劉向陽
當前,全世界都面臨著資源持續供應和環境保持清潔的巨大挑戰,核能作為新型的清潔能源正在受到越來越多地重視。我國核電發展的戰略已從原來的“適度發展”轉變到“積極發展”,甚至“大力發展”,核電發展的春天悄然而至,發展的規模已由小批量建設階段進入規?;?、批量化發展的新階段。目前,我國正在建設的核電機組數量位居世界之首。核電是一種經濟、安全、可靠、清潔的新能源,其獨特的優越性和重要性已愈來愈被認識,開發利用的安全性也愈來愈成熟。利用核能發電是人類社會生存發展的必然趨勢,在2l世紀及未來將對人類可持續發展作出更大的貢獻。
雖然世界上已不把核電作為新興能源產業,但在我國卻可以稱為新興產業。中國核電起步不算遲,但技術主要靠引進,應用還處于起步階段。所以,核電在中國可以被視為新興能源,中國運行和在建的核電廠統計如表1所示。從1985年秦山一期核電站開工,我國的民用核電已經走過25個年頭,已有11臺核電機組投入商業運行,初步形成浙江秦山、廣東大亞灣和江蘇田灣3個核電基地,總裝機容量為910萬kW,機組負荷因子達85%~92%,各項運行指標均高于世界平均水準,處于世界中上等水平以上。在全球441座核電站中,大多進入前50~60名。即將建成的嶺澳二期核電站和秦山核電二期擴建均進展良好,預期在2010-2011年將陸續投產發電。目前已有22臺二代改進型壓水堆核電站批準通過,并已有7臺機組澆灌了第一罐混凝土。主設備已實現了批量采購,有的制造廠已簽訂了數臺或十余臺長周期設備。而核電站設計的標準化規范化工作也正在積極進行當中。

表1 中國運行、在建和籌建中的核電廠
2009年,國家能源局根據新背景、新形勢,適時地對能源規劃進行了調整,在《戰略性新興產業發展規劃》中,提出:2020年核電裝機容量將由原來占電力總裝機容量4%提升到5%。這意味著到2020年,核電裝機容量由原來的4000萬千瓦,提升到7500萬千瓦,而目前僅為907.82萬千瓦;同時也意味著,未來10年,中國將迎來核電建設的高潮,資金投入估計將達萬億元之巨??梢哉f,我國核電已處于大規模發展前的準備階段,“十二五”期間將是我國核電產業發展的重要時期,將是我國核電產業發展從量變到質變、產業鏈優化整合的關鍵時期。
考慮能源結構調整的要求,2030年我國總發電裝機容量將達到20億kW,核電總裝機容量將達到2億kW,核電裝機容量占10%,占總發電量的15%。2050年我國將進人中等發達國家行列,以人均1.56kW計算,總發電裝機容量將達到25億kW,核電總裝機容量將達到4億kw,核電占總裝容量的16%,占總發電量的22%。
中國正在運行的11座核電機組均屬第二代核電技術。
中國政府在確定發展核電之初,就決定要采用世界上最先進的技術。同時,要通過引進、消化、吸收和再創新,最終形成具有中國自主知識產權的大型先進壓水堆核電技術。無論是在招標過程中,還是談判過程中,都堅持做到牢牢抓住“以我為主”不放松。
中國政府從2003年起,就開始啟動了第三代核電技術的招標工作。在諸多國際競標者中,美國西屋聯合體以最先進的第三代先進壓水堆核電技術(APl000)勝出。與美國西屋聯合體的一系列談判都是由國家核電技術公司來進行的。
中國購買美國4臺先進的APl000核電機組,美方同時轉讓APl000設計技術、設備制造和成套技術、建造技術等先進的核電技術,中方將完全擁有在引進APl000核電技術基礎上改進和開發的、輸出功率大于135萬千瓦的、大型非能動核電站的知識產權。
最終,國家核電于2007年7月24日,與美國西屋聯合體正式簽訂了四臺APl000機組合同。經過四臺機組的消化吸收,中國就能實現APl000技術的自主化、國產化。
APl000技術是目前世界上最先進最安全的第三代核電技術。截至2008年12月,國家核電技術公司已經完成了APl000內陸核電站的總體設計、關鍵系統設計、關鍵設備的總體設計。
核電的經濟性不但體現在較低的運營成本和較低的發電成本,而且和核電的建設成本、外部成本以及核電廠負荷因子等因素相關。
單從程造價方面看,同等裝機容量下核電造價是煤電的1.5~2倍。我國已建成核電站的單位造價介于1838~1386美元/kW(不含大亞灣和秦山一期)國內第一個國產1000MW超超臨界電站項目——華能玉環電廠一期2臺1000MW機組,項目動態總投資99.5億元(包括煙氣脫硫投資),相應單位動態投資約為5000元人民幣/kW(按照2007年匯率為714美元/kW)。不同的技術也導致造價差異(當然安全性也不同),AP1000機組其核島系統設計簡化、廠房建筑和設備配置大幅減少,同時采用標準化、模塊化設計和建造技術,可以控制成本,縮短建造工期,使得AP1000機組在經濟上具有更強的競爭力。
提高國產化程度是增強我國核電經濟性的關鍵因素。秦山核電站一期的造價為685美元/kW,大亞灣為2030美元/kW,是前者的2.86倍左右。通過核電設備國產化,可以大幅度降低造價,從而提高核電的經濟性和市場競爭力。
從發電成本和上網價格角度分析,核電目前已經具有競爭力。國際上核電和煤電發電成本比率從0.58至1.1不等,最低為俄國,最高是中國,美日韓在0.85左右。在國內,隨著國產化比例的提高,核電發電成本明顯降低。目前,國產2×600MW超臨界火電發電成本為217.26元/(MW·h),當核電國產化達到50%時,1000MW級核電的發電成本為253.72元/(MW·h),較火電高出約15%;在國產化率達到70%時,核電發電成本可降低到211.15元/(MW·h),已較火電低。
我國核電執行的是“一廠一價”的上網電價制度,目前國內核電最低的上網價是秦山核電站二期上網電價0.393元/(kW·h),大亞灣核電站上網電價為0.414元/(kW·h),接近火電價格(平均0.387元/(kW.h)).而大亞灣和秦山二期核電站上網電價低于廣東省和浙江省的平均上網電價,已經具備了與火電價格競爭的能力。即便是最高價0.464元(kW·h)(秦山乏期)也遠低于均價為0.56元/(kW·h)的同是新能源的風電的上網價格。
逐步提高的機組運行容量因子大大增強了核電經濟性美國2006年現役核電機組平均容量因子約為90%。我國核電站運行容量因子也在不斷提高,從初期的秦山一期設計容量因子65%,大亞灣核電站70%,到新開工的紅沿河核電站、福建寧德核電站設計容量因子均為85%。2006年大亞灣、嶺澳4臺機組容量因子更是達到了90.10%和91.26%。據統計,世界前四分之一的運行核電廠,其年度容量因子達95%以上一個1000MW核電機組,容量因子從60%提高到90%,每年可多發電2.6×l09 kW·h,多發電約50%。我國的核電站在這方面尚有一定差距,這也是提高我國核電經濟性的有效途徑。
另外在國際上,隨著核電廠運行安全性的提高,以及出于經濟性的考慮,許多核電廠在達到服役壽命期或運行執照許可運行期后,希望或已經通過核安全監管機構評審,繼續后運行。合理的延長使用壽命會增加經濟運行年限,固定資產得以充分利用,發電量、收入與利潤增加,從而提高核電經濟性。
當前我國二代改進型壓水堆核電站已具備系列化規模化發展的有利條件。二代改進型壓水堆屬于成熟的堆型,設計經過驗證,自主化程度較高。有相當豐富的自主建設和自主運行經驗,平均建設周期小于5a。設備國產化率超過70%,除主循環泵(目前已有3家制造廠在研制)外,主要的核電設備已具備堅實的國產化基礎。我國已建成的核電站的運行經驗表明,核電站的運行是安全的,沒有溫室氣體和有害氣體排放,放射性廢物的排放遠低于國家標準。
二代改進型壓水堆核電站隨著技術的發展和運行經驗的反饋,逐步引入新的成熟技術,使核電站的安全性得到進一步的提高。新設計建設的二代改進型壓水堆降低了堆芯功率密度.使熱工安全余量大于15%;加大穩壓器容量,增加了核電站運行的穩定性:增設附加應急柴油發電機系統,提高了供電的可靠性:增設安全殼過濾卸壓排放系統,防止安全殼超壓失效,并防止放射性外泄;應用概率安全分析技術以及風險管理技術,防止核電站出現嚴重事故:引入嚴重事故預防和緩解措施:如非能動氫復合系統防止氫爆、穩壓器卸壓排放系統防止高壓熔堆、田灣核電站還設計了堆芯捕集器用以在堆芯熔融時防止熔融物熔穿透安全殼底板;廣泛采用數字化儀控技術和先進控制室,改善了人機界面:汽輪發電機采用半速機組,提高了出力和熱效。
二代改進型壓水堆核電站在自主設計能力方面,形成了專業配套、結構合理的研究設計隊伍。在項目管理能力方面,按國際通用項目管理模式管理,已基本與國際接軌。
在設備制造能力方面,3大集團都將基本具備每年提供23臺百萬千瓦級機組設備的能力。3大重機廠大型鑄鍛件工藝裝備生產能力見表2。表3為我國重點核電裝備制造企業生產能力預測。在建設安裝能力方面,已經具有4個項目8臺機組的建設實踐。
在營運管理能力方面,根據世界核電運行者協會WANO的9項性能指標,3項進入前114的先進行列,有5項超過中值水平,只有1項略低于中值水平。

表2 3大重機廠大型鑄鍛件工藝裝備生產能力

表3 核電主要設備2012年預計生產能力
在安全監管能力方面,建立了與國際接軌的核安全管理和監督的法規制度,具備了全過程全方位監督管理的能力。
迄今為止,中國所有的核電站郜是建在沿海。國際上大部分核電站建設在內陸。法國有65.1%的核電站建設在內陸,美國亦有75.7%的核電站建設在內陸。有些內陸國家,比如瑞士,5座核電站都在內陸的江河邊上,5座核電站總發電功率為3220MW,占總發電量的37%。其他將近60%的發電量由水電提供。因此,國外其他國家的經驗表明,在內陸建核電站是完全可行的。
我國內陸地區經濟有了很大發展,電網容量亦有很大發展,但部分省份同樣存在缺乏煤炭和水力資源。2009年初南方各省發生了大面積、長時間的雪災,造成了廣大地區長時間的斷電,帶來了嚴重的后果。因此,僅依靠遠距離輸電和長途運煤是難以保障用電安全的。這樣,除提高電網的抗災害能力,建設緊急情況下不依賴燃料運輸的核電站是很有必要的。
從安全和環保要求看,內陸核電站和沿海核電站沒有本質的差別。目前成熟的核電站設計和建造技術完全可用到內陸核電。內陸江河流量多半不夠大,可采用冷卻塔閉式循環帶走余熱,以減輕溫排水對環境的影響。目前,百萬千瓦級核電站一機一塔要求塔高200m,淋水面積16000m2,我國已能設計160m,12000m2冷卻塔。正在開展超大型冷卻塔的設計因此按照核電規范選擇的廠址是能夠保證核電站的安全的。
內陸廠址與沿海廠址相比,液態流出物中要考慮放射性物質到達人體的途徑及飲用水和灌溉等途徑。目前,我國江河、湖泊污染事件屢有發生,國家主管部門和公眾對于河流的排放控制均持高度關注和審慎的態度。核電廠環境輻射防護規定液態流出物排放的放射性總量每年≤200GBq(不包括氚),URD文件中對先進壓水堆核電站規定每年≤1.85GBq(不包括氚),EUR文件中對先進壓水堆核電站規定每年≤10GBq(不包括氚)。從秦山二期2002-2006年統計的數據年液態流出物排放的放射性總量為2~5GBq。因此,目前設計的液態流出物處理系統完全能滿足國標要求,而實際運行水平遠低于國標要求.并與先進壓水堆核電站的要求相當。
我國的《生活飲用水衛生標準》(GB57492006)中規定總放射性小于1Bq/L。《核動力廠環境輻射防護規定》(GB6249)提出核動力廠排放口下游1km處受納水體中總β射性濃度不得超過1Bq/L,這就是要求在排放口下1km處滿足生活飲用水標準。GB-l4587—修訂版的征求意見稿,提出了100Bq/L的排放罐出口濃度控制值。因此,經過適當的稀釋,核電廠液態放射性流出物排放濃度就可達到天然放射性本底水平。
內陸核電站由于采用冷卻塔閉式循環帶走余熱,沒有循環冷卻水對放射性廢液的稀釋。濱海壓水堆核電站液態流出物排放的內部實際控制值為≤1000~2000Bq/L(不包括氚),經循環冷卻水對放射性廢液的稀釋1000倍后,其濃度已相當低,一般≤1Bq/L。俄羅斯濱河核電站要求液態流出物排放的濃度控制值為≤18Bq/L(不包括氚)。所以,改進目前沿海核電站的液態放射性廢物的處理技術,是完全能滿足內陸核電站對液態放射性廢物處理和排放的要求的。
俄羅斯核電站放射性廢液處理采用了雙蒸發器處理系統。處理后的液體再經二級離子交換處理,凈化系數從l0E3提高到10E5。美國采用反滲透廢液處理技術,實現廢水回用,以滿足“零液體排放”要求,并可針對某些元素進行高純度凈化或去除。美國Comanch Peak核電站用于去除放射性,特別是Co膠體,Cs和I到監測不到水平,凈化系數達5.7×104。美國德賴斯登核電站用超級過濾+反滲透+去離子技術處理廢液,≤10E-3μCi/L。內陸核電站的含氚廢水,在廢水處理后,排人冷卻塔循環冷卻水中,通過蒸發向大氣排放。
中國已經成為世界第二大能源生產和消費國、第一大煤炭生產與消費國、第二大石油消費及進口國、第二大電力生產國。中國能源資源有3個基本特點。能源資源品種豐富,但人均占有量較少,在已探明儲量中煤炭占世界人均的56%、石油占11%,天然氣占4.6%。能源資源結構不盡合理,煤炭、水能相對豐富,而優質化石能源(石油)相對不足。能源資源分布與生產力布局不平衡,經濟發達地區在東南沿海,而水力資源在西部和西南部,煤炭主要在北方。
從表4所示的我國電力結構來看,火電發電量占總發電量的80%左右,且近兩年呈微升趨勢;水電發電量占總發電量的比重從1995年的18.91%下降到2007年的14.73%,近幾年呈逐年下降趨勢;核電發電量在總發電量中所占的比重一直很小,最高年份的2005年也不過占2.12%。而火電基本上就是以煤炭發電。以煤炭為主的能源生產消費和以煤電為主的電力生產所帶來的問題主要是運輸與環境污染問題。近幾年能源、電力結構雖經努力,但趨勢未有根本改變。
目前,我國能源發展面臨4個基本問題。即經濟社會發展中的能源供需總量平衡問題。長期以煤為主的能源結構,造成的環境、生態問題。而且,煤、石油、天然氣是重要的化工原料,用作燃料燒掉非??上АN鳉鈻|運、北煤南運、西電東輸的能源輸運問題。我國煤炭運輸占鐵路運量的40%,占沿海和長江中下游水運1/3。對國外資源依存的能源供應安全問題。
核電的基本特性決定了在應對能源挑戰中有能力發揮無可替代的重要作用?,F代社會中,除了煤炭、石油、天然氣、水力資源外,還有許多可利用的能源,如風能、太陽能、潮汐能、海水溫差、地熱能等等。但是,這些能源很難在近期內實現大規模的工業生產和應用。而核能,也只有核能才是可以大規模使用的安全和經濟的工業能源,核電的發電成本已經低于煤電。目前國內核電最低的上網價是秦山核電站二期上網電價0.393元/(kW·h),大亞灣核電站上網電價為0.414元/(kW·h),接近火電價格(平均0.387元/(kW.h)),而大亞灣和秦山二期核電站上網電價低于廣東省和浙江省的平均上網電價,已經具備了與火電價格競爭的能力。即便是最高價0.464元/ (kW·h)(秦山三期)也遠低于均價為0.56元/(kW·h)的同是新能源的風電的上網價格。
核電不排放SO2等污染物和溫室氣體CO2,對環境后果實行嚴格管理,因此屬于清潔能源。而核電的安全可靠性正在不斷提高。核電對煤電具有較強經濟競爭力和替代能力,目前二代改進型核電站的電價大都與當地的標桿電價相當。核電燃料運輸量小。因此,我國在現階段發展核電是調整能源布局的有效途徑。
中國電力工業制造水平經過幾十年的飛速發展,已經達到很高的水準。從設計、制造、安裝、機組運行、輸送變線路等諸多方面,中國已經實現全面國產化。但核電機組,尤其是核島部分,在材料選取、制造工藝和機組運行等方面,與國外還有明顯的差距。已經投入運行和在建的核電項目,除泰山一、二期為國內自主研發的堆型外,還是以“外方為主、中外合作”的模式進行。近期,國家明確提出了核電技術自主創新的目標,在引進和吸收國外最先進的核電技術的同時,加快對核心技術的消化理解。加快核電自主化建設,有利于推廣應用高新技術,促進技術創新,對提高我國制造業整體工藝、材料和加工水平將發揮重要作用。
根據國內核電發展指導思想“統一堆型、推進國產化”的要求,對內陸地區新上的核電項目技術路線分歧主要集中在是上三代AP1000,還是二代改進型M310。前者是美國西屋公司技術,后者源自法國技術。

表4 1995~2007年我國發電量構成
M310在國內已經應用較廣泛,目前沿海地區獲批的CPR1000就是從M310改進。嶺澳核電站期即為CPR1000的示范工程,自2003年商業運營以來,安全運行業績優良。2006年l2月16日,原國家發改委主任馬凱與美國能源部長博德曼共同宣布,美國西屋公司最終擊敗法國阿海琺集團,贏得了中國第三代百萬千瓦級核電招標,為這場耗時兩年多的全球最大核電合同競標戰畫上了句號。西屋公司持有的就是AP1000,稱為三代技術。這也表明,我國今后上馬的核電項目以AP1000為主。AP1000在技術上更為先進,但世界上并無投入商業運行的業績,美國在1979年賓夕法尼亞三里島核電廠發生嚴重事故后,就基本停止了新的核電項目,中國于是成為“吃第一只螃蟹的人”。
核電產業鏈是以核電產品的生產為主線,圍繞核能發電及其技術保障而形成的產業鏈條。產業的發展與創新不僅僅只是一項活動,它也是一個受多種因素影響的復雜過程與創新相關的各組員組成了一個相對穩定的鏈條。核電產業鏈條是由相互影響的各個環節組成,通過核電站將核燃料生產從事者與電網經營者聯接在一起(見圖1),核電站是整個核電產業的中心環節。

圖1 核電產業鏈
從產業鏈的構成上來看,我國核電產業目前尚沒有形成完整流暢的產業鏈。核電的研發與裝備各板塊之間及核電裝備制造業的配套服務鏈條尚未完全打通,科研成果難以有效轉化;產業鏈內組織體系較為松散,還沒有形成一個強有力的產業鏈條。核電產業鏈條的低強度,甚至是產業鏈條的缺失,已成為我國核電產業發展與創新的瓶頸。
目前,我國核電產業規模偏小,建設成本較高,且堆型分散,缺乏核心技術。關鍵設備的國產化率仍較低,自主創新能力不夠,制造還沒有形成完整的產業鏈條,一些關鍵設備和材料仍然需要從國外進口,我國積極發展核電實際為外國核能公司提供了巨大的商機。法國《論壇報》曾有這樣的評論:“法國為中國龐大的核電市場而激動”。
核電產業組織模式是指核電業主企業、核電設備供應商、核燃料供應商、核電設計和核電建設AE公司等各個環節的組織形式和相互關系,如果形成核電產業鏈條解決的是核電產業完整性和系統性的問題,那么核電產業組織模式解決的就足核電產業組織的有效性和協同性問題。從困際視角來看,具有代表性的核電產業組織模式主要有美國“小業主”型、法圍“大業主”型、日本“供應商”式、韓國“一體化”式等諸多類型,這些國家由于選擇了適合本國國情的核電產業組織模式,進而促進了本國核電產業的長足發展。但中國的核電產業組織模式似乎并不清晰,主要呈現出以下三個特點,一是核電產業組織中,缺乏強有力的主體和力量組織、統籌和引導核電產業各環節、各主體的生產經營活動,法國以業半為主導、美國以核電建設AE公司為主導整合各方主體,運作效率高,過程易控制。中國核電產業組織中由于沒有明確主導力量,某一環節、某一過程出現問題,就會使整個項目的建造、展開、目標和成本受到影響;二是核電產業各環節、各主體間缺乏有效統一的運行協調機制,相互之間緊密程度不夠,協同程度不足,更多體現為工程項目形式的管理方式,圍繞項目立項建造各方組織在一起,但項目結束又都分開。由于這種松散型的組織關系,使得各環節、各主體間較難建立長期深入的戰略合作關系,也難以形成利益共享、風險共擔的組織模式;三是由于產權結構設計不合理,也制約了部分主體的發展。例如中國廠東核電集剛公司的股東有中核集團等,中核集閉、中廣核、中電投都是具有核電開發和建設資質的企業,住市場中是平等的競爭主體,是競爭對手,但中核集和中電投又是中廣核的股東,股東和競爭對手集于一身,無法避免產生利益沖突和公司治理上的矛盾,使中廣核處于不規范和不平等的狀態;新成立的國家核電技術公司也存在類似的問題,如何理順應當有所考慮。
中國核電產業資源是有限的,如果有限的資源分散無法肜成合力,將極人限制核電產發展的廣度和深度。核電產業組織結構松敝、集中度低,從核電站工程設計到核電設備制造都缺乏專業化分工。例如,從研究設計來看,核電技術研發和設計的組織與管理體系基本足電站總體設計院與發電企業一體化,具有核電站設計總承包的經驗的核工業第二研究設計院、上海核工業研究設計院和中國核動力研究設計院等三大設計院,分工不明確,造成研究工作不連續,研究和投入重復,難以形成技術專業化優勢,資源浪費的同時又影響了效率;從運營管理來看,當前同一個地區若干個核電站分由不同的公司建設和經昔,各自追求全功能、自給自足的“大而全、小社會”管理模式。一方面在企業內部行政支持機構臃腫,占用資源比例高,造成對核心業務的投入不足;另一方面同地區核電企業之間由于互為獨立,難以實現整體的資源優化和運作優化,不利于經驗共享、共同發展;從設備制造來看,核電設備制造業是核電產業重要組成部分,在整個核電站的建設中,設備占到全部造價的30%以上。中國有哈爾濱動力集團、上海電氣集團、東辦電氣集團三大設備制造集團。這三大集團原是制造常規電力設備的主要企業,近30年來,都或多或少地參與了核電站設備技術引進、消化、吸收和制造。如哈爾濱動力集參加過30、60萬千瓦核電站常規島的設備分包;上海電氣集承了秦山一期30萬千瓦核電站核島部分國產化的要任務,具有百萬千瓦核島設備的成套能力;東方電氣集團承擔了嶺澳核電站百萬千瓦設備分包任務,提供核燃料組件?,F在這三大集團都在爭取以本區域企業為主形成核電站設備的生產基地,這樣集團之間就不可避免地出現重復建設問題,有時甚至是過度和無序競爭。由于沒有形成公開透明、公平合理、專業分工、有序競爭的整體環境,核電產業鏈條不夠細化,資源能力分敞,不同環節間競爭性不足,也導致核電產業內部發展不夠平衡,專業化和集約化程度還不夠高。
在核電產業各環節中,具有自主知識產權和國際領先水平的核心技術研發能力還落后于國外核電發達國家。關鍵的核心技術尚未實現實質性的突破,成為制約我國核電產業素質提升的主要瓶頸之一。中國雖然較大比例地實現了核電設備的國產化,形成了一定的核電設備供給能力,但是關鍵核電設備和配套設備中的關鍵件國內仍無法制造,或者國產的核電配套設備品種、質量、性能尚不能完全匹配于核電產業發展的需要,仍然需要依賴進口。更需看到的是,核電產業具有綜合性和系統性特點,基本上可以把國民經濟中的所有行業門類和學科內容囊括進來,這也正是核電產業具有戰略地位的重要體現,核電產業核心技術創新能力不是受制于自身因素影響,也受到其他相關學科門類發展緩慢的影響。
按照2007年出臺的核電中長期規劃,到2020年,我國核電總裝機容量將達到4000萬千瓦。到那時,中國發展核電需要7000噸天然鈾,但目前中國自產天然鈾產量僅1000噸。預計到2050年,我國核電裝機容量將達到2億千瓦。但現在探明的天然鈾儲量,最多能供4000萬千瓦裝機容量的熱堆電站運行50到60年。因此,在30年后,中國的眾多核電發電廠或許會因缺乏鈾礦原料而停產。
世界上探明的鈾資源量分布于澳大利亞、巴西、加拿大、哈薩克斯坦、尼日爾、南非、美國、納米比亞、烏茲別克斯坦9個國家,占全球已探明鈾資源總量的70.79%。這其中又主要集中于澳大利亞、加拿大、哈薩克斯坦3個國家。
據世界核能協會統計的數據,2004年世界天然鈾產量的80%以上都集中在國外的8大公司手中。目前我國已探明的大小鈾礦床有200多個,以中小礦床為主,且品位較低。2003年經濟合作與發展組織(OECD)公布的數據:中國的鈾資源量(成本低于130美元/公斤鈾)為7.7萬噸鈾,其中成本低于40美元/公斤鈾的儲量約占60%,主要分布在江西、新疆、廣東、遼寧等地。很顯然,在新的2020年核電發展規劃目標下,我國的鈾資源無法滿足需求。
從長期來看,2030—2050年我國的人口將達到頂峰16億,按平均每人消耗電力1.56kW來計(相當于發達國家的中等水平),就需要25億kW的電力供應,其中16%為核電(相當于目前世界核電的平均份額),即4億kW的核電。到2050年我國對于天然鈾資源需求相當大,如果核電的比例比16%還要大,則對天然鈾資源的需求將更大。
中國鈾礦進口量較少,海外開發尚為空白。而2006年,中核集團和中廣核集團才剛剛實行“走出去”找鈾礦的戰略。為了應對此種局面,國家在核電中長期發展規劃中對核燃料資源供應保障提出了明確要求:堅持內外結合,合理開發國內資源、積極利用國外資源的原則,適度超前發展核燃料產業,建立國內生產、海外開發、國際鈾貿易三渠道并舉的天然鈾資源保障體系。
產業鏈的延伸主要包括向前延伸、向后延伸和增加中 間環節等 ,產業鏈的提升主要是通過提高產業鏈各個環節的知識含量、技術層次、資本密集程度和附加值水平,優化產業鏈內的公共要素,提升產業鏈 內企業節點的競爭能力,從而提升產業鏈的整體素質。
一條完整流暢的產業鏈是一個產業高速發展的首要條件,構建、整合完整的產業鏈條是中國核電產業發展的必由之路。實現核電設備的國產化,必須要從單一的設備制造向設計、制造、供貨、服務集成的目標發展,需要核電企事業的有效整合。核電科研開發的主要 目的是產業化應用,這也是 目前我國核電產業發展最為薄弱的環節,必須以產業鏈為紐 帶,整合核電科技資源,形成核電產業集群有助于扭轉 這一局面,從而促進我國核電產業的快速發展。
中國要想改善和更好地提高自主創新能力和產業競爭力,根據國際經驗,需要有4個方面的確保:(1)搭建一個包括科學家、工程師、風險投資家、知識產權律師等密集且互動的“合作平臺”;(2)確立讓科學家能夠分享科研成果轉化(包括國家支持的科研成果轉化)而成立的新創企業的利潤的制度;(3)創新主體必須是大型企業(他認為大型企業最具創新能力)或集中于一個技術密集企業群中的創新企業群;(4)強大的資金流將這些要素編織成一個創新網絡,并處理好他們之間的相互利益和互動機制。這同樣也適用于核電產業創新方面,在核電產業鏈條中上、下游企業之間的生產經營過程中形成正式的合同關系網絡或者準正式的合作關系網絡,同時,加強企業與政府、研究機構等行為主體之間的合作和聯系,構建核電產業創新發展網絡。通過引進美國第三代核電技術AP1000,并在AP1000的基礎上研發具有自主知識產權的AP1400先進水堆技術,同時將高溫氣冷堆作為下一代核電示范工程技術,這些都為提升核心技術創新能力指明了方向。
作為新興產業核電產業,其發展必然要求技術變革和制度創新,同時,一些有色金屬、造船、化工等企業紛紛介入核電產業,參與制造和配套體系,現有的管理體制和運行機制已不適應核電產業蓬勃發展的要求,這將促進核電產業在技術和體制上創新。作為特殊產業的核電產業,其發展離不開政府的大力支持和積極引導,需要通過制定相應的政策法規,在產業技術研發、產業融資、產業信息服務以及產業人才培養等方面配套產業支持政策(比如對核電技術創新項目給予貼息和引進設備免稅政策等),積極促進核電產業市場化;通過對核電產業組織結構調整以適應電力管理體制改革和企業改革,大力發展核電科技必將有力地促進我國核電產業的發展。
核電人才短缺是一個全球性問題。前蘇聯切爾諾貝利核電站發生核事故之后,影響了整個國際社會的核電發展,這個寒冷的“低迷期”長達20多年。美國自1979年“三厘島核泄漏事件”之后,20多年核電建設基本停滯不前,人才補充更新很慢。
無論是在中國核工業的龍頭老大中國核工業集團總公司,還是后起之秀中國廣東核電有限公司,以及新成立的國家核電技術公司,都采用了“爺爺帶孫子”的方式,一批老專家們不僅參與項目,而且言傳身教培養新人。
目前,許多高等院校也已敏銳地感受到核電發展的未來趨勢,像清華大學、上海交通大學、華北電力大學、哈爾濱工程大學等高校都設立了核電專業,連一些中等專業學校也開設了與核電相關的課程。因為一個核電站所需要人才并非僅僅限于核專業,所需人才涉及機械設備、熱能、自動化控制、精密儀器等60多個相關專業。