发电总量的比重，法国为74.1%，比利时为51.2%，瑞典为38.0%，瑞士为38.1%，日本和美国两国分别为29.2%和19.6%，中国为1.8%。据预测，到2025年，全世界核电站的装机容量将增加到875021600亿瓦。 图1 目前世界各国核电份额图（IAEA）2011年通过国家发改委审批并已上报国务院的新兴能源产业发展规划，重点围绕提高碳减排和非化石能源比重“两个目标”展开；非化石能源产业将步入发展期。根据规划，预计到2020年，中国新能源发电装机2.9亿千瓦，约占总装机的17%。其中，核电装机将达到7000万千瓦。 中国工程院重大咨询项目中国能源中长期(2030、2050)发展战略研究报告显示，积极发展核电是中国能源的长期重大战略选择。由中国工程院院士潘自强为主执笔人的核能专题组，经过两年多的论证研究认为，“加速发展核电是必要的，是满足中国能源发展需要的现实途径，也是解决中国能源环境污染、实现温室气体减排目标的重要途径。”专题组提出了核电发展的中长期发展目标：2020年核电总装机规模达到7000万千瓦，核电装机占电力总装机的4.6%，核发电量将占总电量的7.0%左右。2030年达到2亿千瓦，核电装机占电力总装机的10%，核发电量占总电量的15%。2050年达到4亿千瓦，核电装机占电力总装机的16%，核发电量占总发电量的比重为24%。 按照长期规划，中国核电战略将“坚持发展百万千瓦级先进压水堆核电技术路线，按照热中子反应堆(热堆)快中子反应堆(快堆)受控核聚变堆三步走的战略开展工作”，并“坚持核燃料闭合循环的技术路线”。截止2011年3月底，中国已有6座核电站13台机组投入商业运行，装机容量为1080.8万千瓦；正在建造的共28台机组，装机容量为3087万千万。中国已成为世界在建核电机组规模最大的国家。表1 中国大陆核电站一览核电站电功率/MW类型并网时间秦山一期300压水堆CP3001991-12大亚湾1号机组900压水堆1993-08大亚湾2号机组900压水堆1994-02秦山二期1号机组600压水堆CP6002002-02岭澳1号机组1000压水堆2002-02秦山三期1号机组700重水堆CANDU2002-11岭澳2号机组1000压水堆2002-12秦山三期2号机组700重水堆CANDU2003-07秦山二期2号机组600压水堆CP6002004-05田湾1号机组1000压水堆WWER10002004-05田湾2号机组1000压水堆WWER10002005-04中国实验快堆20快中子堆2010-07岭澳3号、4号机组2x1000-2010浙江三门6x1000-2014广东阳江6x1000-2010-02,2016-04福建台山2x1750压水堆EPR2013-12,2014-10山东海阳8x1250先进压水堆AP10002014-02,2020-06福建宁德6x1000压水堆CPR10002013-02辽宁红沿河4x1000-2012目前中国核电处于飞速发展阶段，但是尚需主意以下问题：1.核电研发与设计的核心竞争力尚不完备，（特别是“核蒸汽供应系统”的研究与设计）；2.制造能力有限，特殊材料的供应缺乏保障，施工安装队伍的能力不足；3.核燃料的长久供应、核废料的适当处置的等问题，需要有落实的措施；4.核安全监管力度与规范管理有待加强；5.核电建设的标准导则与规范，需修改补充和完善；6.组织和落实第三代核电技术的消化、吸收和实现自主化、国产化的问题；7.核电工程的总承包EPC模式有待探讨和改进；8.核电站建设人才短缺，人才培养已经迫在眉睫；9.开展公众参与决策，普及核电知识的工作。目前在中国核电发展前景下，有以下几个主要问题：（1）核废料的适当处置我们通常所说的“核废料”实际上应称之为“乏燃料”。乏燃料是指核反应堆中燃耗深度已达到设计卸料燃耗，从堆中卸出且不再在该反应堆中使用的核燃料。乏燃料实际上并不是废物，其中含有大量未裂变和新生成的易裂变核素、未用完的可裂变核素、许多裂变产物和超铀元素等。经过后处理后，乏燃料可以重新制作成为燃料组件放回反应堆中循环利用。一台百万千瓦压水反应堆核电站，每年产生核乏燃料为2530吨。按照国家能源局规划，2015年国内核电装机容量达4000万千瓦，2020年为8600万千瓦。据此匡算，2020年当年核乏燃料将达2400余吨。目前国际上对于从反应堆中卸出来的乏燃料有两种处置方式，一种是一次通过方式，一种是后处理闭式循环方式。一次通过，即卸出来之后不经后处理直接包装放到地质处置库中长期储存，不再循环利用。一般要放几十万年才能使其放射性衰减到和天然铀矿的放射性相当的水平，达到人们公认的安全水平。虽然概念简单，但一次通过实际上存在着很大的技术和工程难度，突出表现为目前世界上还没有一个国家建成并使用地质处置库。另一种方式就是乏燃料后处理。卸出来的乏燃料中大约含有95%的铀和1%的钚，这两种物质从乏燃料中分离出来之后可以再次利用，而剩下的大约4%的裂变产物和次锕系元素固化后进行深地质层处置或进行分离嬗变后再处置，这是一种闭路核燃料循环。可见，后处理的意义在于提高铀资源利用率，减少高放废物处置量并降低其毒性，缩短了地质储存时间。根据分离方式的不同，分离出铀和钚之后，衰减时间可以缩短到万年左右，而若对剩下的次锕系元素再进行分离嬗变，只需要两三百年就能令核废物的放射性衰变到安全水平。不过，乏燃料后处理是一项敏感技术，可生产高纯度的钚，有核扩散的风险。从长期角度来看，不管是哪种方式，建设地质处置库是不可避免的。不过，现在世界上的大多数乏燃料并不是采用这两种处理方式，而是处于暂存的状态。据悉，目前世界上累计卸出的乏燃料是34万吨左右，由于没有建成可运行的地质处置库，同时乏燃料后处理能力不足，只有1/3的乏燃料被后处理，剩下2/3都只能暂存。至于这2/3的乏燃料需要“暂存”到何时，目前还很难说，这主要取决于未来技术的发展趋势，既可以进行后处理，也可以放入地质处置库中。虽然核电产生的核废物总量较少，短期内较易存放。但现在每年乏燃料的新增量大于每年的后处理能力，因此随着未来核电的继续发展，暂存的乏燃料只可能越积越多。目前全世界的主要核电国家对乏燃料的处理方式主要有三种态度：除了坚定走一次通过或者后处理的国家之外，还有一些国家持观望态度，包括现在奥巴马政府时期的美国。按照2005年5月美国能源部发布的先进燃料循环倡议（AFCI）发展规划, 大约在2050年之前，美国的核燃料再循环属于过渡阶段，主要任务是，针对美国核电运行几十年积累了大量乏燃料的情况，开发新型后处理和焚烧快堆技术；大约在2050年之后，美国的核燃料循环将进入可持续阶段，将利用后处理分离出的铀或贫化铀进行燃料增殖，以确保核能的可持续发展。核电发展早，并且从一开始就坚定不移地走后处理的路线，法国成为目前乏燃料后处理商业化运行开展最好的国家。年处理能力大约为1500吨，能在完全处理掉国内产生的乏燃料的基础上再接收国外的乏燃料进行后处理。欧洲、日本的部分乏燃料目前都是运往法国进行后处理。现在国际社会上能达成共识的乏燃料后处理价格大约是100万美元/吨。1个百万千瓦的反应堆以每年产生25吨乏燃料计算，后处理费约2500万美元。实际上后处理的费用和核电的收益相比来说并不是很多，大约只占整个核电总成本的5%左右。但建设一个后处理厂费用极高，相当于几个核电站的费用。英国、日本、俄罗斯、印度也都有小规模的乏燃料后处理厂。日本的商用后处理厂也已建成，但因高放废液玻璃固化设施故障尚未排除而未能投产。另外，北欧的一些国家如瑞典、芬兰等走一次通过的路线，瑞典已经建成地下实验室。法国等国也在开展地质库的选址工作。在香山科学会议“核燃料后处理放射化学”学术研讨会上，刘学刚（清华核研院）曾报告了国际上对核燃料后处理的不同观点。他分析认为，四方面因素影响一个国家的后处理态度。第一个因素是核电铀资源供应情况；第二是产生的乏燃料最终处置考虑；第三是后处理的经济性，比如核电小国就没有必要建后处理厂，没有规模效益；第四是反恐和防止核扩散等政治因素和民众观点。后处理的经济性不是决定性的因素。因为涉及到能源安全和核扩散问题，乏燃料处理路线的选择是国家层面多因素博弈的结果。考虑到我国的客观国情，保障能源安全、核废物安全的压力很大，国际政治方面也面临着复杂的挑战。对我国而言，从长期来看，核电乏燃料必须选择后处理的路线，而后处理的发展必须坚持自主创新的道路。（2）核燃料的长久供应据WISE(World Information Service on Energy )资料，IAEA与OECD/NEA联合、每2年出一版的世界铀的供、需报告称，截至2009年1月1日，世界已知开采成本130美元/千克铀的常规铀资源量约352.49万吨。其中开采成本80美元/千克铀资源量约251.61万吨开采成本40美元/千克铀资源量约56.99万吨。其中主要分布在美国、加拿大、南非、西南非、澳大利亚等国家和地区，中国已探明的铀资源不超过20万吨。图2 目前已探明常规铀矿资源量按照现有的压水堆技术，一座100万千瓦的核电站，60年消耗1万吨天然铀。以我国910万千瓦的装机容量计算，目前我国每年消耗天然铀在1500吨左右。根据中国地质科学院全球矿产资源战略研究中心闫强介绍，目前国内的铀矿产能1040吨，产量只有750吨，按目前核电规划，我国在2015年的产需缺口将超过1万吨，到2030年更超过3万吨。由于我国铀资源较少，在铀矿生产方