核能發(fā)電（核裂變能代替礦物燃料的化學(xué)能）
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核能發(fā)電是利用核反應(yīng)堆中的核裂變能來(lái)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(guò)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(lèi)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(lái)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(lèi)型的動(dòng)力堆都是一回路的冷卻劑通過(guò)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(guò)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(jiǎn)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(guó)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(guó)家依次為：美國(guó)、法國(guó)、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(wàn)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(wú)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(wàn)噸，每天要用20噸的大卡車(chē)運(yùn)705車(chē)才夠。如果使用天然氣，需要143萬(wàn)噸，相當(dāng)于每天燒掉20萬(wàn)桶家用瓦斯。換算起來(lái)，剛好接近全臺(tái)灣692萬(wàn)戶的瓦斯用量。
簡(jiǎn)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(guó)也相繼建成各種類(lèi)型的核電站。到1960年，有5個(gè)國(guó)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(guó)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(guó)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(guó)大陸的核電起步較晚，80年代才動(dòng)工興建核電站。中國(guó)自行設(shè)計(jì)建造的30萬(wàn)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(kāi)工，于1994年全部并網(wǎng)發(fā)電。
英國(guó)是全世界最早發(fā)展核電的國(guó)家之一，英國(guó)建成了世界上第一座商業(yè)運(yùn)營(yíng)核電站。結(jié)合國(guó)內(nèi)巨大的消費(fèi)市場(chǎng)，英國(guó)政府對(duì)核能產(chǎn)業(yè)給予了政策上的大力支持。經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的攻堅(jiān)歷程，英國(guó)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(guó)的核行業(yè)擁有超過(guò)40億英鎊營(yíng)業(yè)額，據(jù)估計(jì)，在未來(lái)10年內(nèi)，英國(guó)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?chē)?guó)際論壇的成員之一，英國(guó)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(guò)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(guó)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(guó)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(guó)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(guó)
CalderHall核電站
CalderHall核電站是英國(guó)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(kāi)始向國(guó)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(wàn)的電力需求的家庭或能源3%的英國(guó)。電力是二產(chǎn)，通過(guò)使用先進(jìn)氣冷反應(yīng)堆（地帶）。
美國(guó)
三里島核電站
三里島核電站位于美國(guó)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(wàn)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(guò)化石燃料，能長(zhǎng)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(wèn)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(guò)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(lèi)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(lái)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(guó)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(wàn)七千堆年分之一；計(jì)算出核電站事故給公眾帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)值。計(jì)算說(shuō)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(wàn)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?chē)用窠】翟斐捎泻τ绊懠捌渌派湫院蠊扇〉拇胧┖托袨椤?/span>
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(guó)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(guò)國(guó)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(wàn)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(wàn)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(guó)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(wèn)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。
2.鏈?zhǔn)椒磻?yīng)必須能由人通過(guò)一定裝置進(jìn)行控制。失去控制的裂變能不僅不能用于發(fā)電，還會(huì)釀成災(zāi)害。（如切爾諾貝利核電站和福島核電站等等）
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(jiàn)紛爭(zhēng)。
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(lái)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(guò)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(wàn)噸。地球上可供開(kāi)發(fā)的核燃料資源，可提供的能量是礦石燃料的十多萬(wàn)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(wàn)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(wàn)千瓦的大型燒煤電站，每年需原煤300～400萬(wàn)噸，運(yùn)這些煤需要2760列火車(chē)，相當(dāng)于每天8列火車(chē)，還要運(yùn)走4000萬(wàn)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(guò)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?chē)?，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(lái)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(lái)，全世界投入運(yùn)行的核電站達(dá)400多座，30多年來(lái)基本上是安全正常的。雖然有1979年美國(guó)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(guó)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(zhǎng)14.61%和14.39%。田灣核電站2臺(tái)106萬(wàn)千瓦的機(jī)組分別于2007年5月和8月投入商運(yùn)，中國(guó)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(wàn)千瓦。
截至2007年底，中國(guó)電力裝機(jī)容量達(dá)到7.13億千瓦，全國(guó)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(wàn)千瓦核電機(jī)組投產(chǎn)，全國(guó)核電裝機(jī)容量已達(dá)885萬(wàn)千瓦。
2007年全國(guó)水電、火電裝機(jī)容量均保持超過(guò)10%的增長(zhǎng)，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(wàn)千瓦。
2008年，中國(guó)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(guó)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(guó)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(guó)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(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，加快沿海核電發(fā)展，力爭(zhēng)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(guó)建成和在建的核電站總裝機(jī)容量為870萬(wàn)千瓦，預(yù)計(jì)到2010年中國(guó)核電裝機(jī)容量約為2000萬(wàn)千瓦，2020年約為4000萬(wàn)千瓦。到2050年，根據(jù)不同部門(mén)的估算，中國(guó)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(guó)電力總裝機(jī)容量的30%），中方案為2.4億千瓦（約占中國(guó)電力總裝機(jī)容量的20%），低方案為1.2億千瓦（約占中國(guó)電力總裝機(jī)容量的10%）。
中國(guó)國(guó)家發(fā)展改革委員會(huì)正在制定中國(guó)核電發(fā)展民用工業(yè)規(guī)劃，準(zhǔn)備到2020年中國(guó)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(guó)核電在2020年時(shí)將為3600-4000萬(wàn)千瓦。也就是說(shuō)，到2020年中國(guó)將建成40座相當(dāng)于大亞灣那樣的百萬(wàn)千瓦級(jí)的核電站。
從核電發(fā)展總趨勢(shì)來(lái)看，中國(guó)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(shuō)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(guó)核能發(fā)電的發(fā)展
2008年中國(guó)將開(kāi)工建設(shè)福建寧德、福清和廣東陽(yáng)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(guò)，這所有的一切也僅僅是中國(guó)“核電強(qiáng)國(guó)”夢(mèng)想的開(kāi)端，因?yàn)楦鶕?jù)中國(guó)核電產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，到2020年中國(guó)核電總裝機(jī)容量要達(dá)到4000萬(wàn)千瓦，在建1800萬(wàn)千瓦。這意味著，在今后的十多年間，中國(guó)平均每年要開(kāi)工建設(shè)3~4臺(tái)百萬(wàn)千瓦級(jí)的核電機(jī)組，這在歷史上絕無(wú)僅有。
而在此藍(lán)圖下，在未來(lái)十多年中，中國(guó)將投下至少4500億元人民幣。與此同時(shí)，中國(guó)在預(yù)計(jì)花費(fèi)百億元人民幣把國(guó)外的第三代核電技術(shù)引進(jìn)中國(guó)，并在此基礎(chǔ)上自主創(chuàng)新。
其實(shí)，中國(guó)開(kāi)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(lái)的中國(guó)，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(guó)
能源危機(jī)的緊迫性何在？中國(guó)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(guò)說(shuō)明：中國(guó)已成為世界第二大能源生產(chǎn)與消費(fèi)國(guó)、第一大煤炭生產(chǎn)與消費(fèi)國(guó)、第二大石油消費(fèi)國(guó)及石油進(jìn)口國(guó)、第二大電力生產(chǎn)國(guó)。
根據(jù)2020年中國(guó)GDP翻兩番的發(fā)展目標(biāo)估計(jì)，國(guó)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?jī)H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(guò)16億噸，而長(zhǎng)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(guò)3700萬(wàn)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(wàn)噸和5326萬(wàn)噸以上。
另外，水電受到客觀條件的限制，其開(kāi)發(fā)難度相當(dāng)大。而太陽(yáng)能、生物能等可再生能源開(kāi)發(fā)遇到核心技術(shù)的瓶頸，其使用成本極高。因此，在未來(lái)的30年內(nèi)，這些新能源不具備成為中國(guó)主力能源的條件。所以，清潔、高效的核電成了備選。
1957年，人類(lèi)開(kāi)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(lái)，核電成了許多人心中的惡魔，中國(guó)也不例外。全球核電業(yè)就開(kāi)始進(jìn)入低潮。根據(jù)國(guó)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(guó)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(guó)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(guò)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(lái)沒(méi)有放到全國(guó)電力規(guī)劃的大框架下考量，但中國(guó)仍是世界上少數(shù)擁有比較完整核工業(yè)體系的國(guó)家之一”，在談及中國(guó)核電發(fā)展歷程時(shí)，唐紅鍵說(shuō)。不過(guò)，這一背景在當(dāng)時(shí)切合了中國(guó)一直貫徹“適度發(fā)展”的戰(zhàn)略。
這期間，中國(guó)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(guó)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(guó)已具備了百萬(wàn)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(guó)人，光設(shè)計(jì)費(fèi)起碼就得12億元”。
但在唐紅鍵看來(lái)，中國(guó)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(guó)家核電領(lǐng)導(dǎo)辦公室就改成了國(guó)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(shuō)已初見(jiàn)端倪。”
到了2004年9月1日，中國(guó)國(guó)防科工委副主任、國(guó)家原子能機(jī)構(gòu)主任張華祝在國(guó)務(wù)院新聞辦新聞發(fā)布會(huì)上透露，中國(guó)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(guó)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(guó)核電工業(yè)走過(guò)了30年。而在此期間法國(guó)核電發(fā)電量占到了其國(guó)內(nèi)總發(fā)電量的78%，日本占國(guó)內(nèi)總發(fā)電量的30%。相比之下，中國(guó)核電只占2%，實(shí)在是少得可憐。
截至目前，中國(guó)已建成投產(chǎn)4個(gè)核電站，11臺(tái)機(jī)組，裝機(jī)842萬(wàn)千瓦。此外，全國(guó)已經(jīng)開(kāi)工建設(shè)的有22臺(tái)機(jī)組。而從20世紀(jì)50年代以來(lái)，世界各國(guó)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(guó)注定有許多路要走。
但隨著2007年11月2日，國(guó)家發(fā)改委正式對(duì)外發(fā)布中國(guó)《核電發(fā)展專題規(guī)劃（2005-2020年）》，中國(guó)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(guó)核電運(yùn)行裝機(jī)容量爭(zhēng)取達(dá)到4000萬(wàn)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(wàn)千瓦的基礎(chǔ)上，新投產(chǎn)核電裝機(jī)容量約2300萬(wàn)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(wàn)千瓦左右。
這就是說(shuō)，如果規(guī)劃得以實(shí)施，核電將占中國(guó)全部發(fā)電裝機(jī)容量的4%左右，發(fā)電量占全國(guó)發(fā)電量的6%。這也意味著，在未來(lái)十幾年間，將新開(kāi)工建設(shè)30臺(tái)以上的百萬(wàn)千瓦級(jí)核電機(jī)組。
其實(shí)，在此時(shí)，國(guó)際核電發(fā)展大環(huán)境已經(jīng)降溫，而中國(guó)新近宣布發(fā)展核電，在國(guó)外許多人看來(lái)扮演了“填空者”的角色，一躍成為未來(lái)10年全球最大的新增核電市場(chǎng)。國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)前總干事布利克斯認(rèn)為，中國(guó)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(wàn)~1.65萬(wàn)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(zhǎng)，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(kāi)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(guò)，這只是核電站的建設(shè)費(fèi)用，核燃料的采購(gòu)和核廢料處理等其他費(fèi)用并不包括其中。
還有一個(gè)問(wèn)題是，“漲價(jià)”可能將是中國(guó)不得不面對(duì)的問(wèn)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(cè)，未來(lái)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(wú)期
4500億元！絕對(duì)是筆大生意！在無(wú)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(zhēng)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(wú)法抵擋。相關(guān)資料顯示，全國(guó)已有21個(gè)省、市提出要上馬核電項(xiàng)目，據(jù)說(shuō)很多省已為此努力了十多年。
在所有這些爭(zhēng)上核電的內(nèi)陸省份中，熱情最高的莫過(guò)于湖北、湖南和江西。
有種說(shuō)法是，湖南早在上世紀(jì)80年代就開(kāi)始核電站的相關(guān)研究與申請(qǐng)，湖北在1988年已經(jīng)開(kāi)始核電的前期準(zhǔn)備工作。
不過(guò)，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(guó)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(guó)家發(fā)改委一個(gè)都沒(méi)批。因此，為了建設(shè)“內(nèi)陸第一個(gè)核電站”，各省份開(kāi)始極力游說(shuō)甚至“明爭(zhēng)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(shuí)來(lái)投資，幾百億元投進(jìn)去了，經(jīng)濟(jì)肯定發(fā)展起來(lái)了。”唐紅鍵說(shuō)。
按照唐紅鍵的說(shuō)法，過(guò)去中國(guó)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(guó)家的核電項(xiàng)目，大部分都建在內(nèi)陸河邊。
因此，在中國(guó)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(guó)兩會(huì)期間，時(shí)任國(guó)家發(fā)改委副主任的張國(guó)寶曾表示，國(guó)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(kāi)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?guó)家核電中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，在未來(lái)的13年中，中國(guó)將新增投產(chǎn)的2300萬(wàn)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(guó)首個(gè)內(nèi)陸核電站開(kāi)工建設(shè)時(shí)間被排在了2016年（“十三五”開(kāi)始）以后。
結(jié)論
總的來(lái)說(shuō)，在能源經(jīng)濟(jì)方面看來(lái)，發(fā)展核電不能盲目。要使核能在促進(jìn)我國(guó)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(guó)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(kāi)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(kāi)發(fā)，進(jìn)而能夠形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，提高我國(guó)核電的綜合競(jìng)爭(zhēng)力;我國(guó)核電起步較晚，且由于過(guò)去20年全世界核電低潮以及其他原因。導(dǎo)致我國(guó)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(guó)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。
有關(guān)信息
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(guó)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(guó)家紛紛重新審視和調(diào)整了各自的核電政策。
2011年，德國(guó)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(lái)首個(gè)放棄核能發(fā)電的主要工業(yè)化國(guó)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(zhēng)廢除核電。
美國(guó)、法國(guó)等國(guó)家則堅(jiān)持發(fā)展核電的既定方針。
美國(guó)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(zhǎng)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(guó)30多年來(lái)首次批準(zhǔn)新建核反應(yīng)堆。法國(guó)的核電占全國(guó)用電量的75%，是世界上核電使用比例最高的國(guó)家。
法國(guó)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(guó)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(wàn)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(guó)內(nèi)18%的電力供應(yīng)來(lái)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(guó)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(guó)，一座核電廠的正常運(yùn)營(yíng)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(wàn)美元，其中包括廢棄核燃料處置費(fèi)用和核電站現(xiàn)場(chǎng)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(wèn)題，但面對(duì)全球變暖帶來(lái)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，人類(lèi)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(wú)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(jìng)爭(zhēng)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(gòu)和建造費(fèi)、運(yùn)營(yíng)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(yíng)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(guó)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(wàn)瓦的小型模塊化核反應(yīng)堆開(kāi)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(lái)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(yíng)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(lái)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(lái)研究輕水反應(yīng)堆的性能，并開(kāi)發(fā)高度復(fù)雜的模型來(lái)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(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)認(rèn)證進(jìn)程。美國(guó)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(méi)寫(xiě)！
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