核能的可持续发展

核能的可持续发展中国核能行业协会徐玉明2008、7、7目目录录一、世界核电发展概况二、中国核电现状和核电产业未来发展三、制约核电可持续发展的若干问题世界核电发展概况世界核电发展概况¾能源与核电¾核电发展的几个阶段¾关于核电技术的“分代”问题世界核电发展概况世界核电发展概况————能源与核电能源与核电¾能源是现代社会发展的重要物质基础，是实现经济增长的重要生产要素；¾能源消耗，尤其是人均用电量，与各国（或地区）发展水平和生活质量有直接的正比关系；¾发展水平越高，生活质量越高，能源消耗和人均用电量也越高；世界核电发展概况世界核电发展概况————能源与核电能源与核电¾1970－2004年，全球GDP由11.549万亿美元增加到31.749万亿美元，年均增长30％；能源消费量由50.2亿吨油当量增加到102.2亿吨油当量，年均每年增长21％¾美国2004年的GDP为8.785万亿美元，能源消费量为23.3亿吨油当量.¾中国2005年的GDP（1990年美元不变价）和能源消费量分别为1.821万亿美元和15.7亿吨油当量。世界核电发展概况世界核电发展概况————能源与核电能源与核电¾2007年，全球运行的商用核电机组445台，总装机容量3.92亿千瓦，分布在31个国家或地区图1-1：2005年全球电力供应结构66.48%17.66%15.51%0.79%火电水电核电再生能源世界核电发展概况世界核电发展概况————能源与核电能源与核电¾核电在全球一次能源中的比例为6%左右，其中法国核电占一次能源的38.6%，德国11.4%，英国8%，美国8%，韩国13.6%，日本12.6%,核电成为工业化国家保障能源供应、实现能源多元化的重要选择。¾随着人口增加，人民生活水平不断提高，未来30年全球电力供应将成倍增长，而无炭能源的72％将来自核能，核电在未来将有更大的发展。核电发展的几个阶段核电发展的几个阶段¾起步阶段¾规模发展阶段¾低潮阶段¾复苏阶段核电发展的几个阶段核电发展的几个阶段————起步阶段起步阶段¾上世纪50年代初，美、苏、英把核能转向民用，开发建造发电的反应堆，建成了首批商用原型示范堆¾1954年美国通过第二个原子能法，1955年第一次日内瓦原子能和平利用国际会议召开，为和平利用核能国际合作开辟了道路¾1958年成立欧洲原子能联盟，与美国签署协议，美国同意转让浓缩铀技术、并与欧洲合作建设大型核能项目，为轻水堆核电技术广泛应用奠定了基础。核电发展的几个阶段核电发展的几个阶段————规模发展阶段规模发展阶段¾上世纪60年代末70年代初，发达国家进入经济上升期，电力需求迅速增长，在能源危机背景下，出于对化石燃料资源供应的担心，寄希望于核电的发展¾美、苏、英、法等国制订了庞大的核电发展计划，联邦德国和日本也进入发展核电的行列，印度、阿根廷、巴西以购买成套设备方式进行核电厂建设¾现在正在运行的400多台核电机组，绝大多数是在核电规模发展阶段建设的，至今已经安全运行了30多年核电发展的几个阶段核电发展的几个阶段————规模发展阶段规模发展阶段¾美国两次订货高潮：1966－1967年，4223万千瓦；1973－1974年，6690万千瓦；设备制造能力每年2500－3000万千瓦；¾法国1969年决定搞压水堆，10年左右建成47台；¾日本核电机组55台，每年增长5％，核电占29％¾韩国已经建成20台核电机组，1684万千瓦；核电发展的几个阶段核电发展的几个阶段————低潮阶段低潮阶段¾二十世纪后期，世界经济进入平缓发展阶段，产业结构向高技术低能耗方向调整，能源和电力增长速度下降，许多国家调整电力发展计划，取消许多电站建设项目，¾1979年三里岛事件使核电深受冲击，一批核电订货合同被取消，新核电厂建设项目被停止或推迟，美国和部分欧洲国家核电发展停滞，全球核电发展速度明显放慢。¾三里岛事件使核电安全性受到空前质疑，美国核管会加大了对核电站的监管和审查把关力度，使审批程序繁琐，核电厂建设周期延长，投资者新建核电站的意愿低迷。核电发展的几个阶段核电发展的几个阶段————低潮阶段低潮阶段¾1986年4月切尔诺贝利核电厂事故使公众对核安全的不信任达到高潮，反核运动导致德国等许多欧洲国家停止或放弃核电发展，甚至作出停运及永久关闭本国核电站的决定。¾在低潮阶段，法国、日本、韩国、中国仍在推动核电发展¾美国不建新的核电机组，但先进核电技术研发一直没有停止，大力推动在役核电站的业绩提升与持续改进¾从全球范围看，核电装机总容量在稳步增长。核电发展的几个阶段核电发展的几个阶段————复苏阶段复苏阶段¾上世纪90年代以来，尤其是进入新世纪以后，一次能源供应趋紧，温室气体排放和环保压力增大，各国政府重新审视核电的战略地位¾核电在全球范围进入复苏阶段，发展核电成为许多国家满足能源需求的重要选择，成为促进全球气候保护、解决环境生态问题的现实途径。¾美国在核电复苏上扮演了重要角色；欧洲国家对核能利用的态度也开始转变。核电发展的几个阶段核电发展的几个阶段————复苏阶段复苏阶段¾美国2001年一次民意调查显示，支持新建核电厂的为56％；75％的人认为核电应当起重要作用；87％的人同意核电厂的延寿计划；工业界提出，今后20年内新增核电5000万千瓦；¾芬兰、法国开始建设EPR；英国、意大利、捷克、匈牙利、波兰、瑞士、南非、加拿大、澳大利亚等都考虑建设核电站；¾亚洲成为核电复苏的主战场；中国成为世界瞩目的、第一个把宏伟的核电规划变为实际行动的国家。关于核电技术关于核电技术““分代分代””的问题的问题¾第一代核电站¾自20世纪50年至60年代初美国、英国、苏联等建造的第一批核电站；¾第一代核电厂属于原型堆核电厂，主要目的是为了通过试验示范形式来验证核电在工程实施上的可行性；关于核电技术的分代问题关于核电技术的分代问题¾第二代核电站：¾上世纪六、七年代以后建造的一大批核电站统称为第二代核电厂，它实现了商业化、标准化、系列化、有较好的经济性，是目前全球在役和在建核电站的主力机组；¾三里岛事故和切尔诺贝利事故之后，各国对第二代核电站进行了技术改进，进一步提高安全性和经济性；¾新建的核电机组在技术上与早期的第二代核电厂有不同程度的改进，因此称之为“二代加核电站”。关于核电技术的分代问题关于核电技术的分代问题¾第三代核电站：¾三里岛事故以后，为了扭转被动局面，美国EPRI在NRC的支持下，制定了开发未来先进轻水堆的技术准则，即用户要求文件URD；随后，欧洲、日本和韩国也相继制定各自的用户要求文件EUR.JURD和KURD，人们把满足URD或EUR要求的先进轻水堆机组称为第三代；¾第三代代表ABWR、AP1000和EPR;还有APWR、SBWR、ESBWR等；国外不强调URD的要求，也不强调第三代核电技术，统称为先进核电技术。关于核电技术的分代问题关于核电技术的分代问题¾第三代核电站：¾URD或ERD中提出的一些技术改进在“二代加”机组中已经实现；而“三代”的经济性要求难以兑现；“三代”未考虑防止核不扩散问题；¾AP1000采用非能动功能和实行系统的简化，EPR采用双层安全壳和增加安全系统冗余度，目的都是为了降低堆芯熔化和放射性物质大量释放的概率¾“三代”机组经济性未达到原先期待的要求，实际造价比二代核电站高出50％以上。关于核电技术的分代问题关于核电技术的分代问题¾第四代核能系统：¾2000年1月美国能源部提出“第四代核能系统”概念，除了安全性、经济性外，强调了放射性废物最小化原则和严格防止核扩散；¾第四代核能系统推出6种堆型，计划2030年左右推向市场，满足安全、经济、废物最小化、防止核扩散等要求；目目录录一、世界核电发展概况二、中国核电现状和核电产业未来发展三、制约核电可持续发展的若干问题中国核电现状和中国核电现状和核电产业未来发展核电产业未来发展¾中国核电现状¾中国核电的未来发展¾核电推动我国核燃料循环产业的发展¾核电带动我国设计制造能力装备制造业的发展中国核电现状中国核电现状¾中国人均能源消费从1978年的0.59吨标煤，提高到2005年的1.70吨标煤¾2006年发电量2.83万亿千瓦时，比2005年增长13.5%，人均用电量2149千瓦时，约为世界平均水平的75％，不足美国的1/10，发展任务很重；¾能源生产和消费结构不合理，煤炭占一次能源70％；石油消费的对外依存度不断提高；¾国家提倡大力发展可再生能源和核电，中国核电进入了加快发展的历史新阶段。中国核电现状中国核电现状¾中国核电从上世纪80年代开始起步，2004年，已建成核电机组11台，装机容量910万千瓦，¾2006年发电量548亿千瓦时，占全国发电量的1.93%,¾2006年，浙江、广东两省核电上网电量分别占其统调上网电量的16％、12％；中国核电现状中国核电现状------已经投产的核电机组已经投产的核电机组2006、8建成江苏连云港1060MW×2VVER1000田湾核电站2003、7建成浙江海盐700MW×2PHWR600秦山第三核电站2003、1建成广东深圳990MW×2PWR1000岭澳核电站2004、5建成浙江海盐650MW×2PWR600秦山第二核电站1994、5建成广东深圳984MW×2PWR1000大亚湾核电站1994、4建成浙江海盐310MW压水堆秦山核电站中国核电的未来发展中国核电的未来发展¾《核电中长期发展规划》，提出积极推进我国核电发展的方针；¾到2020年，我国核电装机容量达到4000万千瓦，在建1800万千瓦；¾2005－2010年，新建1600万千瓦，是前20年总和的175％；¾2011－2020年，新建3800万千瓦，是前一个十年的236％；中国核电的未来发展中国核电的未来发展----------建设中的核电机组建设中的核电机组(1)(1)山东荣成200MW×1HTR石岛湾核电站福建福清1080MW×2CPR1000福清核电站浙江海盐1080MW×2CPR1000方家山核电厂2008、02开建福建宁德1080MW×2CPR1000宁德核电站2007、08开建辽宁大连1080MW×4CPR1000红沿河核电站2006、04开建浙江海盐650MW×2PWR600秦山二核扩建2005、12开建广东深圳1080MW×2CPR1000岭东核电站中国核电的未来发展中国核电的未来发展----------建设中的核电机组建设中的核电机组(2)(2)湖南益阳桃花江核电站江西彭泽彭泽核电站湖北咸宁大畈核电站广东台山1700MW×2EPR台山核电站山东海阳1250MW×2AP1000海阳核电站浙江三门1250MW×2AP1000三门核电站广东阳江1080MW×4CPR1000阳江核电站中国核电的未来发展中国核电的未来发展¾中国只在沿海地区发展核电的格局将被打破，核电建设向内陆地区迈进，中国成为新世纪第一个把宏伟核电规划变为实际行动的国家;¾人们希望核电在中国能源结构中的比例越来越大，核电在中国的发展面临着难得的历史性机遇。核电推动核燃料循环产业的发展核电推动核燃料循环产业的发展¾在核电发展的强劲推动下，我国核燃料循环产业将获得前所未有的发展机遇；¾预测核燃料产业发展的基础：2020年核电装机容量4000万千瓦，2030年7600万千瓦，2050年10000万千瓦；¾不同机组类型对核燃料循环各环节的要求不一样，在实际执行中应当根据具体情况进行必要的修正；核电推动核燃料循环产业的发展核电推动核燃料循环产业的发展¾天然铀供应和铀资源储量¾4000万千瓦核电装机需要天然铀7090吨，¾2020年累计需要天然铀约6.34万吨，累计消耗经济可采的铀资源储量9万吨；¾2020年需要分离功4575吨SWU;累计需要分离功40729吨SWU；¾2020年需要核燃料元件1164吨U;累计需要核燃料元件10552吨U；核电推动核燃料循环产业的发展核电推动核燃料循环产业的发展¾2030年需要天然铀12428吨，需要分离功8055吨SWU，需要核燃料元件2016吨U；¾到2030年，累计需要天然铀16.10万吨，消耗经济可采的铀资源