核科技信息 2005年第2期 ·综述· NUCLEAR SCIENTIFIC&TECHNICALINFORMATION.No.2 2005 中国核电发展战略思考 顾忠茂,赵志样·,沈文权2,王乃彦 (1.中国原子能科学研究院,北京102413:2中国核工业集团总公司,北京100822: 3.中国核学会,北京100822) 之中他使界技能发色势和中国日益指长的能透玉求。分折了在中国发展先选技能系梳的公琴 该电站(PP),2035年左右需达到快堆核电 的商用大年适位的年开收格风吸量文及 关键词:核动力:压水堆:快堆:核燃料循环 1中国能源安全的挑战 能源安全是发展国民经济和保障国家安全的基础之一,是制约国家经济社会和环境可持续发展 的瓶颈问题。近年米,随着我国对石油、天然气需求的急刷增加,供需矛盾日益突出,对石油、天 然气等能源进口的依赖程度越来越大,且进口来源主要是局势动荡不定的中东地区。伊拉克战争凸 显我国能源安全方面潜伏的危机,己经引起了人们新的关注。 我国能源安全面临两大桃战,第一,能源发展需求与我国能源资源的人均储量不足之间的矛盾」 我国石油和天然气资源人均可开采储量很低,仅分别为世界平均值的1/9和1/23。我国煤炭资源比 较丰富,但煤炭人均可开采储量仅略高于世界平均值的1/2。所以,我国化石能源资源的枯竭期将 会比世界其它地区来得更早,我国能源资源拥有量的不足与能源需求增长之间的矛盾,将会在几十 年后更加激化。第二,能源结构不合理。我国的能源供应中,煤炭占一次能源消费的60%以上,占 电力生产的75%。尽管今后煤电所占份额将逐步下降,但煤炭的绝对用 量仍在继续增加。由于煤炭等化石燃料的大量燃烧,2000年我国S0,排放量接近20Mt,居世界第2 位,酸雨区覆盖30%国土面积以上。1995年我国因大气污染和酸雨造成的经济损失达 370亿美元,超过国内生产总值的5%。以牺牲生态环境为代价,换取短期的发展,无异于饮鸠止渴。 由于对于石油和天然气的需求的快速增长,中国严重依赖进口石油和天然气的状况无法扭转。 数据显示2004年进口100Mt石油,占石油消费的30%。预计到2020年,中国石油需求量为450Mt, 其中50%将依靠进口。面对这种形势,有人建议实施多渠道进口和实行国家石油储备战略。这也许 可以解决几十年的问题,但考虑到世界石油和天然气资源在百年之后就会枯竭,必须寻求新能源资 源。 在各种替代能源中,水力资源是一种可再生能源。我国水力资源丰富,居世界第一。作为一种 洁净能源,水能理当优先发展。当然,水力资源的总量是有一定限度的,且我国水力资源集中 在西南地区,水电建设与电力输送等方面均有难度。非水可再生能源(如太阳能、风能、生物质能 等)由于其能量密度低、供能不连续、成本高等问题,在可预见的将来难以成为大规模替代化石燃 料的能源。当然,作为洁净能源,非水可再生能源应当被充分研究、开发和利用
核科技信息 2005 年第 2 期 NUCLEAR SCIENTIFIC & TECHNICAL INFORMATION. No.2, 2005 1 ·综 述· 中国核电发展战略思考 顾忠茂 1 , 赵志祥 1 , 沈文权 2 , 王乃彦 3 (1.中国原子能科学研究院, 北京 102413; 2.中国核工业集团总公司, 北京 100822; 3.中国核学会, 北京 100822) 摘要:根据世界核能发展趋势和中国日益增长的能源需求,分析了在中国发展先进核能系统的必要性和可 行性,中国应在今后 30~40 年开发和应用先进压水堆(PWR)核电站(NPP),2035 年左右需达到快堆核电 站的商用水平,相适应的核燃料闭合循环技术也必须得到同步协调发展,以及核裂变能的可持续发展。 关键词:核动力;压水堆;快堆;核燃料循环 1 中国能源安全的挑战 能源安全是发展国民经济和保障国家安全的基础之一,是制约国家经济社会和环境可持续发展 的瓶颈问题。近年来,随着我国对石油、天然气需求的急剧增加,供需矛盾日益突出,对石油、天 然气等能源进口的依赖程度越来越大,且进口来源主要是局势动荡不定的中东地区。伊拉克战争凸 显我国能源安全方面潜伏的危机,已经引起了人们新的关注。 我国能源安全面临两大挑战,第一,能源发展需求与我国能源资源的人均储量不足之间的矛盾。 我国石油和天然气资源人均可开采储量很低,仅分别为世界平均值的 1/9 和 1/23。我国煤炭资源比 较丰富,但煤炭人均可开采储量仅略高于世界平均值的 1/2。所以,我国化石能源资源的枯竭期将 会比世界其它地区来得更早,我国能源资源拥有量的不足与能源需求增长之间的矛盾,将会在几十 年后更加激化。第二,能源结构不合理。我国的能源供应中,煤炭占一次能源消费的 60%以上,占 电力生产的 75%。尽管今后煤电所占份额将逐步下降,但煤炭的绝对用 量仍在继续增加。由于煤炭等化石燃料的大量燃烧,2000 年我国 SO2 排放量接近 20 Mt,居世界第 2 位,酸雨区覆盖 30%国土面积以上。 1995 年我国因大气污染和酸雨造成的经济损失达 370 亿美元,超过国内生产总值的 5%。以牺牲生态环境为代价,换取短期的发展,无异于饮鸩止渴。 由于对于石油和天然气的需求的快速增长,中国严重依赖进口石油和天然气的状况无法扭转。 数据显示 2004 年进口 100Mt 石油,占石油消费的 30%。预计到 2020 年,中国石油需求量为 450Mt, 其中 50%将依靠进口。面对这种形势,有人建议实施多渠道进口和实行国家石油储备战略。这也许 可以解决几十年的问题,但考虑到世界石油和天然气资源在百年之后就会枯竭,必须寻求新能源资 源。 在各种替代能源中,水力资源是一种可再生能源。我国水力资源丰富,居世界第一。作为一种 洁净能源,水能理当优先发展。当然,水力资源的总量是有一定限度的,且我国水力资源集中 在西南地区,水电建设与电力输送等方面均有难度。非水可再生能源(如太阳能、风能、生物质能 等)由于其能量密度低、供能不连续、成本高等问题,在可预见的将来难以成为大规模替代化石燃 料的能源。当然,作为洁净能源,非水可再生能源应当被充分研究、开发和利用
核科技信息2005年第2期 ·综述· 核能是另一种可以大规模替代化石燃料的经济、安全、洁净的能源,积极发展核能,不仅可以 缓解我国近、中期能源安全方面的压力,而且在我国能源的长期发展中具有重要的战略地位。目前 我国核能所占的份额太低,今后应当加大核能开发的力度 2核能将成为50年后中国未来重要能源之一 按照党的“十六大”提出的到2020年我国GDP比2000年翻两番的经济发展目标估计,我国能 源总需求将从目前的14亿t标煤增长到2020年的30亿t标煤,我国发电装机容量需要从现在的 400GWe提高到2020年的1000GWe左右,需要新增加600GWe,能源供需矛盾极为尖锐。2020年 我国核电发展的预定目标为装机容量达到40G©。如果我国2020年电力需求的缺口主要由核电来 填补,则核电装机容量应远高于40G嘴。所以,国内电力市场对核电具有强劲需求,我国核电发展 的空间应该很大。 2020年以后,预计我国水电资源持续大规模开发的余地不大,石油、天然气资源将日渐惯乏而 不得不以进口为主,煤炭的开发规模又受到环境和运输等条件的制约,非水可再生能源是大力鼓励 发展的洁净能源,但由于风能和太阳能等能量密度低和供能的间断性,其发展规模可能受到一定限 制。只有进一步大力发展核能才能满足我国2020年以后的能源需求。 到本世纪中叶,我国核电装机容量应提高到120240GW(甚至更高),核能在一次能源中所 占比例应达到10%左右,使核能成为我国的支柱性能源的之 32030年后第3代PWR核电站将是主流机型 经过近20年的发展,我国的核电事业已初步形成了浙江秦山、广东大亚湾和江苏田湾3个核电 基地。截至2004年9月,我国共有9台核电机组投入运行,装机容量达到7GW。2003年底,我 国核电装机容量和发电量的份额分别为1.7%和2.3%,其中浙江、广东两省的核发电量均超过本省 总发电量的13%,核电成为当地电力供应的重要支柱。2005年在建机组将全部投产,届时我国核电 的11台机组将达到9GWe,占全国发电装机总容量的2%左右 考虑到我国能源结构的历史与现实状况,2020年之前我国能源供应仍将无法摆脱以煤为主的格 局,即在新增加600Gme中将有一半以上仍依赖于煤电,而2020年水电装机容量即使新增160Gme 左右,电力需求仍存在较大缺口 基于上述考虑,2020年以后我国核能需以更大的规模发展,才能满足电力需求、优化能源结 构、保障能源安全,从而保证我国国民经济可持续协调发展。 通过已建和在建核电项目的实施及关键技术的研究,我国在核电技术开发、工程设计、设备制 造、工程建设、项目管理、核电站运行维修等方面己经具有较好的基础和较强的实力,掌握了一些 国外核电成熟的设计技术。能自主设计建设60万k压水堆核电站,也初步具备了“以我为主、中 外合作”条件下建设100万kW级压水堆核电站的能力。 热堆核能系统的研究开发从总体上说是属于“今天”的核电产业的技术升级工程。我国近期发 展的热堆电站,将是对现有商用压水堆核电站(“第2代”)的改进。 与此同时,为了进一步提高核电的安全性和经济性,必须自主开发“第3代”核电技术,包括: 非能动安全、严重事故对策、高性能高燃耗燃料组件、模块化设计及建造技术、某些非标准设备的 设计制造技术、数字化仪表及控制、堆内测量系统以及先进的标准规范等。应充分利用全球经济
核科技信息 2005 年第 2 期 NUCLEAR SCIENTIFIC & TECHNICAL INFORMATION. No.2, 2005 2 ·综 述· 核能是另一种可以大规模替代化石燃料的经济、安全、洁净的能源,积极发展核能,不仅可以 缓解我国近、中期能源安全方面的压力,而且在我国能源的长期发展中具有重要的战略地位。目前 我国核能所占的份额太低,今后应当加大核能开发的力度。 2 核能将成为 50 年后中国未来重要能源之一 按照党的“十六大”提出的到 2020 年我国 GDP 比 2000 年翻两番的经济发展目标估计,我国能 源总需求将从目前的 14 亿 t 标煤增长到 2020 年的 30 亿 t 标煤,我国发电装机容量需要从现在的 400 GWe 提高到 2020 年的 1000 GWe 左右,需要新增加 600 GWe,能源供需矛盾极为尖锐。2020 年 我国核电发展的预定目标为装机容量达到 40 GWe。如果我国 2020 年电力需求的缺口主要由核电来 填补,则核电装机容量应远高于 40 GWe。所以,国内电力市场对核电具有强劲需求,我国核电发展 的空间应该很大。 2020 年以后,预计我国水电资源持续大规模开发的余地不大,石油、天然气资源将日渐匮乏而 不得不以进口为主,煤炭的开发规模又受到环境和运输等条件的制约,非水可再生能源是大力鼓励 发展的洁净能源,但由于风能和太阳能等能量密度低和供能的间断性,其发展规模可能受到一定限 制。只有进一步大力发展核能才能满足我国 2020 年以后的能源需求。 到本世纪中叶,我国核电装机容量应提高到 120~240 GWe(甚至更高),核能在一次能源中所 占比例应达到 10%左右,使核能成为我国的支柱性能源的之一。 3 2030 年后第 3 代 PWR 核电站将是主流机型 经过近 20 年的发展,我国的核电事业已初步形成了浙江秦山、广东大亚湾和江苏田湾 3 个核电 基地。截至 2004 年 9 月,我国共有 9 台核电机组投入运行,装机容量达到 7 GWe 。2003 年底,我 国核电装机容量和发电量的份额分别为 1.7%和 2.3%,其中浙江、广东两省的核发电量均超过本省 总发电量的 13%,核电成为当地电力供应的重要支柱。2005 年在建机组将全部投产,届时我国核电 的 11 台机组将达到 9 GWe,占全国发电装机总容量的 2%左右。 考虑到我国能源结构的历史与现实状况,2020 年之前我国能源供应仍将无法摆脱以煤为主的格 局,即在新增加 600 GWe 中将有一半以上仍依赖于煤电,而 2020 年水电装机容量即使新增 160 GWe 左右,电力需求仍存在较大缺口。 基于上述考虑, 2020 年以后我国核能需以更大的规模发展,才能满足电力需求、优化能源结 构、保障能源安全,从而保证我国国民经济可持续协调发展。 通过已建和在建核电项目的实施及关键技术的研究,我国在核电技术开发、工程设计、设备制 造、工程建设、项目管理、核电站运行维修等方面已经具有较好的基础和较强的实力,掌握了一些 国外核电成熟的设计技术。能自主设计建设 60 万 kW 压水堆核电站,也初步具备了“以我为主、中 外合作”条件下建设 100 万 kW 级压水堆核电站的能力。 热堆核能系统的研究开发从总体上说是属于“今天”的核电产业的技术升级工程。我国近期发 展的热堆电站,将是对现有商用压水堆核电站(“第 2 代”)的改进。 与此同时,为了进一步提高核电的安全性和经济性,必须自主开发“第 3 代”核电技术,包括: 非能动安全、严重事故对策、高性能高燃耗燃料组件、模块化设计及建造技术、某些非标准设备的 设计制造技术、数字化仪表及控制、堆内测量系统以及先进的标准规范等。应充分利用全球经济一
核科技信息 2005年第2期 ·综述· NUCLEAR SCIENTIFIC TECHNICALINFORMATION.No.2 2005 体化的趋势,积极开拓国际合作新局面,尽快缩短与世界水平的差距,尽早掌握“第3代”大型先 进压水堆核电技术,并尽快具备自主设计、自主制造、自主建设、自主运行大型先进压水堆核电站 的能力,逐步形成具有自主知识产权的核电品牌, 应在2015年左右具备批量建设符合国际上“第3代”技术要求的核电站,使之成为我国快堆规 模发展之前核电市场的主力机型。 4快堆及其闭合燃料循环是中国大规模可持续发展核能的道路 核裂变能的可持续发展依赖于轴资源的充分利用和核废物的最少化。目前世界上运行的热堆核 电站,其轴资源的利用率不到1%。最新统计数字表明,地球上已知常规轴储量(开采成本低于130 美元/kg)为459万t,按全世界核电站目前的燃料使用水平(6~7万t(天然轴)/a),地球上的常 规铀储量仅可供目前全世界的热堆核电站(363G)使用60年左右:假设若干年后全世界热堆核电 站转机容量达到1000G©,即使将待查明的轴资源(估计约1000万t)也老虑进去,也只够使用70 年左右。热堆核电站乏燃料经后处理提取的铀和怀,如果返回热堆中循环使用,则铀资源的利用率 仅能提高0.2一0.3倍。这表明,以燃烧铀-235为主的热堆电站的发展规模和轴资源的使用时间都 是有限的。只有在快堆中多次循环,将大部分铀-238燃烧掉,才能使铀资源利用率提高到50%~ 60%、核废物的体积和毒性降低10倍以上。这意味着,采用快堆技术及其相应的先进核燃料闭合循 环,可以使地球上已知常规轴资源利用几千年。所以,核裂变能的可持续发展寄厚望于快堆及其燃 料闭合循环 快堆作为我国先进压水堆的后续发展堆型,在2035年前后进入商业应用,是符合我国工业基础 和核燃料循环基础的一种最佳的选择。从充分利用铀资源和实现核废物最少化的角度看,快堆核能 系统进入核能市场的时间越早越好。 CFR(中国实验快堆)于2000年5月开始建造,预计于2008年达到临界,其目的是积累快堆 电站的设计、建造以及运行经验,并作为快中子辐照装置,辐照考验高燃耗、高增殖性能的燃料和 辐照材料,为快堆工程发展服务。 乏燃料后处理中试厂2007年以后才能投入运行,商用后处理厂的设计建造尚处于调研阶段,M0X 燃料的制造处于起步阶段。 根据目前我国的实际情况,应于2010年制造出具有工艺代表性的0X燃料芯块,并提供用于 辐照考验的M0X燃料元件棒:2015年制成M0X燃料组件入堆考验:力争于2020年实现商业应用。 商用MOX燃料制造厂的建设时机必须与商用后处理厂的建设相衔接。 在开发M0X燃料制造技术的同时,还应启动怀金属合金燃料的研制工作,争取在2010~2015 年研制出金属合金燃料芯块。 5我国核能2050年前发展情景预测 对于专家预测的2050年我国核电装机容 量(120~240GWe),如果取低值,即120GWe,则要求在2020年的40Ge的基础上,再增加80GWe, 其中可能包括30GWe的快堆电站:如果取中值,即180Gme,则要求在2020年的40Ge的基础上, 再增加140Ge,其中可能包括60Ge的快堆电站:如果取高值,即240GWe,则要求在2020年 40GWe的基础上,再增加200GWe,热堆电站和快堆电站可能将分别达到120GWe
核科技信息 2005 年第 2 期 NUCLEAR SCIENTIFIC & TECHNICAL INFORMATION. No.2, 2005 3 ·综 述· 体化的趋势,积极开拓国际合作新局面,尽快缩短与世界水平的差距,尽早掌握“第 3 代”大型先 进压水堆核电技术,并尽快具备自主设计、自主制造、自主建设、自主运行大型先进压水堆核电站 的能力,逐步形成具有自主知识产权的核电品牌。 应在 2015 年左右具备批量建设符合国际上“第 3 代”技术要求的核电站,使之成为我国快堆规 模发展之前核电市场的主力机型。 4 快堆及其闭合燃料循环是中国大规模可持续发展核能的道路 核裂变能的可持续发展依赖于铀资源的充分利用和核废物的最少化。目前世界上运行的热堆核 电站,其铀资源的利用率不到 1%。最新统计数字表明,地球上已知常规铀储量(开采成本低于 130 美元/kg)为 459 万 t,按全世界核电站目前的燃料使用水平(6~7 万 t(天然铀)/a),地球上的常 规铀储量仅可供目前全世界的热堆核电站(363GWe)使用 60 年左右;假设若干年后全世界热堆核电 站装机容量达到 1000GWe,即使将待查明的铀资源(估计约 1000 万 t)也考虑进去,也只够使用 70 年左右。热堆核电站乏燃料经后处理提取的铀和钚,如果返回热堆中循环使用,则铀资源的利用率 仅能提高 0.2~0.3 倍。这表明,以燃烧铀-235 为主的热堆电站的发展规模和铀资源的使用时间都 是有限的。只有在快堆中多次循环,将大部分铀-238 燃烧掉,才能使铀资源利用率提高到 50%~ 60%、核废物的体积和毒性降低 10 倍以上。这意味着,采用快堆技术及其相应的先进核燃料闭合循 环,可以使地球上已知常规铀资源利用几千年。所以,核裂变能的可持续发展寄厚望于快堆及其燃 料闭合循环。 快堆作为我国先进压水堆的后续发展堆型,在 2035 年前后进入商业应用,是符合我国工业基础 和核燃料循环基础的一种最佳的选择。从充分利用铀资源和实现核废物最少化的角度看,快堆核能 系统进入核能市场的时间越早越好。 CEFR(中国实验快堆)于 2000 年 5 月开始建造,预计于 2008 年达到临界,其目的是积累快堆 电站的设计、建造以及运行经验,并作为快中子辐照装置,辐照考验高燃耗、高增殖性能的燃料和 辐照材料,为快堆工程发展服务。 乏燃料后处理中试厂2007年以后才能投入运行,商用后处理厂的设计建造尚处于调研阶段,MOX 燃料的制造处于起步阶段。 根据目前我国的实际情况,应于2010 年制造出具有工艺代表性的 MOX 燃料芯块,并提供用于 辐照考验的 MOX 燃料元件棒;2015年制成 MOX 燃料组件入堆考验;力争于 2020 年实现商业应用。 商用 MOX 燃料制造厂的建设时机必须与商用后处理厂的建设相衔接。 在开发 MOX 燃料制造技术的同时,还应启动鈈金属合金燃料的研制工作,争取在 2010~2015 年研制出金属合金燃料芯块。 5 我国核能 2050 年前发展情景预测 对于专家预测的 2050 年我国核电装机容 量(120~240 GWe),如果取低值,即 120 GWe,则要求在 2020 年的 40 GWe 的基础上,再增加 80 GWe, 其中可能包括 30 GWe 的快堆电站;如果取中值,即 180 GWe,则要求在 2020 年的 40 GWe 的基础上, 再增加 140 GWe,其中可能包括 60 GWe 的快堆电站;如果取高值,即 240 GWe,则要求在 2020 年 40 GWe 的基础上,再增加 200 GWe,热堆电站和快堆电站可能将分别达到 120 GWe
核科技信息2005年第2期 ● ·综述· 6结论 在未来几十年,中国为了保证国家民族经济的稳定发展,要致力于发展核能。 未来30年,第3代压水堆核电站是中国核动力主要机型。为了这一目标,我们必须迅速起步用我们 自己的努力来发展第3代压水堆技术。中国在未来要不断地建设核电站,并在近期对第 2代核电站进行改进。 鉴于全球已溪明轴咨源的有限性的事实,要持续发展依救闭合燃料循环的快堆能源系统的核聚 变能源。中国核能发展遵循的道路是压水堆系统到快堆系统。从压水堆向快堆转变需要40~50年, 作为发展中国家,中国核燃料循环技术的某些环节落后于发达国家的水平。中国的核燃料循环前段 己初步形成了工业生产能力,但技术要升级,规模要扩展。中国的燃料循环后段是薄弱环节。对于 燃料循环后段的研发工作要付出更多的务力,以期更加促进中国核能的发展。 4
核科技信息 2005 年第 2 期 NUCLEAR SCIENTIFIC & TECHNICAL INFORMATION. No.2, 2005 4 ·综 述· 6 结论 在未来几十年,中国为了保证国家民族经济的稳定发展,要致力于发展核能。 未来 30 年,第 3 代压水堆核电站是中国核动力主要机型。为了这一目标,我们必须迅速起步用我们 自己的努力来发展第 3 代压水堆技术。中国在未来要不断地建设核电站,并在近期对第 2 代核电站进行改进。 鉴于全球已探明铀资源的有限性的事实,要持续发展依赖闭合燃料循环的快堆能源系统的核聚 变能源。中国核能发展遵循的道路是压水堆系统到快堆系统。从压水堆向快堆转变需要 40~50 年。 作为发展中国家,中国核燃料循环技术的某些环节落后于发达国家的水平。中国的核燃料循环前段 已初步形成了工业生产能力,但技术要升级,规模要扩展。中国的燃料循环后段是薄弱环节。对于 燃料循环后段的研发工作要付出更多的努力,以期更加促进中国核能的发展
核科技信息 2005年第2期 ·综述· NUCLEAR SCIENTIFIC TECHNICALINFORMATION.No.2 2005 中国核电发展前景 石侠民,卢银娟,丁其华,王春芬,哈琳,王颖,吴眷喜 (中国核科技信息与经济研究院,北京100037) 摘要:分析了世界核电复苏形势,闸述了核电发展在我国国民经济中的地位和作用,并对我国新一代核电 堆型进行了探讨。 关键词:核电:复苏;地位和作用 1引言 党的十六大提出,到2020年我国将全面建成小康社会。保证能源供应充足和安全是实现这一 目标的基本条件。核电是安全、可靠、清洁的能源。积极发展核电是保证能源可持续发展的重要 途径之 进入21世纪后,世界核电形势迅速复苏,以美国为代表的西方核电技术发达国家在基本完成 第3代核电技术开发基础上,己经提出并实施第4代核电技术的开发途径,主要目标是进一步提 高核电经济性和安全性,减少核废物,防止核扩散,并统一考虑核燃料循环和核电技术。 核电发展的主要动力是经济高速发展下的能源需求和满足减少温室气体排放、降低环境污染 的要求。世界核电发展起始于上世纪五、六十年代,七、八十年代达到高峰。世界核发电量占总 发电量的比例在1970年、1980年和1990年分别为1.5%、8.6%和16.7%。从上世纪90年代开 始,世界核电在数量增长上趋于停滞,但是在质量上却有明显提高。 1986年切尔诺贝利发生严重核事故后,国际原子能机构(IEA)大力提倡核安全文化,建立 安全管理体系,推动概率风险评价方法的广泛应用,提供各种先进核安全技术服务,还组织了提 高东欧和中欧前苏联设计的核电站安全的重大项目。世界核电站营运者联合会(WAO)和国际原 子能机构大力推动了核电站 运行安全信息的交流。世界核电安全水平和经济性得到了持续提高。核电机组(每7000小时临荞 运行中)非计划停堆次数和工业安全事故率均在逐年下降,从1990年到2000年,分别由1.8、 5.2下降到0.6、1.63,标志着核电安全水平的普遍提高。第3代先进核电技术开发在北美、欧洲、 亚洲和南非取得重大进展,第4代经济、安全、废物量少和具有防核扩散能力的反应堆技术已经 提出6种候选堆型和开发“路程图”。 种种迹象表明,核电是“安全、经济、清洁”的可持续发展能源的认识已经为越来越多的国 家和大众接受,全世界范围的核电复苏己经开始 2世界核电复苏形势 虽然上世纪90年代世界核电在数量增长上趋于停滞,但是为了保证能源供应、保持经济持续 发展、降低环境污染、减少温室气体排放,以美国为代表的核电发达国家从未停止核电技术开发。 从80年代后半叶起,美国核电界与电力研究所(EPRI)共同努力,花了近0年时间,按照用户 要求(URD),至90年代末先后开发出一系列第3代先进核电反应堆,包括ABR、APR、System8 和AP600,实现了更安全、更先进的目标,并已经在日本(ABWR)和韩国(部分System80*技
核科技信息 2005 年第 2 期 NUCLEAR SCIENTIFIC & TECHNICAL INFORMATION. No.2, 2005 5 ·综 述· 中国核电发展前景 石侠民,卢银娟,丁其华,王春芬,哈 琳,王 颖,吴春喜 (中国核科技信息与经济研究院,北京 100037) 摘要:分析了世界核电复苏形势,阐述了核电发展在我国国民经济中的地位和作用,并对我国新一代核电 堆型进行了探讨。 关键词:核电;复苏;地位和作用 1 引言 党的十六大提出,到 2020 年我国将全面建成小康社会。保证能源供应充足和安全是实现这一 目标的基本条件。核电是安全、可靠、清洁的能源。积极发展核电是保证能源可持续发展的重要 途径之一。 进入 21 世纪后,世界核电形势迅速复苏,以美国为代表的西方核电技术发达国家在基本完成 第 3 代核电技术开发基础上,已经提出并实施第 4 代核电技术的开发途径,主要目标是进一步提 高核电经济性和安全性,减少核废物,防止核扩散,并统一考虑核燃料循环和核电技术。 核电发展的主要动力是经济高速发展下的能源需求和满足减少温室气体排放、降低环境污染 的要求。世界核电发展起始于上世纪五、六十年代,七、八十年代达到高峰。世界核发电量占总 发电量的比例在 1970 年、1980 年和 1990 年分别为 1.5%、8.6%和 16.7%。从上世纪 90 年代开 始,世界核电在数量增长上趋于停滞,但是在质量上却有明显提高。 1986 年切尔诺贝利发生严重核事故后,国际原子能机构(IAEA)大力提倡核安全文化,建立 安全管理体系,推动概率风险评价方法的广泛应用,提供各种先进核安全技术服务,还组织了提 高东欧和中欧前苏联设计的核电站安全的重大项目。世界核电站营运者联合会(WANO)和国际原 子能机构大力推动了核电站 运行安全信息的交流。世界核电安全水平和经济性得到了持续提高。核电机组(每 7000 小时临界 运行中)非计划停堆次数和工业安全事故率均在逐年下降,从 1990 年到 2000 年,分别由 1.8、 5.2 下降到 0.6、1.63,标志着核电安全水平的普遍提高。第 3 代先进核电技术开发在北美、欧洲、 亚洲和南非取得重大进展,第 4 代经济、安全、废物量少和具有防核扩散能力的反应堆技术已经 提出 6 种候选堆型和开发“路程图”。 种种迹象表明,核电是“安全、经济、清洁”的可持续发展能源的认识已经为越来越多的国 家和大众接受,全世界范围的核电复苏已经开始。 2 世界核电复苏形势 虽然上世纪 90 年代世界核电在数量增长上趋于停滞,但是为了保证能源供应、保持经济持续 发展、降低环境污染、减少温室气体排放,以美国为代表的核电发达国家从未停止核电技术开发。 从 80 年代后半叶起,美国核电界与电力研究所(EPRI)共同努力,花了近 20 年时间,按照用户 要求(URD),至 90 年代末先后开发出一系列第 3 代先进核电反应堆,包括 ABWR、APWR、System 80 +和 AP600,实现了更安全、更先进的目标,并已经在日本(ABWR)和韩国(部分 System 80+技
核科技信息2005年第2期 ·综述· 术)得到实施。 与此同时,自1990年以来,美国致力于核电站运行性能的改进,通过设备的更新改造,增加单机 功率,提高负荷因子,取得了相当于19台100万kW级核电机组投入运行的效益。2001年平均容 量因子达到89.5%,2001年增加核发电能力29.5万kW,2002年增加94.4万kW,2003年增加 64.4万kW。美国能源部还积极推进现役核电站的延寿工作,把寿期由40年延长到60年,把现役 核电机组延寿到2030年以后。 美国在核电经济、安全领域取得的巨大业绩,证实了轻水堆技术和核电站运行管理技术已经 成熟。世界核电站运营者联合会的统计数据表明,10顶具有核电安全性的指标(机组容量因子、 非计划容量损失因子、自动停堆次数、集体辐射剂量、放射性固体废物量、安全系统性能、热性 能、燃料可靠性、冷却水化学性能、工业安全事故率)都有了明显的改进,相同发电量的平均死 亡人数远小于煤电和气电:每年避免了2亿多tC0排入环境:新建核电站在 5%贴现率的情况下,核电在6个国家中发电成本己是最低的。从世界范围来看,阻碍核电发展的 主要技术问题已经突破,人们越来越认识到“安全、经济、清洁”的核电将是保证人类持续发展 和保持生态环境的必由之路。 在人类刚刚迈入21世纪时,从美国传来了振奋人心的“核电复兴”的喜讯。2001年5月17 日,总统布什在“美国国家能源政策报告”发布会上指出:“高科技经济就是高耗电经济”,“美国 需要发展更多的电力”,“美国应发展清洁的、资源无限的核能”。美国发展核电的决心激起了世界 核能界和许多国家政府的关注,他们开始重新审视本国核电的未来发展, 就在布什总统倡议发展核电前不久,俄罗斯总统普京于2000年9月6日在美国纽约世界新干 年峰会上也曾提出了推动核电发展的倡议,号召实现费米(Enrice0 Fermi)的梦想和解决21世 纪核电发展的主要问题。 与此同时,以韩国、中国和日本为代表的亚洲地区,仍然保持了核电发展的良好趋势。 3核电在我国国民经济中的地位和作用 我国能源资源相对短缺,人均能源资源贫乏。经济可持续发展存在能源发展需求与能源资源 储量不足的矛盾。伊拉克战争后,美国进一步控制了中东石油:近日俄罗斯不顾原有的政府承诺, 推翻了从西伯利亚到中国大庆输油管道的建设方案,更凸显我国能源安全方面存在的危机 我国油气资源严重短缺是一个既定事实。根据2000年调查资料,我国石油资源人均可 采储量只有2.6t,相当于世界平均水平的11.06%。目前我国石油产量为1.6亿t,预计可采量 为118亿-158亿t。由于新增生产能力要抵补衰减的能力,2010年前最多维持目前的水平。此 后产量还将递减,即使这样,开采年限最多几十年。我国石油需求域来域多地依巅讲口己成定局 保守估计,到2010年我国石油需求将达3.2亿~3.5亿t,届时进口量将达1.6亿~1.9亿t.2020 年时我国的石油进口量可能将达3亿t,即大部分将依赖进口。 天然气人均可采储量只有1074,相当于世界平均水平的4.33%。即使按预计到2010 年探明储量可能达40000亿m和年产量700亿~740亿m(距市场需求缺口很大)计算,开采年 限也不到60年。 我国煤炭资源虽然丰富,但是前景并不乐观,人均可采储量只有89.8t,相当于世界平均水 平的55.26%,相当于经济合作与发展组织(0CD)国家的22.49%,相当于美国的10.18%。 煤炭、石油、天然气是动力燃料,更是工业原料,必须综合开发利用才能充分体现它们的价 值、经济性和合理性,仅仅利用其槛烧所产生的热量,实际上是一种巨大的资源浪费。它们又是
核科技信息 2005 年第 2 期 NUCLEAR SCIENTIFIC & TECHNICAL INFORMATION. No.2, 2005 6 ·综 述· 术)得到实施。 与此同时,自 1990 年以来,美国致力于核电站运行性能的改进,通过设备的更新改造,增加单机 功率,提高负荷因子,取得了相当于 19 台 100 万 kW 级核电机组投入运行的效益。2001 年平均容 量因子达到 89.5%,2001 年增加核发电能力 29.5 万 kW,2002 年增加 94.4 万 kW,2003 年增加 64.4 万 kW。美国能源部还积极推进现役核电站的延寿工作,把寿期由 40 年延长到 60 年,把现役 核电机组延寿到 2030 年以后。 美国在核电经济、安全领域取得的巨大业绩,证实了轻水堆技术和核电站运行管理技术已经 成熟。世界核电站运营者联合会的统计数据表明,10 项具有核电安全性的指标(机组容量因子、 非计划容量损失因子、自动停堆次数、集体辐射剂量、放射性固体废物量、安全系统性能、热性 能、燃料可靠性、冷却水化学性能、工业安全事故率)都有了明显的改进,相同发电量的平均死 亡人数远小于煤电和气电;每年避免了 2 亿多 t CO2 排入环境;新建核电站在 5%贴现率的情况下,核电在 6 个国家中发电成本已是最低的。从世界范围来看,阻碍核电发展的 主要技术问题已经突破,人们越来越认识到“安全、经济、清洁”的核电将是保证人类持续发展 和保持生态环境的必由之路。 在人类刚刚迈入 21 世纪时,从美国传来了振奋人心的“核电复兴”的喜讯。2001 年 5 月 17 日,总统布什在“美国国家能源政策报告”发布会上指出:“高科技经济就是高耗电经济”,“美国 需要发展更多的电力”,“美国应发展清洁的、资源无限的核能”。美国发展核电的决心激起了世界 核能界和许多国家政府的关注,他们开始重新审视本国核电的未来发展。 就在布什总统倡议发展核电前不久,俄罗斯总统普京于 2000 年 9 月 6 日在美国纽约世界新千 年峰会上也曾提出了推动核电发展的倡议,号召实现费米(Enrico Fermi)的梦想和解决 21 世 纪核电发展的主要问题。 与此同时,以韩国、中国和日本为代表的亚洲地区,仍然保持了核电发展的良好趋势。 3 核电在我国国民经济中的地位和作用 我国能源资源相对短缺,人均能源资源贫乏。经济可持续发展存在能源发展需求与能源资源 储量不足的矛盾。伊拉克战争后,美国进一步控制了中东石油;近日俄罗斯不顾原有的政府承诺, 推翻了从西伯利亚到中国大庆输油管道的建设方案,更凸显我国能源安全方面存在的危机。 我国油气资源严重短缺是一个既定事实。根据 2000 年调查资料,我国石油资源人均可 采储量只有 2.6t,相当于世界平均水平的 11.06%。目前我国石油产量为 1.6 亿 t,预计可采量 为 118 亿~158 亿 t。由于新增生产能力要抵补衰减的能力,2010 年前最多维持目前的水平。此 后产量还将递减,即使这样,开采年限最多几十年。我国石油需求越来越多地依赖进口已成定局。 保守估计,到 2010 年我国石油需求将达 3.2 亿~3.5 亿 t,届时进口量将达 1.6 亿~1.9 亿 t。2020 年时我国的石油进口量可能将达 3 亿 t,即大部分将依赖进口。 天然气人均可采储量只有 1074m 3,相当于世界平均水平的 4.33%。即使按预计到 2010 年探明储量可能达 40000 亿 m 3 和年产量 700 亿~740 亿 m 3(距市场需求缺口很大)计算,开采年 限也不到 60 年。 我国煤炭资源虽然丰富,但是前景并不乐观,人均可采储量只有 89.8t,相当于世界平均水 平的 55.26%,相当于经济合作与发展组织 (OECD)国家的 22.49%,相当于美国的 10.18%。 煤炭、石油、天然气是动力燃料,更是工业原料,必须综合开发利用才能充分体现它们的价 值、经济性和合理性,仅仅利用其燃烧所产生的热量,实际上是一种巨大的资源浪费。它们又是
核科技信息 2005年第2期 ·综述· NUCLEAR SCIENTIFIC TECHNICALINFORMATION.No.2 2005 一个国家重要的战略性资源,且不可再生,应从长远的战略总体上考虑并高度重视其资源的保护、 储备,尽一切努力节省,留给子孙后代,以利国家可持续发展,长治久安 我国水能资源丰富但也有限.据统计,其技术开发容量为3.785亿kW,经济可开发容量为2.94 亿k。至2001年底,已开发0.83亿k,占经济可开发容量的28.2%。预计到2020年,水电装 机容量将达到2.2亿k黑,占经济可开发容量的74.8%,占技术可开发容量的58.1%。届时,所 余资源不多,发展空间不大。 其它可再生能源(非水可再生能源),如太阳能、风能、地热、潮汐、生物质能等,由于受开 发技术的限制,加上成本太高,资源分散,规模小,经济性差,只能因地制宜地进行分散、小型 式地开发。预计在相当长的一个时期内,它们的总和在我国电力总装机容量中所占的比重很小, 约在1%左右。 为了保证21世纪我国能源的可持续发展,发展核电是唯一可以大规模取代化石燃料的成熟的 洁净能源 目前我国的能源结构不合理,能源供应以煤炭为主,大量燃煤造成严重环境污染,还有产生 严重的温室气体问题,我国已经成为世界上环境污染最严重的国家之一。我国在大气环境方面正 面临越来越大的国际压力,这将严重制约我国的进一步发展。 目前,煤炭在世界一次能源结构中的比例大幅下降,1950年占57.70%,1970年下降到 30.6%,1996年为26%。但是,我国一直维持以煤为主的能源结构,目前仍约占75%。 大量煤炭的燃烧,使我国S0,的排放量名列世界第一。1995年我国因大气污染和酸雨造成的 经济损失达370亿美元,超过国内生产总值的5%。1998年全球大气污染最严重的十大城市中, 我国竞占7个。 显然。过多使用煤炭必然带来效率低、效益差和环墙亚重污染的后果。我国是国际“气候变 化框架公约”和“京都议定书”的签字国,负有“碳诚排”的国际责任和义不容辞的义务。从长 远发展看,更是只有发展核电才是确保能源安全供应,减少C,排放和改善生态环境的切实有效 的途径。 为实现2020年全面建成小康社会的宏伟目标,保证电力安全充足的供应,是重要的基础和必 备条件。但到2002年底,虽然我国电力装机容量达到3.53亿k,年发电量达到16500 亿k,居世界第2位,但人均占有电量只有 1287kW,不到美国的1/10,大约为世界平均水平的一半。到2020年,我国经济要进入中等发达 国家水平行列,相应电力也必须要接近世界平均水平,即年人均要达到3000k左右,相应装机 容量应为9.5亿kW左右,比2002年净增近6亿kW。 为了确保2020年电力可靠供应,根据专家分析平衡,届时最少应有0.4亿k核电装机容量, 年发电量2600亿kh,约占全国总装机容量的4%强,发电量的6%。 目前,核电己经提供了全世界16%一17%的电能,欧、美、亚三大洲各发达国家的核电,均 提供了本国20%~75%的电能。核电对保证国家能源安全供应和国民经济与社会可持续发展将起 到相当重要的作用。我国2020年达到4000万kW核电装机容量,不仅是完全必要的,而且之后仍 需较大规模地发展。 由于核电站必须确保核安全,不仅技术密集、高、新,而且从前期工作到核电站调试运行, 整个建设过程均要严格按核安全法规执行,需耗用较长时间及较多的人、财、物力。假定新核电 工程项目在己有厂址的基础上,前期工作一般2~3年,从开工到建成为5~6年,因此,从2005一 7
核科技信息 2005 年第 2 期 NUCLEAR SCIENTIFIC & TECHNICAL INFORMATION. No.2, 2005 7 ·综 述· 一个国家重要的战略性资源,且不可再生,应从长远的战略总体上考虑并高度重视其资源的保护、 储备,尽一切努力节省,留给子孙后代,以利国家可持续发展,长治久安。 我国水能资源丰富但也有限。据统计,其技术开发容量为 3.785 亿 kW,经济可开发容量为 2.94 亿 kW。至 2001 年底,已开发 0.83 亿 kW,占经济可开发容量的 28.2%。预计到 2020 年,水电装 机容量将达到 2.2 亿 kW,占经济可开发容量的 74.8%,占技术可开发容量的 58.1%。届时,所 余资源不多,发展空间不大。 其它可再生能源(非水可再生能源),如太阳能、风能、地热、潮汐、生物质能等,由于受开 发技术的限制,加上成本太高,资源分散,规模小,经济性差,只能因地制宜地进行分散、小型 式地开发。预计在相当长的一个时期内,它们的总和在我国电力总装机容量中所占的比重很小, 约在 1%左右。 为了保证 21 世纪我国能源的可持续发展,发展核电是唯一可以大规模取代化石燃料的成熟的 洁净能源。 目前我国的能源结构不合理,能源供应以煤炭为主,大量燃煤造成严重环境污染,还有产生 严重的温室气体问题,我国已经成为世界上环境污染最严重的国家之一。我国在大气环境方面正 面临越来越大的国际压力,这将严重制约我国的进一步发展。 目前,煤炭在世界一次能源结构中的比例大幅下降,1950 年占 57.70%,1970 年下降到 30.6%,1996 年为 26%。但是,我国一直维持以煤为主的能源结构,目前仍约占 75%。 大量煤炭的燃烧,使我国 SO2 的排放量名列世界第一。1995 年我国因大气污染和酸雨造成的 经济损失达 370 亿美元,超过国内生产总值的 5%。1998 年全球大气污染最严重的十大城市中, 我国竟占 7 个。 显然,过多使用煤炭必然带来效率低、效益差和环境严重污染的后果。我国是国际“气候变 化框架公约”和“京都议定书”的签字国,负有“碳减排”的国际责任和义不容辞的义务。从长 远发展看,更是只有发展核电才是确保能源安全供应,减少 CO2 排放和改善生态环境的切实有效 的途径。 为实现 2020 年全面建成小康社会的宏伟目标,保证电力安全充足的供应,是重要的基础和必 备条件。但到 2002 年底,虽然我国电力装机容量达到 3.53 亿 kW,年发电量达到 16500 亿 kWh,居世界第 2 位,但人均占有电量只有 1287kWh,不到美国的 1/10,大约为世界平均水平的一半。到 2020 年,我国经济要进入中等发达 国家水平行列,相应电力也必须要接近世界平均水平,即年人均要达到 3000kWh 左右,相应装机 容量应为 9.5 亿 kW 左右,比 2002 年净增近 6 亿 kW。 为了确保 2020 年电力可靠供应,根据专家分析平衡,届时最少应有 0.4 亿 kW 核电装机容量, 年发电量 2600 亿 kWh,约占全国总装机容量的 4%强,发电量的 6%。 目前,核电已经提供了全世界 16%~17%的电能,欧、美、亚三大洲各发达国家的核电,均 提供了本国 20%~75%的电能。核电对保证国家能源安全供应和国民经济与社会可持续发展将起 到相当重要的作用。我国 2020 年达到 4000 万 kW 核电装机容量,不仅是完全必要的,而且之后仍 需较大规模地发展。 由于核电站必须确保核安全,不仅技术密集、高、新,而且从前期工作到核电站调试运行, 整个建设过程均要严格按核安全法规执行,需耗用较长时间及较多的人、财、物力。假定新核电 工程项目在已有厂址的基础上,前期工作一般 2~3 年,从开工到建成为 5~6 年,因此,从 2005~
核科技信息2005年第2期 ·综述· 2015年,年均需开工300万k核电工程,即从2010~2020年,年均需投产300万kW的核电机 组,才能保证2020年达到核电总装机容量4000万k的目标,时间已经非常紧迫。 除已有的广东省大亚湾地风、浙江省泰山地风和江苏省田湾地区基地外,己经开展工作的折 江省三门、广东省阳江、山东省海阳、福建省惠安和其他条件比较好的厂址,应该尽快开展厂址 准备并向国家提出新建核电机组的申请。 4我国新一代核电堆型探讨 原国家计委规划中提出:“适度发展核电,加快核电国产化,充分利用我国己经形成的核电设 计、制造、建造和运营能力,以我为主,中外合作,以有竞争力的电价为目标,实现核电国产化。 同时积极支持我国自行开发新一代核电站的工作,为‘十一五'及以后核电的发展奠定基础。” 国防科工委提出:“核电发展要坚持自主设计、自主制造、自主建造、自主运营的方针,通 以我为主,中外合作,引进技术,形成30万一个环路的100万级压水堆核电站标准堆型, 实现国产化目标。·十五”期间择机开工建设核电国产化依托项目,建设规模约600万kW。加 核电国产化的研究与开发,同时开展先进压水堆核电站关健技术的研究开发工作。” 上述国家计委与国防科工委提出的我国发展核电和实现核电国产化方针的基本精神是完全正 确的。 与世界上大多数国家一样,从宏观上看,中国核能发展采取“3步走”(即:热中子反应堆一 快中子增殖堆一受控核聚变堆)的方针,当前一个时期以发展热堆为主,同时继续开展快中子增 殖堆和受控核聚变的技术研究和跟踪。在热堆阶段,又采取分2步发展的原则。 第1步就是近期内,2010年以前,建设满足我国目前核安全要求、经济合理的核电机组,以 加快国产化进程,逐步建立我国核电技术及标准体系,为跟踪国际先进水平打下基础:第2步是 在跟踪国际先进水平的同时,积极参与国际合作,开发更经济、更安全的新一代核电机组。 这2步应是紧密结合的,而不是分离的。既然第1步是为第2步打基础,因此在确定第1步 方向时,首先应该知道第2步的方向 确定了新一代核电机型后,就要解决如何分2步去开发和实现这种机型的国产化。 总体来说,我国核电界基本一致认为,我国新一代核电机型应该能满足国际上通用的用户要 求文件(URD和EUR),是采用国际先进技术的更安全、更经济的核电机型。 从第1部分核电机型分代标准来看,第4代机型可以符合这一要求。但是现在刚提出目标草 案,离实现还有很大距离。它的一个特点是防止核扩散,主张燃料“一次通过”,没有考虑核燃料 循环经济性和核资源充分利用间愿,与我国的乏燃料后处理路线不符。结合我国国情,综合考虑 经济性、安全性、资源有效利用和核燃料循环路线等,将第4代核电机型作为我国新一代先进核 电机型为时过早。目前,我们只要有一部分人员跟踪第4代发展动向就行。 显然,我国新一代核电机型应该采用国际上更安全、更经济,又趋于成熟的“第3代核电技 术 我们认为,首先应该确定发展新一代核电反应堆(热堆)的目标如下: 第】步日标 一掌握成熟技术(2001~2010年):改进完善第2代核电站,并发展升级延寿 技术。与此同时,编制《中国先进核电站用户要求文件》,开展满足国际UD要求的先进核电站技 术开发工作,以非能动安全系统及模块化技术为重点,进行先进反应堆核电站的关键技术与系统 开发,完成先进堆核电站的初步设计及相应的各项工程设计验证试验,完成关健设备的研制。 第2步目标(2010~2020年):逐步开发能满足用户要求的新一代核电站,其主要目标应该
核科技信息 2005 年第 2 期 NUCLEAR SCIENTIFIC & TECHNICAL INFORMATION. No.2, 2005 8 ·综 述· 2015 年,年均需开工 300 万 kW 核电工程,即从 2010~2020 年,年均需投产 300 万 kW 的核电机 组,才能保证 2020 年达到核电总装机容量 4000 万 kW 的目标,时间已经非常紧迫。 除已有的广东省大亚湾地区、浙江省秦山地区和江苏省田湾地区基地外,已经开展工作的浙 江省三门、广东省阳江、山东省海阳、福建省惠安和其他条件比较好的厂址,应该尽快开展厂址 准备并向国家提出新建核电机组的申请。 4 我国新一代核电堆型探讨 原国家计委规划中提出:“适度发展核电,加快核电国产化,充分利用我国已经形成的核电设 计、制造、建造和运营能力,以我为主,中外合作,以有竞争力的电价为目标,实现核电国产化。 同时积极支持我国自行开发新一代核电站的工作,为‘十一五’及以后核电的发展奠定基础。” 国防科工委提出:“核电发展要坚持自主设计、自主制造、自主建造、自主运营的方针,通过 以我为主,中外合作,引进技术,形成 30 万 kW 一个环路的 100 万 kW 级压水堆核电站标准堆型, 实现国产化目标。‘十五’期间择机开工建设核电国产化依托项目,建设规模约 600 万 kW。加强 核电国产化的研究与开发,同时开展先进压水堆核电站关键技术的研究开发工作。” 上述国家计委与国防科工委提出的我国发展核电和实现核电国产化方针的基本精神是完全正 确的。 与世界上大多数国家一样,从宏观上看,中国核能发展采取“3 步走”(即:热中子反应堆- 快中子增殖堆-受控核聚变堆)的方针,当前一个时期以发展热堆为主,同时继续开展快中子增 殖堆和受控核聚变的技术研究和跟踪。在热堆阶段,又采取分 2 步发展的原则。 第 1 步就是近期内,2010 年以前,建设满足我国目前核安全要求、经济合理的核电机组,以 加快国产化进程,逐步建立我国核电技术及标准体系,为跟踪国际先进水平打下基础;第 2 步是 在跟踪国际先进水平的同时,积极参与国际合作,开发更经济、更安全的新一代核电机组。 这 2 步应是紧密结合的,而不是分离的。既然第 1 步是为第 2 步打基础,因此在确定第 1 步 方向时,首先应该知道第 2 步的方向。 确定了新一代核电机型后,就要解决如何分 2 步去开发和实现这种机型的国产化。 总体来说,我国核电界基本一致认为,我国新一代核电机型应该能满足国际上通用的用户要 求文件(URD 和 EUR),是采用国际先进技术的更安全、更经济的核电机型。 从第 1 部分核电机型分代标准来看,第 4 代机型可以符合这一要求。但是现在刚提出目标草 案,离实现还有很大距离。它的一个特点是防止核扩散,主张燃料“一次通过”,没有考虑核燃料 循环经济性和核资源充分利用问题,与我国的乏燃料后处理路线不符。结合我国国情,综合考虑 经济性、安全性、资源有效利用和核燃料循环路线等,将第 4 代核电机型作为我国新一代先进核 电机型为时过早。目前,我们只要有一部分人员跟踪第 4 代发展动向就行。 显然,我国新一代核电机型应该采用国际上更安全、更经济,又趋于成熟的“第 3 代核电技 术”。 我们认为,首先应该确定发展新一代核电反应堆(热堆)的目标如下: 第 1 步目标——掌握成熟技术(2001~2010 年):改进完善第 2 代核电站,并发展升级延寿 技术。与此同时,编制《中国先进核电站用户要求文件》,开展满足国际 URD 要求的先进核电站技 术开发工作,以非能动安全系统及模块化技术为重点,进行先进反应堆核电站的关键技术与系统 开发,完成先进堆核电站的初步设计及相应的各项工程设计验证试验,完成关键设备的研制。 第 2 步目标(2010~2020 年):逐步开发能满足用户要求的新一代核电站,其主要目标应该
核科技信息2005年第2期 ·综述· NUCLEAR SCIENTIFIC TECHNICALINFORMATION.No.2 2005 基本符合RD和EUR的要求。 新一代核电机组的研究开发,仍宜坚持以我为主、中外合作的方针,尽量利用国外已成熟的 技术,以节省研究开发的经费和时间。中外合作、引进技术的方式,应根据引进和合作的内容, 采用合适的方式,如聘请外国专家当顾问,分包设计、咨询、委托审查、联合设计等。关于严重 事故对策研究,主要通过引进外国软件,参加国际合作研究项目等方式进行
核科技信息 2005 年第 2 期 NUCLEAR SCIENTIFIC & TECHNICAL INFORMATION. No.2, 2005 9 ·综 述· 基本符合 URD 和 EUR 的要求。 新一代核电机组的研究开发,仍宜坚持以我为主、中外合作的方针,尽量利用国外已成熟的 技术,以节省研究开发的经费和时间。中外合作、引进技术的方式,应根据引进和合作的内容, 采用合适的方式,如聘请外国专家当顾问,分包设计、咨询、委托审查、联合设计等。关于严重 事故对策研究,主要通过引进外国软件,参加国际合作研究项目等方式进行
核科技信息2005年第2期 ·综述· 中国核燃料循环发展战略 李广长,滕利军 (中核集团核燃料部,北京100822) 关键词:中国:核燃料循环:成略 1简介 中国核工业源自上世纪50年代中期,经过逐步发展,于60年代建成了完整的军用目的的 核工业体系。 从上世纪90年代早期开始,中国又建立了比较完整的民用核工业体系,包括铀矿采治、铀转化、 钠浓缩、燃料元件制造、反应堆和后处理等,还有一些试验设施。同时培养建立了富有经 的验核科技专家和专业人员队伍。 到2004年12月底,有9台核电机组投入商业运行,装机容量达到6.7Gm。在中国的一些省份, 核电已经成为经济发展的重要能源。目前,中国政府决定加速核电发展。根据中国政府能源需求计 划,到2020年底,核电总装机容量将达 到40G。 为了适应中国核电发展,核燃料循环工业也制定了一个与其相匹配的发展规划。今后几年, 中国核燃料循环工业也将进入快速发展阶段。 2核燃料循环工业的发展原则和政策 2.1核燃料循环工业的发展原则 中国发展核燃料循环工业遵循如下原则: )坚持和平利用核能 2)建立先进的核燃料循环工业,满足国内核电发展需求: 3)在铀资源供应方面,继续推行“国内与国际两个市场”相结合的政策: 4)采用闭式核燃料循环政策。中国将对核电站的乏燃料进行后处理以回收利用轴和杯。作 为拥有核武器的国家,中国将继续遵循核不扩散条约: 5)遵照国家放射性和环境保护的法律和法规,保证核设施和人员的安全: 2.2核燃料循环工业的发展政策 中国核燃料循环工业的有关发展政策: 1)在铀浓缩方面,由扩散工艺改为离心工艺,以降低能耗和分离功成本,从而降低核电成 2)在燃料元件方面,引进国外核燃料组件先进的设计、制造技术和管理经验,同时在国内积极
核科技信息 2005 年第 2 期 NUCLEAR SCIENTIFIC & TECHNICAL INFORMATION. No.2, 2005 8 ·综 述· 中国核燃料循环发展战略 李广长,滕利军 (中核集团核燃料部,北京 100822) 摘要:目前,中国正在积极推进核电建设。本文简述了核燃料循环为适应形势需要的发展政策,也简述 了核燃料循环工业的现状和将来。最后,建议加强国际合作。 关键词:中国;核燃料循环;战略 1 简介 中国核工业源自上世纪 50 年代中期,经过逐步发展,于 60 年代建成了完整的军用目的的 核工业体系。 从上世纪 90 年代早期开始,中国又建立了比较完整的民用核工业体系,包括铀矿采冶、铀转化、 铀浓缩、燃料元件制造、反应堆和后处理等,还有一些试验设施。同时培养建立了富有经 的验核科技专家和专业人员队伍。 到 2004 年 12 月底,有 9 台核电机组投入商业运行,装机容量达到 6.7GW。在中国的一些省份, 核电已经成为经济发展的重要能源。目前,中国政府决定加速核电发展。根据中国政府能源需求计 划,到 2020 年底,核电总装机容量将达 到 40GW。 为了适应中国核电发展,核燃料循环工业也制定了一个与其相匹配的发展规划。今后几年, 中国核燃料循环工业也将进入快速发展阶段。 2 核燃料循环工业的发展原则和政策 2.1 核燃料循环工业的发展原则 中国发展核燃料循环工业遵循如下原则: 1) 坚持和平利用核能; 2) 建立先进的核燃料循环工业,满足国内核电发展需求; 3) 在铀资源供应方面,继续推行“国内与国际两个市场”相结合的政策; 4) 采用闭式核燃料循环政策。中国将对核电站的乏燃料进行后处理以回收利用铀和钚。作 为拥有核武器的国家,中国将继续遵循核不扩散条约; 5) 遵照国家放射性和环境保护的法律和法规,保证核设施和人员的安全; 2.2 核燃料循环工业的发展政策 中国核燃料循环工业的有关发展政策: 1) 在铀浓缩方面,由扩散工艺改为离心工艺,以降低能耗和分离功成本,从而降低核电成 本; 2) 在燃料元件方面,引进国外核燃料组件先进的设计、制造技术和管理经验,同时在国内积极