李津


主题

2005年1月2日,作为中国四大核电站之一的江苏田湾核电站,经过数万名建设者近5年的努力,核导一期工程初具规模。该核电站已屹立在黄海之滨的亚欧大陆桥东方桥头堡。

　　进入2005年，刚好是中国核工业走过整整50年。回顾历史，也许没有哪个行业给中国人带来如此大的震撼和如此多的自豪感，“两弹一艇”为中国的核工业铸就了辉煌的丰碑。但是，当中国的核工业从军工走向民用时，军人那豪迈的步伐就变得踟蹰徘徊了。特别是核电站的建设，虽然有大亚湾和秦山核电站的范例，但与我们核工业几乎同时起步的法国、日本、韩国等国家相比，我们已落后很多。尽管这其中的原因很复杂，但发展核电的技术路线长期摇摆不定，对重大的基本的技术政策问题长期争论不休，不作决断，是我国核电事业发展非常迟缓的一个重要原因之一。

　　当前，由于中国经济飞速发展带来能源的巨大需求，如何发展核电已到了必须给予一个明确答案的历史关头，对此，有关中国核电建设的决策、产业、研究等部门都做出了积极地回应，在核电产业政策、安全认识、技术选择等方面都发生了显著的变化。因此，我们在中国科技促进发展研究中心软科学处的协助下组织了这个专题。

　　政策定位之变：是“适当”还是“积极”

　　2005年春节前后，有关中国核电发展的新闻不断见诸报端。这其中最引人注目的是１月７日，国务院总理温家宝在印尼首都雅加达出席东盟救灾峰会回国后即到深圳，视察了大亚湾核电站并明确指出，现在是我国核电建设的关键时期，党中央、国务院高度重视核电发展，要按照国家发展能源的决策和部署，积极推进核电建设。

　　此后不久，1月13日，中国工程院院长徐匡迪透露，中国正在制定的国家中长期科技规划已经适度调整了能源发展战略，用“积极发展核电”代替了过去的“适度发展核电”政策。

　　决策层的明确表态，似乎意味着中国核电将迎来一个黄金发展期。

　　在这之前，中国电力工业发展的具体方针是：大力发展水电和火电，适当发展核电和燃气电，努力开辟各种新能源。但是，近几年来，由于国民经济持续快速增长，电力包括煤炭、石油等能源已经开始出现十几年前中国经济起飞时期的瓶颈制约征兆。

　　2004年全国电力缺口达3000万千瓦，据统计，到目前为止，共有24个省级电网拉限电；仅国家电网公司系统就累计拉限电84.37万条次。更可怕的是，持续性缺电仍将延续。

　　在这种情况下，中国迫切需要寻找一种经济、高效的新能源。而风电、太阳能发电、潮汐发电等各类新能源，至今尚未解决电力大规模生产及经济性的问题。目前，能大规模生产电力的方式唯有核电，加快发展核电似乎成为解决中国电力供应问题的必然选择。

　　实际上，由于“电荒”频发，在2003年年初有关中国政府要调整“十五规划”中的电力部分，将“适度发展核电”的政策进行调整的说法就开始流传。而中国核电事实上已经发展了20余年，但国内核电发展规划从来都没有进入到全国电力规划的大盘子中，都是采取单个安排、分散建设的。2003年上半年，国家发展与改革委员会上报国务院有关中国核电的“远景规划”开始在媒体披露：预计2020年前，中国将新建27个百万千瓦级核电机组，核电总规模将达到3600万千瓦(这意味着超过千亿人民币的投资总额)；核电在中国能源供应总量中的比重将由现在的1.6%提升到4%。这相当于从2004年起，中国至少每年要批准两个百万千瓦级核电机组，亦即每年兴建一座等同于大亚湾级别的核电站。


2004年11月13日，第六届中国重庆高新技术成果交易会暨第二届中国国际军转民科技博览会开幕。图为中国核工业集团公司的核反应堆模型。

　　从“适当”到“积极”，中国核电在中国电力资源中的位置似乎也由于这个规划的披露得到了确切的落实。

　　中国核工业集团公司新闻发言人、办公厅主任陈锡波说，我国核电发展正在由过去的“适度发展核电”时期，开始进入“加快推进核电发展”时期。政府和社会各界对我国加快发展核电已经形成了一致的共识，核电发展的主要目的和作用发生了转变。所以，在今后的几年里，核电将会得到比较快的发展。

　　据透露，在国务院核电自主化工作领导小组直接领导下，筹建国家核电技术公司的准备工作也正在紧锣密鼓地进行。国家核电技术公司的职责是在此轮的核电大发展中，统一组织核电技术的引进工作。

　　据报道，在过去的一年，2004年，也是中央领导同志视察核工业科研生产基地、对核工业工作做出重要指示最多的一年。

　　2004年2月27日，曾培炎副总理听取了中核集团公司总经理康日新的汇报。曾副总理特别重视核电建设国产化，表示百万千瓦级核电项目设计要自己搞，强调坚持“以我为主”。

　　3月22日，曾培炎副总理主持召开国务院核电专题会，对今后的核电发展做出了重大决策。　　

　　7月21日，国务院召开核电专题会议，正式批准建设广东岭澳核电站二期工程、浙江三门核电站一期工程。会议认为，核电是一种清洁安全、技术成熟、供应能力强的发电方式，加快我国核电建设，提高核电在电力供给中的比重，有助于缓解电力增长与交通运输、环境保护的矛盾，对带动高技术产业、装备制造业的发展，促进经济增长，调整能源结构，保障能源安全，实施可持续发展战略具有重要意义。会议强调，当前，我国核电建设进入了关键时期，加快发展的时机已经成熟、条件基本具备。

　　9月2日，国务院再次召开核电专题会议，就核电发展做出全面部署。会议提出，为了加快我国核电事业的发展，调整我国能源结构、满足电力需求，要按照已确定的方针抓紧开展核电自主化的各项工作，认真做好项目审批、核电技术改进方案研究、第三代核电技术标书编制和核安全的评审和监督，力争到2020年实现核电装机容量达到4000万千瓦的目标。


核电站的员工正在打开新的核燃料运输容器，准备补充核燃料。

　　种种迹象表明，我国核电发展之船正驶入快速发展的轨道。

　　而这一切却与全球核电停滞20多年的现状大相径庭。根据国际原子能机构动力堆信息系统(PRIS)的数据显示，2000年底，全世界正在运行的核动力堆共有438座，而到2003年3月，全世界共有441个核电机组运行，仅增加了3座。

　　欧美国家人们心头的阴影来自于1986年4月26日夜晚发生在前苏联的切尔诺贝利核电站的蒸汽爆炸及核燃料泄漏事件，这次事件成为各国民众对核电挥之不去的梦魇，并直接带来了一股世界反核电的浪潮。这之后,由于大多数核电大国电力供需逐渐平衡，加上核电投资费用较高、建设和使用周期较长，各国发展核电的脚步纷纷放缓，很多国家甚至决定不再发展新的核电项目。

　　而中国在此时决定大力发展核电，也使中国一跃成为未来10年全球最大的新增核电市场。国际原子能机构前总干事布利克斯甚至认为，中国核电发展的形势对世界核电工业是个巨大的鼓舞。

　　与中国决策层的积极相呼应的是中国地方建核电站的热情，各地对核电项目的渴求可以用“迫不及待”一词来形容。因为最诱人的说法是核电站投产发电后，可以给当地带来巨大的收益。核电站的回报十分惊人，据称，有证券公司分析，从主要的财务指标看，在成本费用率、产值利润率等指标方面，核电都高于整个电力行业的平均盈利水平，毛利润率一般都维持在30%以上。同时核电建设在就业、带动相关产业发展等方面也有很大的作用。据介绍，大亚湾核电站从建设到2002年共实现利税数十亿元人民币，上缴各项税金超2亿元人民币。 而大亚湾核电站并没有花费当地政府的一分钱，却从最初的4亿多美元的注册资金滚动到今天的570亿元人民币资产，并以核养核建立两座新的核电站。

　　据了解，除广东及江苏已由国家批准建设核电站外，迄今山东、湖北、湖南、福建、四川、重庆等都向国家发改委提交了建设核电厂的申请报告。但根据“十一五核电规划”，中国的核电将主要分布在东南沿海一带。这些地区经济发达但资源不足，用电紧缺，较适宜发展核电。另外，取之不尽的海水正可为冷却核反应堆提供充足的水源。

　　对于中国核电政策的显著变化，专家们的理解也有深有浅，甚至表示出一定程度的担忧。

　　核能专家、中国工程院院士叶奇蓁认为，核电不能解决全国性的电力大问题，但它有助于解决部分地区的电力短缺问题。

　　中国原子能科学研究院教授顾忠茂说，“要把大力发展核电提升到关乎国家能源安全的战略高度。核电是一项具有战略意义的能源产业，而不是某个特定阶段的救急措施。中国的电力来源结构存在很多不合理的地方，依靠核电进行调整是个好方法。”

　　但业内也有人发出警告，由于核电建设周期长(一般为5至7年)，且投资巨大(一般每千瓦投资约1500美元)，在一个煤炭、水力资源相对丰富的国家，核电的过多、过快增长，并非经济可行之举。

　　同时，有关中国核电安全的普遍担心还在于，随着核电建设速度的加快，以及核电投资主体的多元化(外资介入及可能的民营资本的参与)，核电安全的主导权是否会发生旁落？中国的核电安全体系也将随着建成核电站数量的增加，而变得相对脆弱，这都将给事关重大的 核电安全，增加隐患。


2002年6月2日上午,由我国自主设计、自主建造、自主管理、自主运营的首座商用压水堆核电站——秦山核电二期举行了隆重仪式，庆祝60万千万国产化核电机组提前投放商业运行。

　　发展模式之变：是“自主”还是“引进”

　　据有关方面透露，2005年初，中国核电最大的动作是向国际公开招标核电站项目中包括四台百万千瓦级核电机组。

　　按照发改委的“规划”，中国计划于2020年前新建27个百万千瓦级核电机组，届时，核电在能源供应总量中的比重将由现在的1．6％提升到4％，而这些核电站项目的官方预算为每座核反应堆15亿至20亿美元。有学者认为，以国际上目前通行的每千瓦投资不超过1500美金粗略计算，未来16年我国核电的投资需要400亿美金左右，这个大蛋糕由不得人们不垂涎三尺。庞大的市场促使世界上几乎所有核电设备的制造强国，都已投入争食中国核电“蛋糕”的激烈竞争当中，阿尔斯通、AECL、法国电力、英国核燃料公司以及美国西屋电气公司等外国电力技术公司纷至沓来。与此同时，随着中国核电市场竞争的白热化，核电“国产化情结”也随之变得越来越强烈。

　　据中核集团公司总经理康日新介绍，我国的核电事业在起步过程中采用了两种模式。一种是自力更生的模式，即由我国自己设计、自己制造为主，适当采用部分国外先进的设备和技术。秦山核电站第一台30万千瓦机组在90年代初投产发电，是我国内地首台压水堆核电机组。这种机组已经经过长期运行的考验，并且已出口到国外。秦山二期两台60万千瓦核电机组，都已投入运行。这种模式的成功，极大地提高了我国核电的科研、设计、制造、建设和生产运行水平。

　　另一种模式是由国外提供成套核电设备，并提供相应的买方信贷，用建成发电后所获得的资金来偿还贷款。这种模式首先应用在广东深圳大亚湾核电站基地，现已建成四台100万千瓦级的核电机组，并已做到长期安全经济运行。这种模式还应用在浙江秦山核电三期工程，该工程引进了两台加拿大生产的70万千瓦重水堆核电机组，已投产发电。江苏田湾核电站则采用了两台俄罗斯生产的百万千瓦级压水堆核电机组。

　　然而，一个不容忽略的现实是，目前国内建成和在建的870万千瓦核电机组中，近九成是从国外进口的。人们不由得产生疑问，中国核电的发展模式究竟是以引进为主还是以国产化为主。关于中国有没有能力自主建立核电站，各方的说法也不尽相同。

　　一种说法是，目前，我国已经能够自主建设30万千瓦和60万千瓦核电站，也基本具备了百万千瓦级核电站设备制造能力。而国务院核电领导小组专家组成员认为，我国的核电在施工和运行方面已经能够基本自主化，但设计和制造方面距离国际水平尚有一定的差距。但来自新华社1月13日消息说，我国国产化百万千瓦级压水堆核电站（ＣＮＰ1000）的初步设计方案日前已完成，并顺利通过专家审查。四环路方案的国产化150万千瓦核电站（ＣＮＰ1500）也将很快完成初步设计。

　　消息还说，核电国产化包括自主设计、自主制造、自主建造和自主运营等四个方面。设计自主化是实现核电国产化的基础和龙头。经过２０多年核电技术研发、工程设计和运行维护，我国已经形成了专业配制、知识和年龄结构合理的研究设计队伍，拥有了成套的设计软硬件环境和工程试验验证设施，建立了自主的设计管理、接口控制程序和质量管理体系。

　　近日，有关方面发布消息称，国务院已决定要加快推进核电自主化建设。通过统一领导，统一组织，统一技术路线，依托自主化项目建设等措施，实现自主设计、自主建设、自主制造和自主运营的目标。


大亚湾核电站的夜色格外美丽，她就像一颗明珠一样镶嵌在南国海滨。

　　技术路线之变：是“二代”还是“三代”

　　对核电建设自主化的争论还引出了技术抉择上的争论——新建核电站应采取第几代压水堆核电技术。以中国核工业集团为代表的一方，主要提倡采用国内现在比较成熟的第二代核反应堆技术。他们认为中国第二代技术的国产化率较高，安全性也可满足要求，成本能够控制在每千瓦1500美元之内。并希望在未来三四年新的核电机组建成后，核电的国产化程度能从50%提高到70%以上。这样不仅可以提高国产化率、降低成本，还能保住已有的核电工业技术队伍、迅速提高中国核电工业的整体水平，带动相关产业的发展。

　　但原国务院核电办的一些专家则认为，过去几年里，面对来自经济、安全、防扩散和环境等方面的挑战，世界核电界已经积极开展新一代革新型反应堆的研究。现在第三代核反应堆技术已经成熟并投入商业运行。所以在新建项目中，建议直接采取更高起点的国外第三代技术。

　　在核反应堆方面，“代”主要以安全指数来划分，第三代的安全性高于第二代，但成本也更高。目前中国轻水压水堆技术处在二代加，接近第三代。

　　从目前的情况看，中国已经确定使用第三代核电技术的核电项目主要是广东阳江和浙江三门项目，各有两座百万千瓦级的核电机组，总投资超过500亿元人民币。因此，专家分析，中国决定向国际招标的四台机组采用第三代技术的可能性更大。近来来华的几家外国公司争相推销的，也都是第三代核反应堆技术。“中国在基本掌握了第二代核电站技术后，需要迈上一个新的技术台阶，这时第三代便成为首选。”中国核学会有关专家认为。

　　据了解，目前，第三代核电技术只有美国、法国掌握。美国西屋核能公司也已掌握了第三代核电站技术AP1000，但尚未进入实践领域验证。法国法码通（Framatome）公司正在芬兰牵头建设第一座第三代核电站（欧洲压水堆EPR），美国则正在联合其他核电技术先进的国家，进行第四代核电站的研究论证。

　　中国核工业发展的历史镜头

　　50年前，毛泽东主席在中南海主持召开中共中央书记处扩大会议，作出建立和发展中国原子能事业的战略决策，从此中国开始了核工业建设和核武器研制的秘密历程。

　　从“两弹一艇”(原子弹、氢弹、核潜艇)到核能和平利用，中国现已建成独立完整的核科技工业体系，成为世界上为数不多的几个拥有完整核科技工业体系的国家之一。

　　1964年10月16日晚，中国第一枚原子弹爆炸成功的消息震惊了世界。

　　从1955年至2005年的50年，中国核工业经历了两个发展阶段。第一阶段从1955年至1978年，成功研制了原子弹、氢弹和核潜艇，建立了一套比较完整的核工业体系。第二阶段从1979年至今，核电站建设成功起步，初步形成了军民结合和精干高效的新型核科技工业体系。

　　1970年2月，周恩来总理在听取上海缺电情况的汇报时说：“从长远看，要解决上海和华东用电问题，要靠核电????‘二机部’不能光是爆炸部，要搞原子能发电。”

　　1978年12月以后，中国对核工业的发展方针进行了重大调整，从过去主要为国防建设服务，调整为军民结合，保军转民，重点为国民经济和人民生活服务，从而进入“以我为主，中外合作”的第二阶段。

　　1981年，国务院批准《关于请示批准建设30万千瓦核电站的报告》。1985年3月20日，秦山核电站浇灌第一罐混凝土。1991年12月15日，秦山核电站首次并网发电成功。

　　秦山核电站结束了中国大陆无核电的历史，使中国成为世界上第七个能自行设计建造核电站的国家。

　　广东大亚湾、秦山二期、秦山三期、广东岭澳、江苏田湾、浙江三门????目前，中国核电装机容量达到870万千瓦，每年可提供几百亿千瓦时的电量，2003年底累计发电量占全国总发电量的2.3%。

　　秦山一期核电站已经安全运行13年，在2003年世界核电运营者协会规定的9项性能指标中，秦山核电站有6项指标达到中值水平，其中3项指标达到世界先进水平。核电、核燃料和核应用技术已成为新时期中国核工业的三大支柱产业。

　　面对能源危机，中国核电发展也从过去的“适度发展”转为“加快推进”。

　　按照国家发展和改革委员会的测算，到2020年，中国的电力装机容量将达到9亿??10亿千瓦。按照这个要求，在今后的15年内，我国的核电装机容量至少要新增3000万千瓦。



　　核电站知识(一)

　　核电站

　　核电站是利用原子核内部蕴藏的能量大规模生产电力的新型发电站。它大体上可分为两部分：一部分是利用核能产生蒸汽的核岛，包括核反应堆和一回路系统；另一部分是利用蒸汽发电的常规岛，包括汽轮发电机系统。后一部分与普通火电厂大同小异，而前一部分则截然不同。

　　核电站使用的燃料称为“核燃料”。核燃料含有易裂变物质铀-235。一座100万千瓦的核电站每年只需要补充30吨左右的核燃料，而同样规模的烧煤电厂每年要烧煤300万吨。

　　热堆的概念

　　中子打入铀－235的原于核以后，原子核就变得不稳定，会分裂成两个较小质量的新原子核，这是核的裂变反应，放出的能量叫裂变能；产生巨大能量的同时，还会放出2??3个中子和其它射线。

　　这些中子再打入别的铀－235核，引起新的核裂变，新的裂变又产生新的中子和裂变能，如此不断持续下去，就形成了链式反应

　　利用原子核反应原理建造的反应堆需将裂变时释放出的中子减速后，再引起新的核裂变，由于中子的运动速度与分子的热运动达到平衡状态，这种中子被称为热中子。堆内主要由热中子引起裂变的反应堆叫做热中子反应堆（简称热堆）。

　　热中子反应堆，它是用慢化剂把快中子速度降低，使之成为热中子（或称慢中子），再利用热中子来进行链式反应的一种装置。由于热中子更容易引起铀－235等裂变，这样，用少量裂变物质就可获得链式裂变反应。慢化剂是一些含轻元素而又吸收中子少的物质，如重水、铍、石墨、水等。热中子堆一般都是把燃料元件有规则地排列在慢化剂中，组成堆芯。链式反应就是在堆芯中进行的。

　　反应堆必须用冷却剂把裂变能带出堆芯。冷却剂也是吸收中子很少的物质。热中子堆最常用的冷却剂是轻水（普通水）、重水、二氧化碳和氦气。

　　核电站的内部它通常由一回路系统和二回路系统组成。反应堆是核电站的核心。反应堆工作时放出的热能，由一回路系统的冷却剂带出，用以产生蒸汽。因此，整个一回路系统被称为“核供汽系统”，它相当于火电厂的锅炉系统。为了确保安全，整个一回路系统装在一个被称为安全壳的密闭厂房内，这样，无论在正常运行或发生事故时都不会影响安全。由蒸汽驱动汽轮发电机组进行发电的二回路系统，与火电厂的汽轮发电机系统基本相同。