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核能發(fā)電是利用核反應(yīng)堆中的核裂變能來代替礦物燃料的化學(xué)能，以核反應(yīng)堆及蒸汽發(fā)生器代替火力發(fā)電的鍋爐，以核裂變能代替化學(xué)能。沸水堆是一種核能發(fā)電的動(dòng)力堆，冷卻劑通過堆心加熱，將熱量傳給二回路或三回路的水，形成蒸汽推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)。因此，核能發(fā)電是一種清潔、高效的能源方式，可以滿足人類大量的能源需求。核能發(fā)電
核裂變能代替礦物燃料的化學(xué)能
核能發(fā)電是利用核反應(yīng)堆中核裂變所釋放出的熱能進(jìn)行發(fā)電的方式。它與火力發(fā)電極其相似。只是以核反應(yīng)堆及蒸汽發(fā)生器來代替火力發(fā)電的鍋爐，以核裂變能代替礦物燃料的化學(xué)能。除沸水堆外，其他類型的動(dòng)力堆都是一回路的冷卻劑通過堆心加熱，在蒸汽發(fā)生器中將熱量傳給二回路或三回路的水，然后形成蒸汽推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)。沸水堆則是一回路的冷卻劑通過堆心加熱變成70個(gè)大氣壓左右的飽和蒸汽，經(jīng)汽水分離并干燥后直接推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)。
簡介
核能發(fā)電是利用核反應(yīng)堆中核裂變所釋放出的熱能進(jìn)行發(fā)電，它是實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)電的一種重要方式。國際原子能機(jī)構(gòu)2011年1月公布的數(shù)據(jù)顯示，全球正在運(yùn)行的核電機(jī)組共442座，核電發(fā)電量約占全球發(fā)電總量的16%。擁有核電機(jī)組最多的國家依次為：美國、法國、日本和俄羅斯。
核能發(fā)電利用鈾燃料進(jìn)行核分裂連鎖反應(yīng)所產(chǎn)生的熱，將水加熱成高溫高壓，核反應(yīng)所放出的熱量較燃燒化石燃料所放出的能量要高很多（相差約百萬倍），而所需要的燃料體積與火力電廠相比少很多。核能發(fā)電所使用的的鈾235純度只約占3%－4%，其余皆為無法產(chǎn)生核分裂的鈾238。
舉例而言，核電廠每年要用掉50噸的核燃料，只要2支標(biāo)準(zhǔn)貨柜就可以運(yùn)載。如果換成燃煤，則需要515萬噸，每天要用20噸的大卡車運(yùn)705車才夠。如果使用天然氣，需要143萬噸，相當(dāng)于每天燒掉20萬桶家用瓦斯。換算起來，剛好接近全臺(tái)灣692萬戶的瓦斯用量。
簡史
核能發(fā)電的歷史與動(dòng)力堆的發(fā)展歷史密切相關(guān)。動(dòng)力堆的發(fā)展最初是出于軍事需要。1954年，蘇聯(lián)建成世界上第一座裝機(jī)容量為5兆瓦（電）的核電站。英、美等國也相繼建成各種類型的核電站。到1960年，有5個(gè)國家建成20座核電站，裝機(jī)容量1279兆瓦（電）。由于核濃縮技術(shù)的發(fā)展，到1966年，核能發(fā)電的成本已低于火力發(fā)電的成本。核能發(fā)電真正邁入實(shí)用階段。
1978年全世界22個(gè)國家和地區(qū)正在運(yùn)行的30兆瓦（電）以上的核電站反應(yīng)堆已達(dá)200多座，總裝機(jī)容量已達(dá)107776兆瓦（電）。80年代因化石能源短缺日益突出，核能發(fā)電的進(jìn)展更快。到1991年，全世界近30個(gè)國家和地區(qū)建成的核電機(jī)組為423套，總?cè)萘繛?.275億千瓦，其發(fā)電量占全世界總發(fā)電量的約16%。世界上第一座核電站—蘇聯(lián)奧布寧斯克核電站。
中國大陸的核電起步較晚，80年代才動(dòng)工興建核電站。中國自行設(shè)計(jì)建造的30萬千瓦（電）秦山核電站在1991年底投入運(yùn)行。大亞灣核電站于1987年開工，于1994年全部并網(wǎng)發(fā)電。
英國是全世界最早發(fā)展核電的國家之一，英國建成了世界上第一座商業(yè)運(yùn)營核電站。結(jié)合國內(nèi)巨大的消費(fèi)市場，英國政府對(duì)核能產(chǎn)業(yè)給予了政策上的大力支持。經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的攻堅(jiān)歷程，英國核電積累了世界領(lǐng)先的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，建立了成熟發(fā)達(dá)的人才基地，形成了成套的產(chǎn)業(yè)鏈及完備的配套服務(wù)體系。英國的核行業(yè)擁有超過40億英鎊營業(yè)額，據(jù)估計(jì)，在未來10年內(nèi)，英國核電行業(yè)還會(huì)吸引150億—170億英鎊的額外投資。作為第四代核能國際論壇的成員之一，英國是倡導(dǎo)第四代核電技術(shù)的活躍力量。
經(jīng)濟(jì)性
經(jīng)濟(jì)性以發(fā)電成本衡量。構(gòu)成核能發(fā)電成本的因素很多，包括基建投資費(fèi)用、安全防護(hù)費(fèi)用、核燃料費(fèi)用，以及核電站退役處理費(fèi)用。核電發(fā)展初期，不僅基建投資費(fèi)用昂貴，核燃料生產(chǎn)過程復(fù)雜，需要龐大的設(shè)備，加上特殊的安全措施需要，核能發(fā)電成本高于火電成本1倍以上。到60年代，核能發(fā)電成本已接近火電成本。到80年代，核電的成本已低于火電。據(jù)美國1984年統(tǒng)計(jì)，核電成本為2.7美分/千瓦時(shí)，而燃煤的發(fā)電成本為3.2美分/千瓦時(shí)，燃油發(fā)電成本為6.9美分/千瓦時(shí)。
核電成本隨各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、科學(xué)技術(shù)水平而異，以上所列均為核電發(fā)展水平較高的國家的數(shù)據(jù)。核能發(fā)電的成本雖然有了很大降低，但發(fā)現(xiàn)核電站退役處理的費(fèi)用遠(yuǎn)比早先預(yù)計(jì)的為高。因此，核電的總成本還應(yīng)有所增加。
全球核電站
英國
CalderHall核電站
CalderHall核電站是英國建成的第一座核電站，建于坎布里亞郡，它是鎂諾克斯氣冷堆的原型，于1953年興建，1956年開始向國家電網(wǎng)送電，是世界上第一座商用核電站。
欣克利角核電站，有欣克利A核電站、欣克利B核電站、欣克利C核電站。欣克利A核電站，屬于壓水堆核電站，始建于1957年，2000年被關(guān)閉。欣克利B核電站，屬于高溫氣冷堆核電站，始建于1976年，目前正在使用。欣克利C核電站，正在籌建。
哈特爾普爾核電站
哈特爾普爾核電站是一個(gè)核電站位于口的北部央行河T恤，2.5英里（4.0公里）的南哈特爾普爾在達(dá)勒姆郡，英格蘭東北部。該站有一個(gè)輸出1,190凈電氣兆瓦，這是需求相當(dāng)于150萬的電力需求的家庭或能源3%的英國。電力是二產(chǎn)，通過使用先進(jìn)氣冷反應(yīng)堆（地帶）。
美國
三里島核電站
三里島核電站位于美國賓夕法尼亞州哈里斯堡，薩斯奎哈納河三里島。三里島核電站采用壓水反應(yīng)堆結(jié)構(gòu)。三里島沸水式反應(yīng)爐的功率為95萬千瓦，每小時(shí)可產(chǎn)生每平方吋985磅壓力的飽和蒸汽7,620,000磅。
核燃料資源
自然界存在的可裂變?cè)?/a>只有鈾-235，而它只占天然鈾中的0.7%,其余均為鈾-238。但是，在核電站中可將一部分鈾-238轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>钚-239；同樣，也可以將自然界中大量存在的釷-232轉(zhuǎn)變?yōu)榭闪炎兊拟?233。因此，估計(jì)核燃料資源時(shí)，必須考慮核燃料增殖這一因素。這樣，核燃料的儲(chǔ)藏量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過化石燃料，能長期滿足核能發(fā)電的需要。
核電安全
核能發(fā)電時(shí)存在大量放射性物質(zhì)，需要特殊的防護(hù)設(shè)施。因此，核電站在設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行時(shí)，要注意以下5個(gè)問題。
實(shí)施縱深設(shè)防原則
即在設(shè)計(jì)時(shí)就分三個(gè)層次進(jìn)行安全設(shè)防：
第一，通過設(shè)計(jì)逾度、質(zhì)量管理、運(yùn)行人員培訓(xùn)等措施提高可靠性，盡量減少事故。
第二，設(shè)置安全系統(tǒng)，一旦事故發(fā)生，防止堆心損壞。
第三，在發(fā)生概率極低的堆心損壞事故后，安全系統(tǒng)將盡量限制放射性物質(zhì)向環(huán)境釋放。
設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故（DBA)
用于設(shè)計(jì)核電站工程安全設(shè)施的一些假設(shè)事故。不同類型的核電站其DBA不同。輕水堆的DBA包括：冷卻劑喪失事故、彈棒事故、蒸汽管破裂事故等。它們中后果最嚴(yán)重的是失水事故。在壓水堆中假設(shè)為主管道的雙端斷裂，也稱為最大可信事故。
這是70年代后期發(fā)展起來的一種安全評(píng)價(jià)方法,核電站第一個(gè)完整的PSA報(bào)告是1975年美國正式發(fā)表的反應(yīng)堆安全研究（WASH－1400)。該法分析輕水堆核電站中所有可能造成堆心損壞的事故，計(jì)算出各自發(fā)生的頻率值，總和為一萬七千堆年分之一；計(jì)算出核電站事故給公眾帶來的風(fēng)險(xiǎn)值。計(jì)算說明100座核電站的事故風(fēng)險(xiǎn)比人為的非核事故或自然災(zāi)害所造成的總風(fēng)險(xiǎn)約小1萬倍。PSA一方面能給出風(fēng)險(xiǎn)值，使核電站安全有了定量化的描述，同時(shí)它系統(tǒng)地分析可能發(fā)生的各種故障模式，因而可給出事故的整體特性，成了安全研究方面的一個(gè)有力工具。
制訂應(yīng)急計(jì)劃
預(yù)先規(guī)劃和準(zhǔn)備一旦核電站發(fā)生放射性泄漏事故時(shí)，為避免或減緩可能對(duì)電站工作人員和周圍居民健康造成有害影響及其他放射性后果所采取的措施和行為。
執(zhí)行輻射防護(hù)三原則
核能發(fā)電的輻射安全同樣遵循國際上廣泛采用的輻射防護(hù)三原則，即實(shí)踐的正當(dāng)性、輻射防護(hù)的最優(yōu)化、個(gè)人所受的劑量當(dāng)量不得超過國際輻射防護(hù)委員會(huì)對(duì)相應(yīng)情況所建議的限值。
優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)
1.核能發(fā)電不像化石燃料發(fā)電那樣排放巨量的污染物質(zhì)到大氣中，因此核能發(fā)電不會(huì)造成空氣污染。
3.核燃料能量密度比起化石燃料高上幾百萬倍，故核能電廠所使用的燃料體積小，運(yùn)輸與儲(chǔ)存都很方便，一座1000百萬瓦的核能電廠一年只需30公噸的鈾燃料，一航次的飛機(jī)就可以完成運(yùn)送。
4.核能發(fā)電的成本中，燃料費(fèi)用所占的比例較低，核能發(fā)電的成本較不易受到國際經(jīng)濟(jì)情勢(shì)影響，故發(fā)電成本較其他發(fā)電方法為穩(wěn)定。
缺點(diǎn)
要用反應(yīng)堆產(chǎn)生核能，需要解決以下10個(gè)問題：
1.為核裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)提供必要的條件，使之得以進(jìn)行。
4.裂變反應(yīng)中產(chǎn)生的中子和放射性物質(zhì)對(duì)人體危害很大，必須設(shè)法避免它們對(duì)核電站工作人員和附近居民的傷害。
6.核能發(fā)電廠熱效率較低，因而比一般化石燃料電廠排放更多廢熱到環(huán)境裏，故核能電廠的熱污染較嚴(yán)重。
7.核能電廠投資成本太大，電力公司的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)較高。
8.核能電廠較不適宜做尖峰、離峰之隨載運(yùn)轉(zhuǎn)。
9.興建核電廠較易引發(fā)政治歧見紛爭。
10.核電廠的反應(yīng)器內(nèi)有大量的放射性物質(zhì)，如果在事故中釋放到外界環(huán)境，會(huì)對(duì)生態(tài)及民眾造成傷害。
發(fā)電原理
原理
核能發(fā)電的能量來自核反應(yīng)堆中可裂變材料（核燃料）進(jìn)行裂變反應(yīng)所釋放的裂變能。裂變反應(yīng)指鈾-235、钚-239、鈾-233等重元素在中子作用下分裂為兩個(gè)碎片，同時(shí)放出中子和大量能量的過程。反應(yīng)中，可裂變物的原子核吸收一個(gè)中子后發(fā)生裂變并放出兩三個(gè)中子。若這些中子除去消耗，至少有一個(gè)中子能引起另一個(gè)原子核裂變，使裂變自持地進(jìn)行，則這種反應(yīng)稱為鏈?zhǔn)搅炎兎磻?yīng)。實(shí)現(xiàn)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)是核能發(fā)電的前提。
優(yōu)勢(shì)
世界上有比較豐富的核資源，核燃料有鈾、釷氘、鋰、硼等等，世界上鈾的儲(chǔ)量約為417萬噸。地球上可供開發(fā)的核燃料資源，可提供的能量是礦石燃料的十多萬倍。核能應(yīng)用作為緩和世界能源危機(jī)的一種經(jīng)濟(jì)有效的措施有許多的優(yōu)點(diǎn)：
其一核燃料具有許多優(yōu)點(diǎn)，如體積小而能量大，核能比化學(xué)能大幾百萬倍；1000克鈾釋放的能量相當(dāng)于2400噸標(biāo)準(zhǔn)煤釋放的能量；一座100萬千瓦的大型燒煤電站，每年需原煤300～400萬噸，運(yùn)這些煤需要2760列火車，相當(dāng)于每天8列火車，還要運(yùn)走4000萬噸灰渣。同功率的壓水堆核電站，一年僅耗鈾含量為3%的低濃縮鈾燃料28噸；每一磅鈾的成本，約為20美元，換算成1千瓦發(fā)電經(jīng)費(fèi)是0．001美元左右，這和傳統(tǒng)發(fā)電成本比較，便宜許多；而且，由于核燃料的運(yùn)輸量小，所以核電站就可建在最需要的工業(yè)區(qū)附近。核電站的基本建設(shè)投資一般是同等火電站的一倍半到兩倍，不過它的核燃料費(fèi)用卻要比煤便宜得多，運(yùn)行維修費(fèi)用也比火電站少，如果掌握了核聚變反應(yīng)技術(shù)，使用海水作燃料，則更是取之不盡，用之方便。
其二是污染少。火電站不斷地向大氣里排放二氧化硫和氧化氮等有害物質(zhì)，同時(shí)煤里的少量鈾、鈦和鐳等放射性物質(zhì)，也會(huì)隨著煙塵飄落到火電站的周圍，污染環(huán)境。而核電站設(shè)置了層層屏障，基本上不排放污染環(huán)境的物質(zhì)，就是放射性污染也比燒煤電站少得多。據(jù)統(tǒng)計(jì)，核電站正常運(yùn)行的時(shí)候，一年給居民帶來的放射性影響，還不到一次X光透視所受的劑量。
其三是安全性強(qiáng)。從第一座核電站建成以來，全世界投入運(yùn)行的核電站達(dá)400多座，30多年來基本上是安全正常的。雖然有1979年美國三里島壓水堆核電站事故和1986年蘇聯(lián)切爾諾貝利石墨沸水堆核電站事故，但這兩次事故都是由于人為因素造成的。隨著壓水堆的進(jìn)一步改進(jìn)，核電站有可能會(huì)變得更加安全。
發(fā)展趨勢(shì)
2007年，中國核電總發(fā)電量628.62億千瓦時(shí)，上網(wǎng)電量為592.63億千瓦時(shí)，同比分別增長14.61%和14.39%。田灣核電站2臺(tái)106萬千瓦的機(jī)組分別于2007年5月和8月投入商運(yùn)，中國核電運(yùn)行機(jī)組達(dá)到11臺(tái)，運(yùn)行總裝機(jī)容量達(dá)907.8萬千瓦。
截至2007年底，中國電力裝機(jī)容量達(dá)到7.13億千瓦，全國電力供需繼續(xù)保持總體平衡態(tài)勢(shì)。同時(shí)，隨著田灣核電站兩臺(tái)百萬千瓦核電機(jī)組投產(chǎn)，全國核電裝機(jī)容量已達(dá)885萬千瓦。
2007年全國水電、火電裝機(jī)容量均保持超過10%的增長，分別達(dá)到1.45億千瓦和5.54億千瓦。而風(fēng)電并網(wǎng)生產(chǎn)的裝機(jī)總?cè)萘縿t實(shí)現(xiàn)翻番，達(dá)到403萬千瓦。
2008年，中國統(tǒng)一明確了鼓勵(lì)核電發(fā)展的稅收政策。積極推進(jìn)核電建設(shè)，將改善中國的能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)，保障能源安全和經(jīng)濟(jì)安全，保護(hù)環(huán)境。
中國正在加大能源結(jié)構(gòu)調(diào)整力度。積極發(fā)展核電、風(fēng)電、水電等清潔優(yōu)質(zhì)能源已刻不容緩。中國能源結(jié)構(gòu)仍以煤炭為主體，清潔優(yōu)質(zhì)能源的比重偏低。
官方正計(jì)劃調(diào)整核電中長期發(fā)展規(guī)劃，加快沿海核電發(fā)展，力爭2020年核電占電力總裝機(jī)比例達(dá)到百分之五以上。之前在核電規(guī)劃中，核電比重為百分之四。
中國建成和在建的核電站總裝機(jī)容量為870萬千瓦，預(yù)計(jì)到2010年中國核電裝機(jī)容量約為2000萬千瓦，2020年約為4000萬千瓦。到2050年，根據(jù)不同部門的估算，中國核電裝機(jī)容量可以分為高中低三種方案：高方案為3.6億千瓦（約占中國電力總裝機(jī)容量的30%），中方案為2.4億千瓦（約占中國電力總裝機(jī)容量的20%），低方案為1.2億千瓦（約占中國電力總裝機(jī)容量的10%）。
中國國家發(fā)展改革委員會(huì)正在制定中國核電發(fā)展民用工業(yè)規(guī)劃，準(zhǔn)備到2020年中國電力總裝機(jī)容量預(yù)計(jì)為9億千瓦時(shí)，核電的比重將占電力總?cè)萘康?%，即是中國核電在2020年時(shí)將為3600-4000萬千瓦。也就是說，到2020年中國將建成40座相當(dāng)于大亞灣那樣的百萬千瓦級(jí)的核電站。
從核電發(fā)展總趨勢(shì)來看，中國核電發(fā)展的技術(shù)路線和戰(zhàn)略路線早已明確并正在執(zhí)行，當(dāng)前發(fā)展壓水堆，中期發(fā)展快中子堆，遠(yuǎn)期發(fā)展聚變堆。具體地說就是，鈾資源，采用鈾钚循環(huán)的技術(shù)路線，中期發(fā)展快中子增殖反應(yīng)堆核電站；遠(yuǎn)期發(fā)展聚變堆核電站，從而基本上“永遠(yuǎn)”解決能源需求的矛盾。
有關(guān)介紹
中國核能發(fā)電的發(fā)展
2008年中國將開工建設(shè)福建寧德、福清和廣東陽江三個(gè)核電項(xiàng)目。
在隨后的幾年中，隨著各項(xiàng)設(shè)計(jì)工作陸續(xù)到位，各方將為這三個(gè)工程投下上千億元人民幣。不過，這所有的一切也僅僅是中國“核電強(qiáng)國”夢(mèng)想的開端，因?yàn)楦鶕?jù)中國核電產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，到2020年中國核電總裝機(jī)容量要達(dá)到4000萬千瓦，在建1800萬千瓦。這意味著，在今后的十多年間，中國平均每年要開工建設(shè)3~4臺(tái)百萬千瓦級(jí)的核電機(jī)組，這在歷史上絕無僅有。
而在此藍(lán)圖下，在未來十多年中，中國將投下至少4500億元人民幣。與此同時(shí)，中國在預(yù)計(jì)花費(fèi)百億元人民幣把國外的第三代核電技術(shù)引進(jìn)中國，并在此基礎(chǔ)上自主創(chuàng)新。
其實(shí)，中國開描“核電藍(lán)圖”并不是一時(shí)的沖動(dòng)。在能源緊缺的大背景下，核電成為了最現(xiàn)實(shí)的選擇。在未來的中國，從沿海的廣東、浙江、福建到內(nèi)陸的湖北、湖南、江西，幾十座核電站將拔地而起。
能源危機(jī)困擾中國
能源危機(jī)的緊迫性何在？中國科學(xué)院院士、核反應(yīng)堆工程專家王大中曾用一組數(shù)據(jù)作出過說明：中國已成為世界第二大能源生產(chǎn)與消費(fèi)國、第一大煤炭生產(chǎn)與消費(fèi)國、第二大石油消費(fèi)國及石油進(jìn)口國、第二大電力生產(chǎn)國。
根據(jù)2020年中國GDP翻兩番的發(fā)展目標(biāo)估計(jì)，國內(nèi)約需發(fā)電裝機(jī)容量8億~9億千瓦，而已有裝機(jī)容量僅為4億千瓦。但在現(xiàn)有的發(fā)電結(jié)構(gòu)中，單煤電就占了其中的74%。這也意味著若電力需求再翻一番，每年用煤就將超過16億噸，而長距離的煤炭輸送將加劇環(huán)境和運(yùn)輸壓力。另外，在南方的冰災(zāi)中，光是因交通運(yùn)輸困難，電煤供應(yīng)緊張，造成的缺煤停機(jī)超過3700萬千瓦，19個(gè)省區(qū)拉閘限電。而如此大電煤消耗，二氧化硫和煙塵排放量每年分別新增500萬噸和5326萬噸以上。
另外，水電受到客觀條件的限制，其開發(fā)難度相當(dāng)大。而太陽能、生物能等可再生能源開發(fā)遇到核心技術(shù)的瓶頸，其使用成本極高。因此，在未來的30年內(nèi)，這些新能源不具備成為中國主力能源的條件。所以，清潔、高效的核電成了備選。
1957年，人類開始建設(shè)核電站并利用核能發(fā)電，到核電約占全世界電力的16%。
但自1986年前蘇聯(lián)發(fā)生切爾諾貝利核電站核燃料泄漏事件以來，核電成了許多人心中的惡魔，中國也不例外。全球核電業(yè)就開始進(jìn)入低潮。根據(jù)國際原子能機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)，2000年年底，全球正在運(yùn)行的核動(dòng)力堆共有438座，到了2003年3月，增加至441座，僅增3座。
但現(xiàn)實(shí)的能源危機(jī)改變了這一切。
在能源危機(jī)的背景下，人們對(duì)生存的渴求戰(zhàn)勝了對(duì)恐懼的擔(dān)憂，歐美國家被凍結(jié)30多年的核電計(jì)劃也紛紛解凍。而此間，受多種因素的影響，中國的核電發(fā)展戰(zhàn)略也正在由“適度”轉(zhuǎn)向“積極”。
核電工業(yè)戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)向
“在過去的30多年中，雖然是采取單個(gè)安排、分散建設(shè)的形式進(jìn)行，在籌建個(gè)別核電項(xiàng)目時(shí)從來沒有放到全國電力規(guī)劃的大框架下考量，但中國仍是世界上少數(shù)擁有比較完整核工業(yè)體系的國家之一”，在談及中國核電發(fā)展歷程時(shí)，唐紅鍵說。不過，這一背景在當(dāng)時(shí)切合了中國一直貫徹“適度發(fā)展”的戰(zhàn)略。
這期間，中國核電工業(yè)歷史上最具標(biāo)志性的事情在廣東電力設(shè)計(jì)研究院的參與下完成。2005年，在時(shí)任國務(wù)院副總理曾培炎的主持下，嶺澳二期核電項(xiàng)目相關(guān)設(shè)計(jì)合同簽署?！斑@標(biāo)志著中國已具備了百萬千瓦級(jí)大型核電站的設(shè)計(jì)能力?！边@一次，在常規(guī)島的設(shè)計(jì)項(xiàng)目上，廣東電力設(shè)計(jì)研究院攬下了近3億元人民幣的設(shè)計(jì)合同，“要是交給外國人，光設(shè)計(jì)費(fèi)起碼就得12億元”。
但在唐紅鍵看來，中國核電發(fā)展戰(zhàn)略的轉(zhuǎn)型跡象早已顯現(xiàn)?！霸?003年11月，國家核電領(lǐng)導(dǎo)辦公室就改成了國家核電自主化工作領(lǐng)導(dǎo)小組，大力發(fā)展核電的思路可以說已初見端倪?！?/span>
到了2004年9月1日，中國國防科工委副主任、國家原子能機(jī)構(gòu)主任張華祝在國務(wù)院新聞辦新聞發(fā)布會(huì)上透露，中國政府對(duì)進(jìn)一步推動(dòng)核電發(fā)展作出了新的決策，將加快核能發(fā)展，逐步提高核能在能源供應(yīng)總量中的比例。
從“適當(dāng)發(fā)展”到“加快發(fā)展”，此時(shí)，中國核電工業(yè)轉(zhuǎn)向的明確性不言而喻。
從“適度發(fā)展”到“加快發(fā)展”，中國核電工業(yè)走過了30年。而在此期間法國核電發(fā)電量占到了其國內(nèi)總發(fā)電量的78%，日本占國內(nèi)總發(fā)電量的30%。相比之下，中國核電只占2%，實(shí)在是少得可憐。
截至目前，中國已建成投產(chǎn)4個(gè)核電站，11臺(tái)機(jī)組，裝機(jī)842萬千瓦。此外，全國已經(jīng)開工建設(shè)的有22臺(tái)機(jī)組。而從20世紀(jì)50年代以來，世界各國共建造了440多個(gè)核電站，發(fā)電量已占世界總發(fā)電量的16%。因此，要想填平鴻溝，中國注定有許多路要走。
但隨著2007年11月2日，國家發(fā)改委正式對(duì)外發(fā)布中國《核電發(fā)展專題規(guī)劃（2005-2020年）》，中國核電產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)逐漸清晰。
15年4500億元大生意
《規(guī)劃》確定，到2020年，中國核電運(yùn)行裝機(jī)容量爭取達(dá)到4000萬千瓦；核電年發(fā)電量達(dá)到2600億~2800億千瓦時(shí)。在建和運(yùn)行核電容量1696.8萬千瓦的基礎(chǔ)上，新投產(chǎn)核電裝機(jī)容量約2300萬千瓦。同時(shí)，考慮核電的后續(xù)發(fā)展，2020年末在建核電容量應(yīng)保持1800萬千瓦左右。
這就是說，如果規(guī)劃得以實(shí)施，核電將占中國全部發(fā)電裝機(jī)容量的4%左右，發(fā)電量占全國發(fā)電量的6%。這也意味著，在未來十幾年間，將新開工建設(shè)30臺(tái)以上的百萬千瓦級(jí)核電機(jī)組。
其實(shí)，在此時(shí)，國際核電發(fā)展大環(huán)境已經(jīng)降溫，而中國新近宣布發(fā)展核電，在國外許多人看來扮演了“填空者”的角色，一躍成為未來10年全球最大的新增核電市場。國際原子能機(jī)構(gòu)前總干事布利克斯認(rèn)為，中國核電發(fā)展的形勢(shì)對(duì)世界核電工業(yè)是個(gè)巨大的鼓舞。
既然不是紙上談兵，那么規(guī)劃了就意味著投入。與核能“高貴”的身份相襯，核電廠的造價(jià)也同樣“高高在上”?；痣娒壳咄顿Y為4000元，而核電投資為1330~2000美元，約合人民幣為1.1萬~1.65萬元，兩者相差高達(dá)2.75~4.1倍。另外，核電建設(shè)周期相對(duì)較長，其建設(shè)周期一般為70個(gè)月（約6年），如果控制不好，將達(dá)到80~90個(gè)月。與此相對(duì)，火電一般為30多個(gè)月。
因此有專家估計(jì)，為了完成這些投資將耗費(fèi)至少5000億元人民幣。這個(gè)數(shù)目與規(guī)劃中的估算大抵相當(dāng)，“按照15年內(nèi)新開工建設(shè)和投產(chǎn)的核電建設(shè)規(guī)模大致估算，核電項(xiàng)目建設(shè)資金需求總量約為4500億元人民幣”。不過，這只是核電站的建設(shè)費(fèi)用，核燃料的采購和核廢料處理等其他費(fèi)用并不包括其中。
還有一個(gè)問題是，“漲價(jià)”可能將是中國不得不面對(duì)的問題。俄羅斯核能建設(shè)與出口公司代表耶西波娃曾表示，“新的核電項(xiàng)目的合同價(jià)格已經(jīng)不可能跟十年前簽署的田灣一期項(xiàng)目一樣了”。根據(jù)俄方專家的預(yù)測，未來5年，與核電建設(shè)相關(guān)的設(shè)備和主要原料等價(jià)格將上漲200%。
“內(nèi)陸第一”暫無期
4500億元！絕對(duì)是筆大生意！在無數(shù)看客注目的同時(shí)，各地政府首先動(dòng)了凡心。
此間，內(nèi)陸各省為了爭上內(nèi)陸第一核電站而拼得“頭破血流”。畢竟，不管是從能源供應(yīng)還是經(jīng)濟(jì)發(fā)展角度，核電的誘惑實(shí)在無法抵擋。相關(guān)資料顯示，全國已有21個(gè)省、市提出要上馬核電項(xiàng)目，據(jù)說很多省已為此努力了十多年。
在所有這些爭上核電的內(nèi)陸省份中，熱情最高的莫過于湖北、湖南和江西。
有種說法是，湖南早在上世紀(jì)80年代就開始核電站的相關(guān)研究與申請(qǐng)，湖北在1988年已經(jīng)開始核電的前期準(zhǔn)備工作。
不過，這些省份真正表達(dá)要上馬核電意圖是2005年。在那年的全國兩會(huì)期間，湖南、湖北、四川等省份的代表團(tuán)都談到了本省發(fā)展核電的迫切愿望。但當(dāng)時(shí)，這些內(nèi)陸省份的申請(qǐng)，國家發(fā)改委一個(gè)都沒批。因此，為了建設(shè)“內(nèi)陸第一個(gè)核電站”，各省份開始極力游說甚至“明爭暗斗”。
“最沖動(dòng)的首先是地方政府，一個(gè)核電站投資幾百億元，只要建在那，不管誰來投資，幾百億元投進(jìn)去了，經(jīng)濟(jì)肯定發(fā)展起來了?！碧萍t鍵說。
按照唐紅鍵的說法，過去中國的核電站之所以大多建在沿海地區(qū)，一是因?yàn)楹穗娬拘枰罅康乃M(jìn)行冷卻，而靠近大海水資源豐富，大型核電機(jī)組運(yùn)輸也比較便利，二是沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，能夠承受數(shù)百億元的投資，以及適當(dāng)?shù)母唠妰r(jià)。事實(shí)上，許多西方國家的核電項(xiàng)目，大部分都建在內(nèi)陸河邊。
因此，在中國積極發(fā)展核電的背景下，內(nèi)陸一些水資源豐富、三面環(huán)山、一面是水的核電站選址也被提上了議事日程。全國兩會(huì)期間，時(shí)任國家發(fā)改委副主任的張國寶曾表示，國家已允許內(nèi)陸地區(qū)的湖南、湖北、江西三省以三代核電技術(shù)為基礎(chǔ)開展核電站建設(shè)的前期準(zhǔn)備工作。
只是要真正建立內(nèi)陸第一座核電站，還需等待。因?yàn)橹贫ǖ膰液穗娭虚L期發(fā)展規(guī)劃，在未來的13年中，中國將新增投產(chǎn)的2300萬千瓦核電站中，主要安排在浙江、江蘇、廣東、山東、遼寧和福建6個(gè)沿海省興建，而且早先已經(jīng)在這幾個(gè)省確定了13個(gè)優(yōu)先選擇的廠址?！兑?guī)劃》甚至明確，中西部多個(gè)省份期待已久的中國首個(gè)內(nèi)陸核電站開工建設(shè)時(shí)間被排在了2016年（“十三五”開始）以后。
結(jié)論
總的來說，在能源經(jīng)濟(jì)方面看來，發(fā)展核電不能盲目。要使核能在促進(jìn)我國社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展方面起作用。需要考慮的因素眾多，如核電站布局、核電技術(shù)、核電人才等。我國的核電技術(shù)儲(chǔ)備力量不足，應(yīng)該積極引進(jìn)技術(shù)，開發(fā)新一代核電技術(shù)，如快中子堆、高溫氣冷堆等。同時(shí)要加強(qiáng)核電科學(xué)相關(guān)基礎(chǔ)技術(shù)的研究和開發(fā)，進(jìn)而能夠形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，提高我國核電的綜合競爭力;我國核電起步較晚，且由于過去20年全世界核電低潮以及其他原因。導(dǎo)致我國核能人力資源的缺乏，為滿足核電的需求，特別是在2020年能夠?qū)崿F(xiàn)核電的戰(zhàn)略目標(biāo)。迫切需求大批核電人才，這就要求國家相關(guān)單位加快核電人才的培養(yǎng)。只有全面考慮了核電發(fā)展的影響因素，核電才能積極健康地發(fā)展。
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2011年，日本福島核電站事故影響了全球核電發(fā)展的步伐。當(dāng)年德國和日本共減少了180太瓦時(shí)的核能發(fā)電量，核能發(fā)電占全球發(fā)電總量的比例下降為12%。此外，福島核事故也促使一些國家紛紛重新審視和調(diào)整了各自的核電政策。
2011年，德國宣布所有的核電站都將按計(jì)劃在2022年全部停運(yùn)，它將成為近25年來首個(gè)放棄核能發(fā)電的主要工業(yè)化國家，意大利和瑞士也相繼宣布將全面放棄核電。2012年9月，日本政府在其出臺(tái)的“可再生能源及環(huán)境戰(zhàn)略”草案中，提出“早日擺脫依賴核電”的目標(biāo)。計(jì)劃分兩個(gè)階段實(shí)現(xiàn)“零核電”，2030年核電發(fā)電比例低于15%，此后再力爭廢除核電。
美國、法國等國家則堅(jiān)持發(fā)展核電的既定方針。
美國核管理委員會(huì)提出了一系列建議，希望核電站有能力應(yīng)對(duì)超出原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的意外情況，包括長時(shí)間電力中斷和多座反應(yīng)堆同時(shí)受損。2012年2月，該委員會(huì)批準(zhǔn)佐治亞州一座核電站可修建兩個(gè)新的核反應(yīng)堆，這是美國30多年來首次批準(zhǔn)新建核反應(yīng)堆。法國的核電占全國用電量的75%，是世界上核電使用比例最高的國家。
法國政府表示不會(huì)放棄核電，認(rèn)為采用核電是確保其能源獨(dú)立必不可少的條件。英國也堅(jiān)持繼續(xù)發(fā)展核電。在其最新提出的核電建設(shè)計(jì)劃中，準(zhǔn)備新建總裝機(jī)容量達(dá)1600萬千瓦的核電站，并計(jì)劃在2050年之前重新建設(shè)22座反應(yīng)堆，以替代目前正在運(yùn)行的20個(gè)反應(yīng)堆。俄羅斯國內(nèi)18%的電力供應(yīng)來自核電，預(yù)計(jì)到2020年俄羅斯的核電裝機(jī)將增加一倍。印度核能發(fā)電占全國電力供應(yīng)的3%，它計(jì)劃2030年將這一比例提高到13%，2050年達(dá)到25%。
核電站的安全性和核能發(fā)電的成本是制約核電發(fā)展的兩個(gè)重要因素。在美國，一座核電廠的正常運(yùn)營成本是每兆瓦時(shí)23美元,其中包括每兆瓦時(shí)1美元的核廢料基金，用于支付核燃料處理費(fèi)用。據(jù)估算，每座核電廠退役的成本為5000萬美元，其中包括廢棄核燃料處置費(fèi)用和核電站現(xiàn)場恢復(fù)費(fèi)用。盡管核能發(fā)電存在潛在的安全隱患，甚至可能涉及核武器擴(kuò)散問題，但面對(duì)全球變暖帶來的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，人類依然需要以積極穩(wěn)妥的方式發(fā)展核電。
第三代核能發(fā)電廠較之前的核電廠更為安全可靠。一旦核反應(yīng)堆發(fā)生緊急關(guān)閉的情況，在無法從外部獲得應(yīng)急電力和冷卻水的情況下，新反應(yīng)堆可以安全地冷卻3天。其最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)被動(dòng)式安全，在反應(yīng)堆突然關(guān)閉時(shí)不需要外界的主動(dòng)控制就可以基本保證反應(yīng)堆的安全。
新建核電廠的均化成本約為每兆瓦時(shí)100到120美元，雖與天然氣發(fā)電相比缺乏競爭力，但低于配備CCS技術(shù)的化石燃料電廠的成本。另一個(gè)挑戰(zhàn)是，一座發(fā)電量為1.0到1.5GW的反應(yīng)堆在配置冷卻系統(tǒng)和電力配送設(shè)備后的體積較大。這種核反應(yīng)堆的建設(shè)成本包括核工程設(shè)計(jì)費(fèi)、采購和建造費(fèi)、運(yùn)營和維護(hù)費(fèi)以及退役處理費(fèi)等，每千瓦容量的平均成本約為6000到6600美元，相當(dāng)于天然氣發(fā)電平均成本的6倍。因此，建造這樣一座核反應(yīng)堆的總造價(jià)大約為60億到100億美元。此外，巨大的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)、建造風(fēng)險(xiǎn)和運(yùn)營許可證被耽擱等因素都會(huì)增加核電廠的建設(shè)成本。
應(yīng)美國核管制委員會(huì)的要求，美能源部積極推進(jìn)裝機(jī)容量為80到300百萬瓦的小型模塊化核反應(yīng)堆開發(fā)和設(shè)計(jì)認(rèn)證的研究。采用這種核反應(yīng)堆，利用核能的方式可以更加安全。未來的核電廠可以由十幾個(gè)經(jīng)濟(jì)可靠型的小型模塊化反應(yīng)堆組成，而不是采用以前一次性建造一個(gè)大型核反應(yīng)堆的做法。與此同時(shí)，隨著獲得核電站運(yùn)營許可證和建造工期延誤等方面風(fēng)險(xiǎn)的減少，發(fā)展中小型核反應(yīng)堆可能代表未來核電發(fā)展的一種新模式。
早在2011年5月美能源部就成立了“先進(jìn)輕水反應(yīng)堆模擬仿真聯(lián)盟”，利用超級(jí)計(jì)算機(jī)來研究輕水反應(yīng)堆的性能，并開發(fā)高度復(fù)雜的模型來進(jìn)行模擬仿真，以加快傳統(tǒng)核反應(yīng)堆及小型模塊化反應(yīng)堆的開發(fā)和設(shè)計(jì)認(rèn)證進(jìn)程。美國又宣布了一項(xiàng)為期5年、總金額達(dá)4.52億美元的成本分?jǐn)傆?jì)劃，以支持首批兩個(gè)小型模塊化反應(yīng)堆的設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)認(rèn)證和許可證申請(qǐng)工作。
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尚可名片
這家伙太懶了，什么都沒寫！
作者
