郑健超院士谈我国核电实现规模发展的战略

我国大陆的核电事业从20世纪70年代起步，经过30多年的发展，已先后建成秦山核电站、大亚湾核电站、岭澳核电站。截至到2005年底，我国核电装机容量688万千瓦，占全国电力总装机容量的1.4%；年发电总量为530.82亿千瓦时，占全国总发电量的2.2%。2006年3月22日，国务院审议并通过了《核电中长期发展规划（2005—2020年）》。预计到2020年，我国的核电装机容量将增长到4000万千瓦，约占全国发电总装机容量的4%。日前，中国工程院院士郑健超在为大连市民做讲座时就我国核电实现规模发展的战略问题谈了自己的看法。

　　郑院士介绍说，我国最近确定了积极发展核电的方针，规划了在2020年建成4000万kW核电的目标。 这是科学发展观在能源政策上的具体体现，受到全国各界的一致拥护和支持。历史将证明，这是影响深远的战略决策。我国一次能源短缺的严峻形势表明，我们必须抓住时机，推动我国核电发展更快一些，规模更大一些，以便满足我国未来对能源的需求，否则目前核电边缘化的局面更难以扭转，实现能源可持续供应的目标难以实现。

　　对于如何才能在保证核安全的前提下，使我国的核电实现规模发展，郑健超提出了自己的几点看法：

郑健超在为大连市民做讲座

　　一、核电规模发展是我国不可替代的战略选择。

　　核电是世界能源结构中的重要组成部分。目前核电、水电、燃气发电在全球电力供应中各占17 %左右的份额，形成煤电之后的“三足鼎立”的局面。美国、法国、日本等国在上世纪70年代石油危机时期果断决策，执行强化核电发展战略，经过20年左右的时间，便实现了核电的规模发展，形成了强大的核电产业。韩国等一次能源短缺的国家也一直把发展核电作为国策，坚定不移地发展核电，使核电成为主力电源。

　　前不久，国务院提出要积极发展的方针。要落实国家积极发展核电的方针，首先必须解决对核电规模发展的必要性的认识。如果把发展核电当作权宜之计，甚至认为可有可无，就不会形成举国一致的积极发展核电的强大推动力。

　　发展核电的必要性是由我国一次能源供应能力极其有限的国情决定的。我国能源需求的特征是：总量巨大、人均水平很低和增长率高。由于工业化和城市化的驱动，中国未来能源需求预计将继续显著增长。2020年能源需求极有可能达到甚至超过31亿吨标准煤。人均能源消费水平虽然提高了1倍多，达到2 吨多标准煤，但仍低于届时的世界均值。

　　奔向小康的中国人争取享用接近世界均值的能源合情合理，但由于国情决定，要满足这样低水平能源消费也是极其困难的。

　　我国虽然幅员广大，但从人均的意义上讲，能源资源非常有限。我国人均化石燃料资源仅为世界均值的56 %。石油、天然气的人均可采储量仅为世界均值的8 %。可预见到的未来，煤炭仍是我国主要的一次能源，但煤炭可持续供应的前景也不容乐观。我国煤炭资源虽然总量很大, 但经济可采量少、环保型资源少、可供开发的资源少。要解决煤炭可持续供应的问题,急需提高煤矿的装备水平、提高开采效率和安全生产水平，加强矿区环境保护，采取有力措施制止对资源的掠夺性开采，抑制矿难频发的势头。

　　水电是替代化石能源的首选，需要加速开发。我国经济可开发的水电装机总量为3.7亿千瓦（近期的调查结果）。但是，即使这些水电资源全部开发完毕（相当于20座三峡电站），仅可满足 2020年用电量需求的28 % 。何况，这些水电资源是否允许全部开发，还取决于长远生态影响的评估和科学论证的结果。

　　在世界范围内，非水电可再生能源在20-30年内还不能成为能源供应得主力。我国也不会例外。

　　必须指出，一次能源短缺是我国国情决定的长远性根本性的问题，单靠常规能源发电设备的扩张是不能解决问题的。近年来由于电源的急速扩张，一些燃煤发电和燃气发电厂已面临“断粮”的严重问题。填补一次能源缺口非核电莫属。至于温室效应气体减排，核电无疑也将发挥骨干作用。因此，规模发展核电是实现我国能源可持续供应的不可替代的战略选择。

　　二、国外核电规模发展的成功经验值得我们借鉴。

　　要推动我国核电的规模发展，需要在吸取国外的成功经验的基础上制订我们的发展战略。美国、法国，日本、韩国等国，为应对能源危机、都先后执行了强化核电的战略，成功实现核电规模化发展。这些国家的经验值得我们借鉴。

　　在谈到法国核电发展历程时，郑健超说，法国规模发展核电的成功经验是举世公认的。1974年，第一次石油禁运后，法国政府决定启动强化核电的计划，以便减少对进口石油的依赖，当时法国75%的石油依赖进口。规模发展核电的责任落在法国电力公司（EDF）的身上。经过20多年的努力，目前法国电力公司拥有55座反应堆（全法国57座）在运行，提供了全国用电量的80%。法国现在还对邻国输出电力。核电给法国人提供了相当廉价的电力，核电的电价比煤电和燃气发电的价格低20%。同时，核电给法国人提供了大量的就业机会，因此，发展核电的政策得到了法国工会有力支持。法国的实践证明核电是清洁的电源：二氧化硫的排放从1980年的1000，000吨降低到1987年的85，000吨；法国的二氧化碳排放1980年以来降低了三分之一，核电的贡献率占 70% 以上。

　　尽管法国电力公司面临偿还债务和核废料处置等挑战性问题，法国规模发展核电的成功是不容置疑的。法国的成功经验至少包括如下几点：一是戴高乐政府果断决策，政府主导规模发展核电，在技术路线上放弃气冷堆的技术路线，转而采用西屋公司的压水堆技术，并全力推动实现本地化和标准化；二是由法国电力公司统一负责，承担核电站的设计、建设和运营，推进第二代压水堆技术的持续改进；三是政府支持把法马通公司从一个不起眼的小公司培育成为现在世界最大的核岛设备供应商；四是法国电力公司（业主+ A/E 公司）与法国原子能委员会（核安全管理）的密切沟通和合作；五是把电站维修看作与电站运行同等重要，法国核电站用于维修的费用高于运行费用（扣除燃料费用和折旧以后）；六是法国电力公司统一负责电网和电源的统一规划，这是保证电网和核电站安全运营的重要经验。法国的电网已发展成为典型的网状结构坚强电网（meshed network）。分布合理的、相距200-300公里的枢纽变电站全部用双回路400 kV 超高压线路连接成紧密的电网，同时有9路超高压线路与邻国电网互联。核电站的布局和接入系统的方式的规划与电网的规划有一个长远的统一考虑，决不搞一事一议。

　　在介绍亚洲国家的经验时，郑健超谈到，日本基于本国国情的战略考虑，从70年代起，开始实施规模发展核电的计划，现在已有56个反应堆在运行，装机容量4500万千瓦，提供了全国30% 的电力。韩国在引进技术的基础上，比较短的时间内实现了自己的标准化系列。现在已经有能力设计1400MW的先进堆。这两个国家的经验同样值得我们借鉴。

　　三、我国核电发展需要关注的几个问题：

　　最后郑院士说，要实现我国核电规模发展的目标决非易事，需要克服许多技术、体制和观念的障碍，有以下四个问题需要高度关注。

　　第一，对核电的认识问题。

　　要实现我国核电的规模发展，首先必须对核电的不可替代性有高度的一致认识。发展核电绝非权宜之计。随着时间的推移，一次能源的供需矛盾会更加突出。如果不采取断然措施，克服影响核电发展的技术障碍和体制障碍，强化核电的规模发展，而听其自然、按惯性发展，将会再一次错过时机，铸成历史性的错误。

　　第二，技术路线图问题。

　　一个清晰的技术路线图对实现核电的规模发展非常重要。国内外的专家普遍认为：我国要实现2020年核电建设的目标，参照国外在成熟技术基础上本地化、标准化、批量化的经验，必须加快改进型二代核电机组的规模建设。

　　国际上在运行的核电机组主要是第二代压水堆核电机组，现已积累了13000多堆年的运行经验，创造了良好的安全运行业绩，经济上有竞争力，显示出很强的生命力，美国西欧正在进行第二代压水堆核电机组延寿。我国通过大亚湾、岭澳、秦山核电站的成功建设和安全运营，也已证明第二代机组的安全有保障，经济上有竞争力，通过不断改进，安全性和经济性还可以进一步提高。

　　考虑到第三代压水堆机组的引进还有不少不确定因素，考虑到这类机组目前尚处在设计阶段，更无商业运行的业绩，即使引进技术并建设成功，也需要经过较长时间的试验示范运行考验后，才能决定开始批量建设。因此，“十一五”“十二五”期间投运和在建的核电站的主流应为改进型的第二代机组，这也是完成2020年前核电建设目标的现实可行之道。

　　批量建设第二代核电机组与引进第三代技术是相辅相成、并行不悖的。批量建设第二代核电站的工程实践可以为全面掌握第三代核电技术准备更好的技术基础和人才队伍。

　　我们在加快改进型二代核电机组的规模建设的同时，不能放松第三代压水堆技术引进吸收的步伐。按照国家的部署，广东阳江已经完成了大量的工程前期准备，为承接第一个第三代压水堆的示范工程创造了良好条件，现在正静候三代招标的决策。

　　鉴于第三代压水堆的某些关键技术的政治敏感性，加强我国自主创新能力更为重要。我们相信，在国家科技和产业发展的计划的重点支持下，我国有能力通过自主研发和首期试验示范工程实践，为2020年后核电更大规模的发展提供具有自主产权的主力机型。为达到此目的，需要尽快启动大型先进压水堆的自主研发计划。《国家中长期科技发展规划》和《国家高技术产业“十一五”专项规划》均已把第三代压水堆技术列为重点，需要尽快组织全国核电业界的力量付诸实施。

　　第三，建设完整的核电工业体系问题。

　　国外发展核电的成功经验表明，要实现核电的规模发展，仅仅建立核电的科技体系还不够，还需要建设从工程设计、装备制造、直到工程建设和运行维修的完整的核电工业体系。与此同时，还需要配套建设相应的铀资源勘探开发与储备系统、核燃料供应系统、核燃料循环系统（包括核燃料循环的前端处理与后端处理系统）。 我国现在的核电工业体系中不少环节还比较薄弱，难以适应大规模发展核电的需要，建立健全既符合中国国情又与国际接轨的完整的核电工业体系，是当务之急。

　　例如，我国目前尚无有竞争力的核岛设备（NSSS）成套供应商。我国制造企业已具备按照图纸生产核岛部分设备，如蒸发器的能力。但缺乏NSSS的系统设计能力和成套供应能力。核岛是非常复杂、可靠性要求很高的系统，与大型客机类似。如果核岛的国产化仍沿用过去设计院设计-制造厂分头攻关、分部件按图加工-工程建设单位负责集成的工程模式，势必造成接口界面过多、质量、进度控制困难的局面，总体可靠性难以达到要求。因此，必须克服我国制造与设计、科研分离的体制性障碍，培育我国有竞争力的核岛供应商。这是积极稳妥推进核电规模发展的一个关键问题。

　　培育我国有竞争力的核岛供应商是一个涉及全局的重大决策。需要克服条块分割的体制弊端，由政府主导，作好进一步的规划论证，整合各方的资源，逐步实现预定目标。

　　第四，关于核电站布局与电网统一协调规划问题。

　　核电站的布局和电网的统一协调规划对核电建设和安全运行十分重要。计划中的核电站主要建在沿海经济发达地区。这些地区的电力系统的负荷密集、电源密集、变电站密集。以广东电网为例。2020年，广东全省全社会用电最高负荷预计将达1.3亿千瓦。深圳、广州、东莞三市的最大负荷均将超过2000万千瓦。广东省面积仅为法国的1/3，再考虑到广东的电力负荷70%集中在珠江三角洲的狭小的范围内，因此，负荷密集程度预计和东京地区的负荷密度相当。由于电源、负荷过于密集产生的问题，如短路电流超过断路器能力的问题、线路走廊和变电站站址问题、直流输电接地极选址困难等问题会日益突出起来。有一系列涉及电网安全和核电站安全的问题需要研究。需要提前做好统一规划和系统深入研究，切忌一事一议地做核电站接入系统研究，以免造成系统的结构性缺陷，影响安全经济运行。另外，鉴于输电走廊、变电站站址和核电站站址一样是稀缺资源，需要通过统一规划确定下来，加强保护，以减少将来建设的成本。