2015黑龙江省发展核电的必要性与可行性分析

1、黑龙江省发展核电的必要性和可行性分析0. 前言核电是一种安全、清洁、可靠的经济能源，相对水能、风能、太阳能、潮流能、生物质能等其他新能源，具有可观的能量密度，具备大规模商业开发条件；与火电等常规能源相比，核电不排放SO2及氮氧化合物，少量排放CO2、可缓解当前温室效应、环境污染、资源枯竭问题。加快发展核电、提高清洁能源的消费比重，是我国能源发展的战略重点。2015年2月17日，辽宁红沿河核电站5、6号机组正式在国务院办公厅会议上获得核准开工，国务院总理李克强最后圈批通过。这意味着红沿河核电二期工程走完了政府核准层面所有的程序，成为了2014年至今首个获批的核电项目。这是继2012年12月田湾核

2、电二期工程之后，时隔两年多，中国政府重新核准核电新项目开工建设，有业内人士认为，这标志着国家核电正式重启。在“自主发展核电”方针指引下，我国装备制造业与核电用户密切配合，使得核电装备国产化工作稳步推进，关键核级大型铸锻件、核级泵阀的制造能力取得了长足进步。随着国产化的不断深入并形成批量，一些外国公司开始大幅度降价，一般降价幅度都在1/31/2。核电设备自主化不仅能显著的降低核电厂的造价，而且能通过重大核电设备的自行制造，真正掌握核电技术，从而带动冶金、机电、仪表等装备制造产业的发展。1. 黑龙江省发展核电的必要性1.1减少环境污染和节能减排的迫切需要2013年10月20日，也就是哈尔滨市的年度

3、冬季燃煤取暖系统开启的第二天，以哈尔滨为中心，吉林、黑龙江、辽宁在内的东北地区发生了大规模的雾霾污染。由于东北地区普遍燃烧煤炭取暖，大量烟尘因此直接排到空中，是本次污染事件的主因。东北地区大部均被浓密的雾霾覆盖。在哈尔滨市，PM2.5的日度平均值一度达到1000毫克/m3，超出世界卫生组织安全标准40多倍，甚至比北京还要严重。能见度降至20米，机场被迫关闭，两千多所学校停课。雾霾也导致黑龙江省境内多条高速公路被迫关闭。10月22日至23日，东北地区仍然被雾霾覆盖，PM2.5平均浓度保持在每立方米200毫克以上。核电是经济、环保的清洁能源，消耗少量的核燃料就可以产生巨大的能量，每千克U-235释

4、放的能量相当于2500t优质煤燃烧释放的能量，同时在核电的生产过程中很少产生或不产生污染物，温室气体接近零排放。以100万kW燃煤火电厂为例，年耗煤300万t，向大气环境约排放600万t的CO2，2.6万t的SO2，1.4万t 的NOx和3500t 的灰尘；而同样规模的核电站，每年只需消耗30t低浓缩铀，仅产生少量乏燃料和低放射性废物，而且这些少量废物经处理后，不会造成环境污染。但是如果利用全生命周期的分析方法，从核燃料生产、消耗、核电链的建设和生产过程等一个完整的能源生产的燃料循环链的角度考虑，核电生产存在温室气体排放。其中核电建设期间造成的温室气体的主要因素是水泥、碳钢、铜和合金钢，在未计

5、入退役环节与材料运输环节排放量的情形下，计算得出核电链总温室气体排放系数为13.7gCO2kWh，而火电链总温室气体排放系数高达1019.7gCO2kWh。只有大力发展核电，并代替部分煤电，才能有效促进电力工业减排污染物，同时缓解电煤运输的压力。1.2发展核电是提高非化石能源比例的途经非化石能源包括可再生能源和核能等，而可再生能源又主要包括水电、风电、太阳能发电、生物质发电、海洋能发电和地热发电等。水电装机容量与发电量一直是仅次于火电的第2大发电方式，“十一五”期间，我国水电装机容量由1.17亿kW增加到2.13亿kW，是水电发展最迅速的时期。以每年0.2亿kW的速度计算，2015 年水电装机

6、容量将达到3.13亿kW。同时，中国的水电开发已经达到一定程度，装机容量的增速必然会有所降低。风力发电近年来的发展速度非常快，正朝着大型化、规模化的方向发展。近3年来风电装机容量均以约100%的速度增长。单纯从资源上来看，风电在我国具有较大的发展潜力，然而，我国的风力资源主要分布在西部和北部地区，由于西部地区的用电负荷较低，造成风电难以就地消化，必须实现风电并网远距离输送才能全部消纳。风电并网对电网运行形成了巨大挑战，近年来，由于风电的大规模并网，脱网事件时有发生。我国的风电平均年发电小时数仅为1920h，大规模并网并实现长距离传输的经济性较低。近期内风电实现更大规模的发展尚有一定难度。太阳能

7、是最为丰富的可再生能源，如果太阳能得到充分利用，足以满足我国全部的能源需求。然而，太阳能开发尚属于起步阶段，2010年中国光伏装机仅86万kW，年发电量8.6亿kWh左右。假设“十二五”期间光伏实现100%的年增长率，2015年装机容量约2750万kW，年发电量275亿kWh。制约光伏发展的因素一方面在于经济成本较高，另一方面在于光伏发电同样面临大规模并网的技术难题。生物质发电技术发展迅速，发电成本不是很高，但存在资源量限制、且生物质的收集、核心设备制造等方面存在一些障碍。由于以上可再生能源仍然不能达到非化石能源比例的预定目标，积极加快发展核电是必然选择。1.3核电项目有较好的投资收益各核电项

8、目的单位造价由于厂址条件、建设工期、设备造价等不同而不同。基于公开发布的数据，对“九五”至“十二五”期间我国主要新建核电项目的工程造价进行统计得出，我国二代核电项目单位动态投资（即建成价）为15001838美元/千瓦。参考国内某百万千瓦压水堆核电项目，机组额定功率取1085MW，建设工期56个月。其余主要参数根据国家部门颁布的有关政策、规定及核电行业经济评价标准并结合目前国内核电项目经济评价方法和参数取值，具体如下：经济计算期30年；折旧年限25年，固定资产残值率0%；修理费率人民币部分按固定资产价值的1.5%、外币部分按固定资产价值的1.0%计取；天然铀单价取65美元/磅；乏燃料处理费：按照

9、核电站乏燃料处理处置基金征收使用管理暂行办法（财综201058号），乏燃料处理费从投产第五年后开始提取，提取标准为0.026元/千瓦时；退役基金：经济计算期内累计提取率为10%；项目资本金比例取20%；所得税税率25%，增值税税率17%，城市维护建设税与教育费附加分别按增值税的5%和3%计征；负荷因子：经济计算期内机组年利用小时数平均按7000h，负荷因子约80%；上网电价根据核电标杆电价取0.43元/kWh。通过测算可知，在现行标杆电价及投资估算水平下，如负荷因子达到80%及以上，核电项目投资大多可获得行业基准收益率（9%）以上的收益水平；从投资回收角度考虑，投资回收期12.62 年15.6

10、8年，小于机组运行寿命和经济计算期，项目投资在经济计算期内能够全部回收。1.4实现龙江可持续发展的动力2012 年10 月，国务院常务会议通过核电中长期发展规划（20112020 年），提出到2020 年我国在运核电装机达到5800 万kW， 在建3000 万kW。也就是到“十三五”末，我国在运在建核电总装机容量将到达8800 万kW。一项截至2014年底的数据是，中国核电在运装机容量为2030万千万，在建核电机组装机容量2860万千瓦。经验数据表明，核电装备投资占核电站总投资的55%左右，以核电站13,000美元万千瓦的单位造价计算，2020年以前新增核电装机容量3,770万千瓦，在建装机容

11、量2,860万千瓦，截至2020年对核电站项目的投资将高达5166亿，装备部分按55%计算，将达到2841亿元。其中核岛部分为1240亿元，常规岛部分为930亿元，辅助部分为671亿元。黑龙江省是东北老工业基地改造的重要地区，特别是围绕核电装备和辅助设备加工制造的重工业企业多，黑龙江省发展核电必将促进这些企业的发展，必将为黑龙江省创造良好的经济效益，提供大量的就业机会，带动更多相关产业的同步发展。2. 黑龙江省发展核电的可行性2.1安全及可靠性已经充分验证黑龙江省属内陆地区，因此，核电选址时，在人口分布、地质地震、气象气候、取排水条件、交通运输等均采用国际上最严格的标准，若采用AP1000 第

12、三代核电机组，则是目前世界上最先进的双环路百万千瓦级非能动压水堆，堆芯熔化概率小于5.091.010-7/堆年，远低于三代核电的1.010-5/堆年标准，有充分的安全可靠性。据美国39座、法国14座内陆核电厂的运行经验，内陆核电与滨海核电同样安全可靠，经最严格的低放射性废液处理后，排放口下游1km处受纳水体满足生活饮用水卫生国标中有关放射性指标的要求。2.2黑龙江省核电装备制造基础雄厚黑龙江核电设备制造业的主体由哈尔滨电站设备集团公司和第一重型机械集团公司两大企业集团构成的，这两个集团公司隶属国务院国资委，是国内最大的重型机械和发电设备制造企业集团之一。核电设备制造及配套企业主要有：一重集团、

13、哈尔滨锅炉厂、哈尔滨汽轮机厂、哈尔滨电机厂、哈尔滨电站阀门公司、哈尔滨空调机厂、佳木斯电机厂、齐重铸造公司、牡丹江金刚钻碳化硼公司等。此外，哈尔滨风华机器厂等一些企业也具备核电设备配套的生产条件。这些企业在我国核电设备制造领域承担着重要角色。据统计，黑龙江省核电装备制造业目前在国内约占38%的市场份额，其中核岛设备占24%，常规岛设备占18%，辅助设备占13%。按此比例计算，黑龙江省核电装备制造业能在未来的核电设备市场中分享357.04亿的份额，其中核岛设备243.36亿，常规岛设备90.54亿，辅助设备23.14亿。且随着产业进一步发展壮大和核电国产化比例的提高，黑龙江省有望分享更大的市场份

14、额。2.3适合建设核热电两用堆型国际上利用现有核电站或其它反应堆余热进行供热始于20世纪60年代初，这些反应堆不但可以用来发电，还可以用来供热，利用核反应堆余热对城镇供热的有18座。从20世纪70年代开始，前苏联、加拿大、德国、瑞士、瑞典、法国等许多国家进行专门用于核供热堆的研究与开发，这些反应堆的安全性好，可以建在居民区附近甚至居民区内。例如，前苏联的核供热堆安全准则规定，大型核供热堆可建在距城市规划边界两公里处；加拿大核安全部门则允许SLOWPOKE小型池式供热堆建在城市建筑物旁或地下室内。我国在20世纪80-90年代也开展了大量的核供热堆的研究和试验，这种城市集中供热专用低温供热堆的压力

15、为12兆帕，可以输出100C左右的热水供城市应用。由于反应堆工作参数低，安全性好，有可能建造在城市近郊。清华大学核能技术设计研究院曾建造运行了两座核供热反应堆，独立开发的拥有完全自主知识产权的5MW低温核供热试验堆连续三年为5万平方米建筑物供暖。黑龙江省地处我国东北方，供热采暖问题一直是困扰政府和市民的重大问题，具有发展核供热的特别需要和独特优势：一是黑龙江省采暖期长，环境温度低，核供热的经济性优势十分明显；二是热网面积大，热负荷集中，有利于提高热源负荷因子；三是核供热无污染，环境效益好，适宜在城市附近建设；四是黑龙江省地处东北重工业基地，核设备加工和运输条件有利；五是黑龙江省作为核供热示范基

16、地，将得到国家各方面重点扶持，拉动高新技术和装备制造等相关产业发展，同时可以在我国北方供暖城市得到推广，对黑龙江省的未来发展产生深远影响。同时，对于现在的核电技术来说，可以实现核热电两用堆型的设计与建设。3. 黑龙江省发展核电的条件与现状3.1黑龙江省核电装备制造技术国内领先我省哈电集团、一重集团能被国家遴选入围承担第三代核电自主化项目。2010年12月18日，中国一重承制的我国首台完全自主化的红沿河核电站1号机组核反应堆压力容器完工发往辽宁红沿河，当时各项技术指标全部满足要求。此举标志着我国百万千瓦级核岛主设备已完全实现国产化，达到了国际先进水平，具备了为我国核电建设标准化、批量化、规模化发

17、展提供成套装备的能力。2013年11月12日，核电半速1200兆瓦级汽轮发电机在哈电集团（秦皇岛）重型装备有限公司成功下线，这是我国在AP1000第三代技术上研发制造的首台产品。该产品的研制成功，标志我国已完全拥有独立自主制造第三代核岛超大型发电主机设备的能力。3.2黑龙江省地质条件及核电研发优势明显黑龙江省地处中国最北方，有一批适合核电开发的资源点，符合水资源丰富、地质条件好、地震烈度低、人口密度低、外部事件影响小等核电选址条件。而且，具有一系列综合区位优势，人工成本相对较低、基础设施完善，交通发达，可有效发挥人力、科技、产业等资源配置优势，推动核电产业迅速发展。黑龙江省科教力量雄厚，中船重工第703研究所、哈尔滨焊接研究所、黑龙江省科