核电在优化能源结构、改善大气环境、缓解交通运输紧张、填补能源供需矛盾等方面都将发挥重要的作用。但是核电行业的特殊性、专业性和复杂性决定了我们必须对核电高度重视。这就要求我们必须从多方面思考核电的利弊。

一、发展历程

二、发展现状

三、发展趋势

四、欧洲国家核电前景展望

 

一、发展历程

1957年，世界第一座商用核电站——美国希平港（Shippinport)核电站并网发电，人类进入了和平利用核能的时代。从世界核电发展历程来看，大致可分为四个阶段：实验示范阶段、高速发展阶段、减缓发展阶段以及开始复苏阶段。

 

世界第一座商用核电站——美国 Shippinport核电站(来源：http://gb.cri.cn/42071/2013/06/28/5187s4163240_2.htm)

 

1、实验示范阶段(1954-1965年)

1954-1965年间世界共有38个机组投入运行，属于早期原型反应堆，即“第一代”核电站。期间，1954年前苏联建成世界上第一座核电站—5MW实验性石墨沸水堆；1956年英国建成45MW原型天然铀石墨气冷堆核电站；1957年美国建成60MW原型压水堆核电站；1962年法国建成60MW天然铀石墨气冷堆；1962年加拿大建成25MW天然铀重水堆核电站。

 

法国PALUEL核电站（来源：http://gb.cri.cn/42071/2013/06/28/5187s4163240_2.htm）

 

2、高速发展阶段(1966-1980年)

1966-1980年间世界共有242个机组投入运行，属于“第二代”核电站。由于石油危机的影响以及被看好的核电经济性，核电得以高速发展。期间，美国成批建造了500-1100MW的压水堆、沸水堆，并出口其他国家；前苏联建造了1000MW石墨堆和440MW、1000MW VVER型压水堆；日本、法国引进、消化了美国的压水堆、沸水堆技术；法国核电发电量增加了20.4倍，比例从3.7%增加到40%以上；日本核电发电量增加了21.8倍，比例从1.3%增加到20%。

 

美国三里岛核电站（来源：http://gb.cri.cn/42071/2013/06/28/5187s4163240_2.htm）

 

前苏联切尔诺贝利核电站(来源：http://gb.cri.cn/42071/2013/06/28/5187s4163240_2.htm)

3、减缓发展阶段(1981-2000年)

1981-2000年间，由于1979年美国三里岛以及1986年前苏联切尔诺贝利核事故的发生，直接导致了世界核电的停滞，人们开始重新评估核电的安全性和经济性，为保证核电厂的安全，世界各国采取了增加更多安全设施、更严格审批制度等措施，以确保核电站的安全可靠。

4、开始复苏阶段(21世纪以来)

21世纪以来，随着世界经济的复苏，以及越来越严重的能源、环境危机，促使核电作为清洁能源的优势又重新显现，同时经过多年的技术发展，核电的安全可靠性进一步提高，世界核电的发展开始进入复苏期，世界各国都制定了积极的核电发展规划。美国、欧洲、日本开发的先进轻水堆核电站，即“第三代”核电站取得重大进展，有的已投入商运或即将立项。

 

二、发展现状

核电与水电、煤电一起构成了世界能源供应的三大支柱，在世界能源结构中有着重要的地位。

截至2014年年底，全球共437个运行动力堆中，美国动力堆数量达到99座，为全球最高；法国总共58座，位居第二；中国共有23座动力堆（含中国实验快堆）。具体动力堆数量分布情况如下图所示。核电站主要分布在北美的美国、加拿大；欧洲的法国、英国、俄罗斯、德国和东亚的日本、韩国等一些工业化国家。

全球各国动力堆分布情况图（来自IAEA PRIS截至2014年12月31日的数据）

由于目前尚未完整收集到2014年全球各国核电份额(该国核发电量占其总发电量的比例）的数据，因此全球核电份额数据截至2013年12月31日。下图中介绍了2013年全球核电国家的核电份额占比情况，其中法国的核电份额占比最高，为73.3%。随着中国大陆核电机组陆续并网发电，核电份额占比有所提高，截至2014年12月31日核电份额为2.39%。

2013年全球核电份额概况（来自IAEA PRIS的数据）

 

全球主要核电国家核电份额比对情况（数据来自世界核协会网站，WNA）

 

三、发展趋势

1、市场规模扩大

出于对环保、生态和世界能源供应等的考虑，核电作为一种安全、清洁、低碳、可靠的能源，近年来已被越来越多的国家所接受和采用，在全球部分地区掀起了核电建设热潮。如今，越来越多的国家正在考虑或启动建造核电站的计划，已有60多个国家正在考虑采用核能发电。到2030年前，估计将有10-25个国家加入核电俱乐部，将新建核电机组。据国际原子能机构预测，到2030年全球的核电装机容量增加至少40%。

国际能源署（IEA）和经合组织核能机构（OECD NEA）共同制定了核能技术路线图（2015版），总体目标是到2050年时核能发电占全球总发电量提高到17%，目前核电总装机容量为396GW，到2050年需要达到930GW。

IEA和OECD NEA分析为了达到上述的总体目标，在未来十年每年的核电装机增加容量应到达20GW，而且在未来十年中必须实现以下举措：

1).核能的贡献必须得到完全的认可，包括提供有价值的基础负荷电力、为电网提供重要的辅助服务、确保能源供应的安全等。因此，考察电力市场的规划是非常重要，以确保对新建核电厂的市场投资与其他低碳技术一样有利，并允许核电厂的高效运行。

2).供应商必须证明他们有能力准时完成建设，并减少新设计的成本。整合各种经验教训十分关键，包括项目管理和规划、人力资源分配、供应链设置、资格和监督//以及反应堆设计、建造简化和优化等。

3).采取加强标准化，统一规范、标准和监管要求，精简监管许可流程等措施，以降低成本并改进新建核电厂的规划和性能。同时，整个核电行业必须继续提高核电厂结构、系统和设备的质量保证和质量控制，核安全文化包括供应链、供应商、公用事业和监管机构等也必须增强。

4).监管者之间、核电厂运营商之间的信息交流和经验共享应该得到加强，以提高核电厂的安全性和运行性能。

5).第一次选择发展核能的国家在核能项目建设之前必须准备建立必要的基础设施。在未来核电厂运行和监管的人才培养上的建设是绝对必要的，且需要长期规划。

6).开展改善公众接受度的活动。包括实现福岛事故后运行核电厂的安全升级，并证明核监管机构是独立的。向公众提供透明化、事实性的信息，包括核能的风险和好处，以及核能在能源安全、负担能力、缓解气候变化和提高空气质量等方面所扮演的角色。

7).政府应该刻不容缓的出台核废料的处理策略。对于高放射性废物推荐采取深地质处置(DGD)的解决方案。如果地质和安全情况允许，并且具有经济意义，政府就应该在国家层面上实施DGD方案。或者,他们也可以考虑选择区域解决方案，利用另一个国家核废物管理的DGD场址。长期规划、政治承诺和基层参与是这一举措的核心内容。

 

2、研发新一代核电技术

目前，世界正在运行的机组采用的基本是第二代核电技术。世界各国在二代技术基础上进行了改进与创新，研发出三代核电技术。采用了改进型和革新型设计的新堆型提高了核电安全性、可靠性和经济性。

世界核电主要堆型及代表国家一览表

 

 

AP1000核电站示意图

3、提高核电安全性、经济性

国际核能界总结了三里岛和切尔诺贝利两大事故的教训和世界核电站近1万堆年的运行经验，在提高核电安全性和经济性方面取得重大突破。新建核电站的风险概率可在现有基础上再降低一数量级，同时通过简化系统和容量效应的发展降低了建造成本、运行成本等，使其低于传统的煤电、油电和水电等。

 

四、欧洲国家核电前景展望

欧盟国家超过四分之一的电力供应来自核能。但是目前有相当数量的反应堆已经运行到了它们的设计寿命末期，正濒临退役。因此，在未来的若干年内，核能若想要保持其在在欧盟能源供应中所占的份额，必将面对相当多的挑战。

在2014年版的《世界能源展望》中指出，即便将可能的延寿计划考虑进来，欧盟国家的近半数核电站都会在2040年前退役。

这就等于在未来的25年内，核能将在欧洲的电力版图中失去近60GWe的装机容量。要想填补这些退役核电机组留下的空白则需要新建约50个机组（假定单个机组的容量为1200MWe）。

欧盟28个成员国中的14个目前运行着131个用于发电的核反应堆。这些反应堆的平均寿命约为30年。按照40年的设计寿命计算（这意味着部分反应堆的运行时间将超过其设计寿命），其中的大部分反应堆将在未来20年间逐渐退役。

尽管德国处于政治考虑缩短了其在役核电厂的运行期限，但对绝大多数的在役反应堆来说，延长它们的使用寿命具有显而易见的经济性。除了给在役的核反应堆延寿外，如果想看到核能在欧盟的增长就必须有更多的新反应堆开工建造。

目前，总共只有4个机组在3个不同的欧盟国家进行建造：芬兰 (Olkiluoto场址的EPR)，法国(Flamanvill场址的EPR)，斯洛伐克(Mochovce场址的2台VVER-400)。除了目前在建的反应堆外，世界核协会（WNA）给出了欧盟国家未来的反应堆建造计划：保加利亚(1), 捷克(2), 芬兰(1), 匈牙利(2), 立陶宛(1), 波兰 (6), 罗马尼亚 (2) 和英国(4)。（这里指列出了预计将在10年内服役的核反应堆的建造计划，但是更现实地看，其中大部分反应堆可能要在2030年后才能真正并网发电）。此外，世界核协会（WNA）给出了14个已经被提议建造的反应堆（这些反应堆的建造计划弹性比较大，预计可能在15年后开始运行）。下表中列出了欧盟国家目前在役的、在建的、预计将开始建造的反应堆数量。

如果大部分以上提到的计划建造和提议建造的反应堆能够如期运行，并且目前在役的131个反应堆能够进行适当的延寿，那么在未来20年内欧盟国家的核能衰退进程将逐渐停止并迎来复苏。开展新一代反应堆的建造就是这个复兴过程的第一步。但是，它也面临诸多的挑战。

 

法国：

2013年欧盟的核能发电量约为876.8TWh，占其总发电量的27%（各种能源形式共发电3261.1TWh）。其中，来自法国核电的贡献为3261.1TWh，约占整个欧盟核能发电量的48%。换句话说，法国国内的核能政策对欧盟能否维持目前核能在整个一次能源中所占的份额有非常大的影响。

法国总统奥朗德在2013年的竞选演讲中表示要在2025年前将核电在法国整个发电量中的份额降至50%。并且，承诺将在2016年前关闭法国最老的Fessenheim核电站。

去年10月，法国下议院通过了“能源绿色增长计划”的过渡法案，要求在2025年前将核电占整个发电量的比重降至50%。同时，将核电的装机容量维持在目前的水平63.2GWe。该法案可能在今年的上半年正是通过。

对核工业来说，这样的情形看起来很不妙。但是，即使该法案顺利通过并在2017年5月的总统选取结束后不被新的执政党推翻，至少还能够保证目前已经建成（算上正在建造的1650MWe的Flamanvill 3号EPR机组，剔除掉Fessenheim的两个880MWe机组）维持正常运行。假如法国的非核电力在这段时间内能够得到充分发展，那么法国就能在保持现有核电装机容量基本不变的情况下降低核电在整个国家电力供应中的比重。但考虑到目前法国核电厂的服役年限，即便将目前在役的设计寿命为40年的反应堆服役时间延长（未来几年内将会作出将这些反应堆延期运行10年的决定），想要保住现在的核电装机容量也是很困难的。

同时，EDF正在 Normandy进行Flamanvill 3号EPR机组的建造。这个1650MWe的机组在2007获得了建造许可，原本计划在2013年投入商业运行，但目前计划推迟到2017年。法国的第二个EPR机组计划在Penly建造，但是由于电力需求不足，该机组的建造计划在2013年被无限期暂停。所以，从目前的情形来看，EDF可能要在几年以后才能在法国开始另一个EPR机组的建造工作。

 

英国：

今年2月，EDF宣布，由于目前正在与中国的合作伙伴进行谈判，关于英国Hinkley Point C项目的最终决定可能需要耗费更长的时间。目前预计该项目的最终决定可能需要到明年才能作出，同时有多种因素可能对这个项目产生影响。

EPR的供应商AREVA已经有一段时间没有签订新的核电订单，并且其目前深陷财务困境（AREVA的股价在2014年几乎减半）。同时，EDF和AREVA都是由国家控股的（分别为85%和87%）。因此，尽管法国目前的执政者对核能有厌恶情绪，法国政府依然可能会对Hinkley Point C项目施加一些影响。比如，法国政府可能会直接要求EDF继续Hinkley Point C项目（或者Sizewell C），或者干脆将AREVA的反应堆分部剥离出来并合并到EDF内。

不过，考虑到EDF目前已经开展的准备工作（不光是Hinkley Point C场址本身和建造许可证的获取，还包括获取公众和政客的支持），EDF很难做出放弃在Hinkley Point C项目建造EPR的决定。对于 Sizewell C项目（两个机组的EPR）也是类似的情况。

同时，英国也可能成为AP1000和ABWR在欧洲的首个用户。目前的计划是在Wylfa Newydd和 Oldbury B分别建造两台ABWR，在Moorside建造三台AP1000机组。这三个项目均计划在2020年后半年开工建造。

 

芬兰

EPR目前除了在法国的Flamanvill进行建造外，还同时在芬兰的 Olkiluoto 3施工。该项目在2005年开工建造，其延期和预算超支情况是众所周知的。根据最新的消息预测，其最早将于2016年进入到调试阶段并在2018年开始正式运行。

Olkiluoto 3号机组的运营商TVO一直在考虑在同一场址再建造一座EPR（或者其它水平相当的反应堆）。TVO的原计划是保证这个新机组在2020年能够正式运行，但由于Olkiluoto 3建造进度的延期，TVO向当局申请将这个项目的建造许可延长5年。但是，其申请并未获得通过。这就意味着，该公司必须在2015年6月前提出该新机组的建造许可申请。

同时，由俄罗斯承建的Hanhikivi项目也面临同样的建造许可证申请期限问题。Fennovoima联合体（持有34%股份的俄罗斯Rosatom和芬兰工业与能源公司下属的 Voimaosakeyhtiö财团）考虑过建造EPR或ABWR。但在2013年后，其主要考虑建造采用俄罗斯的VVER-1200反应堆技术的AES-2006核电机组。

Hanhikivi项目计划在2024年发电，但是Fennovoima也面临一些问题。芬兰当局坚持要求其在该项目中至少持有60%的股份。而在2015年初，Voimaosakeyhtiö 财团的资金有55.5%来自于其股东。

第二个条件是，该项目必须在2016年的夏天前提交一份废物处理计划。这两个条件可以通过由芬兰的Fortum能源公司持有项目的15%股份来解决。这个芬兰的机构目前拥有Loviisa核电厂，并持有高放废料处理公司Posiva的40%股权。

第三个条件和该核电机组燃料供应相关。2014年，欧盟委员会发布了一项关于欧盟能源安全政策的命令，其要求：任何新的核电投资必须满足燃料供应的多样性要求，必须通过欧洲原子能共同体供应局的审核。

其他国家的计划

匈牙利很有可能成为欧洲第一个建造第三代VVER的国家。2014年初，匈牙利与俄罗斯达成了一项在Paks建造两个新一代VVER反应堆的协议。协议内容还包括核燃料的供应和人员的培训。俄方将为该项目提供贷款。其首堆计划于2023年服役。

显然匈牙利将从这个项目中获益。因为目前匈牙利是能源净进口国，并且预计其能源需求将会增长（虽然过去几年一直比较平稳）。并且，该国拥有较好的核工业基础，公众对核能的态度也比较友善。此外，选择俄罗斯技术也是出于一定的政治考虑。

此外，其他的欧盟国家（立陶宛，波兰和罗马尼亚）的核电项目都面临一定的资金上的障碍。

在立陶宛，目前已经提议在Visaginas建造一座由通用-日立开发的1350 MWe的ABWR用于替代分别于2004年和2009年关闭的位于Ignalina的两座RBMK反应堆（关闭这两座和切尔诺贝利相同的石墨反应堆是立陶宛加入欧盟的前提条件）。立陶宛议会于2012年5月批准了该项目的建造计划，但是当年10月的一场不具约束力的投票又对该项目表示了反对。之后，该国能源供应的安全问题不断提醒人们核能在能源供应中的战略性作用。2014年3月末，7个议会政党联合签署了一项关于“2014-2020的立陶宛安全政策战略指导框架”的协议。协议中表示，立陶宛的战略目标就是尽快容融入整个欧盟的能源市场并补充建设大型能源工程（其中就包括建设Visaginas核电厂）。Visaginas核电厂的建造工作本来计划在今年开始，但显然目前也被推迟了。

波兰的Polska Grupa Energetyczna（PGE）公司原本计划参与该项目，但在2011年退出了。为了实现燃料供应的多元化目标（2013年波兰国内85%的电力由煤炭产生），PGE雄心勃勃地计划在国内开展多座核电厂的建造。2013年，波兰政府声称相比之前所制定的核能计划，发展国内的页岩气资源可能更有优势。2014年，波兰政府接受了一项修订后的关于建造该国第一座核电站的计划。根据该项计划，其首座核电厂的厂址及反应堆技术将在2016年最终确定，并计划于2024年完成第1个机组的建造，第2个机组的建造将在2030年完成。此外，第二座核电厂的建造计划于2035年完成。但是今天的2月，该国的财政部副部长告诉议会，他希望第一座核电厂的开工时间不要早于2027年。

罗马尼亚也一直在努力实施Cernavoda场址的Candu反应堆建造计划，并且在目前取得了一定的进展。2013年，中广核（CGN）与罗马尼亚的国家原子能公司 Societatea Nationala Nuclearelectrica(SNN)签署了一项投资建造Cernavoda 3&4号机组的意向书。尽管CGN没有Candu反应堆的相关经验，2014年CGN的合作方中国核电工程公司（CNPEC）与Candu能源公司签署了合作建造这两个机组的排它性协议。同年10月，罗马尼亚国家原子能公司（SNN）指定CGN为该项目的指定投资人。该项目将更新为Candu 6反应堆技术。目前，该项目的3号和4号机组已经分别完成了53%和30%。

斯洛伐克当前有两个VVER-440反应堆正在建造。但是Mochovce 3&4机组的建造正面临着费用超支和法律问题的阻碍。无论如果，这两个机组对整个欧盟范围内的核能装机容量的贡献很小。并且，这两个反应堆使用的也不是第三代核电技术。

此外，还有几个欧盟国家也在认真考虑建造新的核电机组，但是上文提到的几个国家是推进得相对较快的。这些计划的最终结果（尤其是法国和芬兰正在建造的EPR以及英国的核电计划）将很大程度上决定未来几十年欧洲的能源版图。

在过去若干年内，欧盟的核能发电量一直呈稳步下降的趋势（从2004年的1008.4TWh下降到2013年的876.8TWh）。除非新一代的反应堆能够被批量建造，否则随着老旧的核反应堆陆续到达使用期限并关闭退役，这样的趋势还将持续下去。

 

来源：

http://gb.cri.cn/42071/2013/06/28/5187s4163240_2.htm

核能研究展望NPRV:

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整理：龚盛都

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