中国以后核电发展的形势

【专家解说】：目前，我国已经具备了以我为主的设计和建设百万千瓦级压水堆核电站能力。我国从20世纪70年代开始筹建核电站，现有2座核电站在运行，即大亚湾核电站和秦山核电站。在建的核电站有4座，包括秦山二期核电站、岭澳核电站、秦山三期核电站、连云港核电站。目前正在建设的核电站有4座共8台机组，总装机容量660万千瓦。

去年年底，中国核工业集团公司总经理康日新提出，目前中国核电发展规划的初步设想是，到2020年核电要达到4000万千瓦左右的装机容量，占全国电力装机容量的4％。这意味着未来十几年，我国核电装机容量将新增2700万千瓦。考虑到核电站需要5年左右的建设周期，未来十几年内每年将有两到三台百万千瓦级的核电机组开工建设。

中国核电发展的20年，正是世界范围内重视核电安全的20年。20年来，核电站的安全性有了明显的提高。世界核电厂营运者联合会（WANO）统计的核反应堆机组事件次数从1985年的2．38／机组降到1998年的0．04／机组。包括我国秦山、大亚湾等核电站在内的世界上目前正在运行的许多核电站，都采取了四道屏障的安全保护法。第一道安全屏障是核电站核心部件——核燃料棒的新型材料。现在核燃料棒的材料是U02陶瓷块，这种陶瓷的熔点高达2800摄氏度，并且它的物理化学性质稳定，不会和水产生放热反应。第二道屏障是核燃料元件的包壳采用优质的铬合金制造，这种合金具有很好的密封性和在运行条件下长期封存裂变产物的能力。第三道屏障来自压力壳。罩住燃料元件棒的保护罩的厚度在20厘米以上，重达几百吨，当发生核燃料元件包壳有少量破漏时，严密的压力壳将把放射线控制在壳内，不会扩散到外界。第四道屏障是安全壳，这是一个由一米厚的钢筋混凝土浇注成的保护壳，是放射性物质无法逾越的屏障，即使发生核泄漏事故，放射性物质也将被限制在安全壳范围内，无法向外环境逸散。

资料显示，在秦山及大亚湾核电站周边10公里范围内，目前能够证明的核辐射量，仅为国家标准的1／2。多年来，两座核电站没有给当地自然环境及居民健康造成不良影响。

热堆核电站的局限

目前，我国已经初步具备了自主设计建造大型压水堆核电站的能力，以压水堆为主的热中子堆核电技术初步形成产业，并将在今后30年～50年内成为我国核电的主导产业。国内正在开展的诸如百万千瓦级大型压水堆等项目的开发，将使我国的核电技术从第二代向第三代发展并逐步与国际接轨，进一步提高核电的技术与经济竞争力。热堆核电技术的发展，总体上可以说属于核电产业的升级工程。

按照我国核电发展计划，到2050年，我核电装机容量将达2亿千瓦甚至更多。达到这个容量，如果只依靠热堆电站，需要200万吨以上的天然铀供热堆全寿期（60年）的消耗。我国现探明的天然铀储量，最多能供4000万千瓦装机容量的热堆核电站运行50年至60年。中国原子能科学研究院教授顾忠茂介绍，如现在不开发快堆核能系统，走核燃料循环使用、长期再生的道路，则30年后我国核电可能将陷入无米之炊。

最新调查显示，地球已知常规天然铀储量，即开采成本低于每公斤130美元的铀矿储量仅有459万吨，仅可供全世界现有规模核电站使用六七十年。也就是说，不走核燃料循环使用和再生的道路，本世纪全球有开采价值的铀资源将有陷于枯竭的可能。当然随着科技的发展，人类有可能发现新的铀资源。

中国原子能科学院快堆总工程师徐銤介绍说，热堆核电站只能利用天然铀中1％左右的资源，其余部分须作为废料处理。形象地说，热堆核电站是“吃”核燃料发电的核反应堆，但它仅“吃”了一点儿，“吐”出大部分；快堆核能系统在“吃”核材料和产生能量的同时，可以“消化”剩余的大部分材料变成又可裂变的燃料，长期循环，可以把核燃料的利用率提高到60％～70％。

核能可持续发展必须解决两大问题，一是对铀资源利用的最优化，二是对核废料处理的最小化。热堆循环仅能将天然铀资源的利用率提高两三成，将废料的长期放射毒性降低3倍～5倍，所以热堆燃料循环的贡献是有限的。

绘制我国的核电发展路线图

针对未来全球天然铀资源短缺这一现实，国家原子能机构已明确表示，我国核能发展总的路线图是：热堆——快堆——聚变堆。如果说，热堆电站是“今天”的核电产业；则快堆核能系统则是“明天”的核能产业；聚变堆核能系统为“后天”的核能产业。在全球核燃料先天不足的情况下，发展热堆核电站，必须同时发展可循环、持续提供核材料的快堆核能系统。按未来我国核电发展需要，应在2035年前后实现快堆核能系统的商用化，以满足核电可持续发展的需要。

原核工业部副部长、科技部原副部长黄齐陶说，我国快堆核能系统进入核能市场的时机，主要取决于快堆核能系统的技术成熟度，由于我国在这方面比较落后，必须在做好“今天”核电产业技术升级的同时，不失时机地启动快堆核能系统的开发，为“明天”核能产业做好准备。

快堆循环技术的研究开发是一项投资大、耗时长的复杂系统工程，我国发展快堆技术，不应像以往那样与核燃料循环使用严重脱节，而是应借鉴日本、印度等国的成功经验，做好快堆核能系统的顶层设计，将快堆、热堆乏燃料的后处理、快堆燃料制备、快堆乏燃料后处理等技术领域，进行整体研究，在国家统一规划和布局下，使核能系统的各环节同步协调发展，争取用三四十年，逐步形成我国的快堆核能产业。