領航中國核電發展清潔能源

李積前

（大亞灣核電運營管理有限責任公司，廣東 深圳518124）

1 引言

過去我國一直都是以煤炭能源為主，而以煤炭為主的能源結構已經無法適應經濟的快速發展，也造成了比較嚴重的環境問題和能源短缺，面對我國當前煤炭資源枯竭的現象，我國開始研究新的清潔能源，當前核能可以滿足工業生產需求，代替化石燃料的能源。

2 我國核電行業發展現狀

核能發電和火力發電類似，它是利用核反應堆中核裂變所釋放出的熱能進行發電的方式，以核反應堆及其蒸汽發生器來代替火力發電中的鍋爐，以核裂變能代替礦物燃料的化學能。近年來，我國核心工程的投資呈現波動變化的趨勢，在500～800 億元波動。我國核電發電量呈現逐年上漲的趨勢，截止到2017年9月，我國已投入運行的核電機組達37 臺，在建2200.4 萬千瓦。“十三五”期間我國每年計劃將開工6 臺核電機組。我國核電發展潛能巨大，截止到2107年底，我國籌建及儲備項目總量約1.64 億千瓦。核電行業是推動綠色發展、建設美麗中國的重要選擇，將在我國低碳能源體系中扮演更加關鍵的角色。未來是我國核電發展的重要歷史時期，也是建設核電強國的關鍵階段。核電產業要有新作為，全力推動核電安全高效可持續發展，努力建成核電強國。

3 核電作為清潔能源的優勢

核能發電是核反應堆利用鏈式裂變發應產生能量。核電站是將機械能轉化為電能，核電站利用核反應堆裂變釋放的能量進行發電，這一過程沒有任何的污染，具有清潔高效、安全穩定、經濟性好的特點，是一種可以承擔電網基本負荷的優質清潔能源。

3.1 清潔高效

核能屬于非化石能源，在電力生產過程中不會產生任何的污染物排放，核電站在運行過程中也只是產生少量的放射性廢物，而且要在國家規定的標準范圍內，不會對環境造成嚴重的影響和破壞，也產生溫室氣體等污染物。和火力發電相比，清潔優勢是非常明顯的。火力發電一般一臺百萬千瓦的核電機組每年可排放的二氧化硫有2.6 萬噸、二氧化鈦600 萬噸、氮氧化物1.4 萬噸，對空氣造成的影響是極為惡劣的，而且從燃料循環的角度來看，核電排放到的污染物較少。從全壽命周期來看，核電溫室氣體的排放和風電等非化石能源相當，遠低于化石能源。核電廠廢棄物的排放相當于同等規?；痣姀S的0.5%～4.0%。

核能發電除了清潔之外，還具有高效性。1 千克U235 全部裂變，釋放出的能量相當于2700 噸標煤完全燃燒放出的能量。對于一座百萬千萬級的核電站來說，只需要每年補充25噸的核燃料，全年的核燃料的運輸量只需幾卡車，但對同樣功率的火電廠來說，每年的耗煤量達到將近300 萬噸，平均每天需要近萬噸的煤，全年的燃料運輸需要上百節火車運輸，對運輸來說，壓力也是非常大的[1]。

3.2 安全穩定

隨著核電技術的成熟，核電的安全性也得到了一定的保障。當前，世界各國都將安全作為核電運營的第一要素，核電的安全性是最重要的，一旦發生核泄漏問題將會產生非常嚴重的損失。為此，在核電建設和運營維護中，都制定了十分嚴格的標準和程序，并且對于可能發生的事故也制定了完善的處理程序。核電站在設計過程中一般為了保證安全性都需要采用縱深防御，制定了一系列、多層次的防御來防止事故的發展，并且在未發生事故階段就制定了相關的保護措施?？v深防御比較典型的應用是設計多道實體屏障，利用實體屏障將放射性物質置于屏障保護之外，一般采用三道屏障的形式。通過實踐證明，縱深防御的設計模式為核能發電的安全性奠定了較高的安全基礎。

與其他能源相比，核電設備的利用最高，運行時間最長、最為穩定，一般12～18月更換一次燃料即可，在很長的時間內都可以保持良好的運行狀態。另外，核電的單機容量非常大，最高可以達到將近180 萬千瓦，是當前最理想的電網形式。目前，核電設備的運行時間在所有發電設備中是最高的，年運行時間可以達7108 小時。

3.3 經濟性好

核電的發電成本是由燃料費、運行費和折舊費三部分組成的。其中燃料費比較低，約為20%～25%。運行費的占比和燃料費類似，而占比最高的是折舊費，折舊費占一半左右。一般核電站的運行時間都在60年左右，折舊年限最長為30～40年，在這之后，核電的發電成本出現明顯下降。國家為了鼓勵核電的發展，采用核電優先上網的原則，也使核電具備了利用時間長且比較穩定的特點。由于核電成本結構中固定成本和低變動的特點使核電的經濟性較好。不僅外部成本較低，而且與常規能源相比，核電發電的外部成本最低，以煤炭、石油能化石能源為燃料的發電成本在核電的10 倍以上。外部成本主要包括發電廠匯總排出的污染物、噪音以及溫室氣體等。在對發電技術做經濟性分析時，需要對內外部成本進行全面的研究。

4 核電發展趨勢

我國核電一直呈現穩步發展的態勢?！笆濉逼陂g，核電發展仍以安全為主要因素，提出了“以沿海核電帶為重點，安全建設自主核電示范工程和項目”，核電審批主要以示范項目為主。在加快綠色能源發展、安全高效發展核電的前提下，國家能源局在《2018年能源工作指導意見》中提出了核電發展的具體指導方針，將以“穩妥推進核電發展”為主，并在充分論證評估的基礎上，提出建設一批沿海地區先進三代壓水堆核電項目。

4.1 新項目審批有望逐漸落地

隨著人們環保意識的增強，國家對環保工作的重視，采用優質清潔能源是當前發展中較為迫切的，而且核電的安全性在持續上升，核電將成為未來發展的趨勢。核能作為人類利用能源的一種方式，是比較成熟的，并已經在國際范圍內形成了一套體系相對完整、要求基本一致的規范標準和管理制度。目前，面對全球能源結構轉型的問題，煤價和油價都表現出持續走高。未來太陽能、風能、核能等新能源的比例將逐漸提升。核電作為除火電、水電外，唯一可以承擔電網基本負荷的電源且兼具較高的成長性，屬于目前迫切需求的優質清潔能源，核電約占全球電力生產的18%，發達國家的平均比例更高。我國核電運行一直表現良好，并沒有發生過1 級以上的事故，而且安全性在逐步提升。因此，第三代核電機組發展是非常關鍵的，目前，我國在建的第三代核電機組都已經成為各自技術領域的技術首推工程，第三代核心機組的成功落后，也意味著新項目審批有望逐步落地。

4.2 各環節領軍企業有望率先受益

新項目逐漸落地對整個產業鏈的發展都是非常有利的。根據數據統計，AP1000、CPR1000 等三代核電機組單臺造價150～200 億，如果新項目審批落地，每年將會帶動1000～1600億元的投資。我國核電“走出去”戰略將有望帶來上萬億的需求投資，進而提升我國的經濟發展。而且對各環節的領軍企業來說都將受益。根據核電建設的特點來看，設備供應商首先就會受到影響，無論是單一設備供應還是多類設備供應都會占領相應的市場份額，實現業績的增長，工程建設各運營類企業都將會保持業績的提升。

總而言之，核電作為一種清潔高效、安全穩定、經濟性好的清潔能源，在未來的發展中有著不可估量的優勢，也是今后發展的趨勢所在。