领航中国核电发展清洁能源

李积前

（大亚湾核电运营管理有限责任公司，广东 深圳518124）

1 引言

过去我国一直都是以煤炭能源为主，而以煤炭为主的能源结构已经无法适应经济的快速发展，也造成了比较严重的环境问题和能源短缺，面对我国当前煤炭资源枯竭的现象，我国开始研究新的清洁能源，当前核能可以满足工业生产需求，代替化石燃料的能源。

2 我国核电行业发展现状

核能发电和火力发电类似，它是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式，以核反应堆及其蒸汽发生器来代替火力发电中的锅炉，以核裂变能代替矿物燃料的化学能。近年来，我国核心工程的投资呈现波动变化的趋势，在500～800 亿元波动。我国核电发电量呈现逐年上涨的趋势，截止到2017年9月，我国已投入运行的核电机组达37 台，在建2200.4 万千瓦。“十三五”期间我国每年计划将开工6 台核电机组。我国核电发展潜能巨大，截止到2107年底，我国筹建及储备项目总量约1.64 亿千瓦。核电行业是推动绿色发展、建设美丽中国的重要选择，将在我国低碳能源体系中扮演更加关键的角色。未来是我国核电发展的重要历史时期，也是建设核电强国的关键阶段。核电产业要有新作为，全力推动核电安全高效可持续发展，努力建成核电强国。

3 核电作为清洁能源的优势

核能发电是核反应堆利用链式裂变发应产生能量。核电站是将机械能转化为电能，核电站利用核反应堆裂变释放的能量进行发电，这一过程没有任何的污染，具有清洁高效、安全稳定、经济性好的特点，是一种可以承担电网基本负荷的优质清洁能源。

3.1 清洁高效

核能属于非化石能源，在电力生产过程中不会产生任何的污染物排放，核电站在运行过程中也只是产生少量的放射性废物，而且要在国家规定的标准范围内，不会对环境造成严重的影响和破坏，也产生温室气体等污染物。和火力发电相比，清洁优势是非常明显的。火力发电一般一台百万千瓦的核电机组每年可排放的二氧化硫有2.6 万吨、二氧化钛600 万吨、氮氧化物1.4 万吨，对空气造成的影响是极为恶劣的，而且从燃料循环的角度来看，核电排放到的污染物较少。从全寿命周期来看，核电温室气体的排放和风电等非化石能源相当，远低于化石能源。核电厂废弃物的排放相当于同等规模火电厂的0.5%～4.0%。

核能发电除了清洁之外，还具有高效性。1 千克U235 全部裂变，释放出的能量相当于2700 吨标煤完全燃烧放出的能量。对于一座百万千万级的核电站来说，只需要每年补充25吨的核燃料，全年的核燃料的运输量只需几卡车，但对同样功率的火电厂来说，每年的耗煤量达到将近300 万吨，平均每天需要近万吨的煤，全年的燃料运输需要上百节火车运输，对运输来说，压力也是非常大的[1]。

3.2 安全稳定

随着核电技术的成熟，核电的安全性也得到了一定的保障。当前，世界各国都将安全作为核电运营的第一要素，核电的安全性是最重要的，一旦发生核泄漏问题将会产生非常严重的损失。为此，在核电建设和运营维护中，都制定了十分严格的标准和程序，并且对于可能发生的事故也制定了完善的处理程序。核电站在设计过程中一般为了保证安全性都需要采用纵深防御，制定了一系列、多层次的防御来防止事故的发展，并且在未发生事故阶段就制定了相关的保护措施。纵深防御比较典型的应用是设计多道实体屏障，利用实体屏障将放射性物质置于屏障保护之外，一般采用三道屏障的形式。通过实践证明，纵深防御的设计模式为核能发电的安全性奠定了较高的安全基础。

与其他能源相比，核电设备的利用最高，运行时间最长、最为稳定，一般12～18月更换一次燃料即可，在很长的时间内都可以保持良好的运行状态。另外，核电的单机容量非常大，最高可以达到将近180 万千瓦，是当前最理想的电网形式。目前，核电设备的运行时间在所有发电设备中是最高的，年运行时间可以达7108 小时。

3.3 经济性好

核电的发电成本是由燃料费、运行费和折旧费三部分组成的。其中燃料费比较低，约为20%～25%。运行费的占比和燃料费类似，而占比最高的是折旧费，折旧费占一半左右。一般核电站的运行时间都在60年左右，折旧年限最长为30～40年，在这之后，核电的发电成本出现明显下降。国家为了鼓励核电的发展，采用核电优先上网的原则，也使核电具备了利用时间长且比较稳定的特点。由于核电成本结构中固定成本和低变动的特点使核电的经济性较好。不仅外部成本较低，而且与常规能源相比，核电发电的外部成本最低，以煤炭、石油能化石能源为燃料的发电成本在核电的10 倍以上。外部成本主要包括发电厂汇总排出的污染物、噪音以及温室气体等。在对发电技术做经济性分析时，需要对内外部成本进行全面的研究。

4 核电发展趋势

我国核电一直呈现稳步发展的态势。“十三五”期间，核电发展仍以安全为主要因素，提出了“以沿海核电带为重点，安全建设自主核电示范工程和项目”，核电审批主要以示范项目为主。在加快绿色能源发展、安全高效发展核电的前提下，国家能源局在《2018年能源工作指导意见》中提出了核电发展的具体指导方针，将以“稳妥推进核电发展”为主，并在充分论证评估的基础上，提出建设一批沿海地区先进三代压水堆核电项目。

4.1 新项目审批有望逐渐落地

随着人们环保意识的增强，国家对环保工作的重视，采用优质清洁能源是当前发展中较为迫切的，而且核电的安全性在持续上升，核电将成为未来发展的趋势。核能作为人类利用能源的一种方式，是比较成熟的，并已经在国际范围内形成了一套体系相对完整、要求基本一致的规范标准和管理制度。目前，面对全球能源结构转型的问题，煤价和油价都表现出持续走高。未来太阳能、风能、核能等新能源的比例将逐渐提升。核电作为除火电、水电外，唯一可以承担电网基本负荷的电源且兼具较高的成长性，属于目前迫切需求的优质清洁能源，核电约占全球电力生产的18%，发达国家的平均比例更高。我国核电运行一直表现良好，并没有发生过1 级以上的事故，而且安全性在逐步提升。因此，第三代核电机组发展是非常关键的，目前，我国在建的第三代核电机组都已经成为各自技术领域的技术首推工程，第三代核心机组的成功落后，也意味着新项目审批有望逐步落地。

4.2 各环节领军企业有望率先受益

新项目逐渐落地对整个产业链的发展都是非常有利的。根据数据统计，AP1000、CPR1000 等三代核电机组单台造价150～200 亿，如果新项目审批落地，每年将会带动1000～1600亿元的投资。我国核电“走出去”战略将有望带来上万亿的需求投资，进而提升我国的经济发展。而且对各环节的领军企业来说都将受益。根据核电建设的特点来看，设备供应商首先就会受到影响，无论是单一设备供应还是多类设备供应都会占领相应的市场份额，实现业绩的增长，工程建设各运营类企业都将会保持业绩的提升。

总而言之，核电作为一种清洁高效、安全稳定、经济性好的清洁能源，在未来的发展中有着不可估量的优势，也是今后发展的趋势所在。