能源戰(zhàn)略與能源經(jīng)濟第一章

能源戰(zhàn)略與能源經(jīng)濟第一章第一頁，共三十八頁，2022年，8月28日1.7.5核電(2)核能資源狀況核電站使用的燃料稱為“核燃料”。核燃料含有易裂變物質(zhì)鈾-235。一座100萬千瓦的核電站每年只需要補充30噸左右的核燃料，而同樣規(guī)模的燃煤電廠每年要燒煤300萬噸。燃燒的煤每天需要約100節(jié)火車皮運輸，而同樣規(guī)模的核電廠，全年使用的燃料只需要幾輛卡車運輸。

地球上的鈾資源儲量鈾資源儲量(Mt)開采成本<80US﹩/kgU3～4開采成本>80US﹩/kgU30磷酸鹽礦22海水4000第二頁，共三十八頁，2022年，8月28日1.7.5核電(3)核電優(yōu)劣勢

1)核電優(yōu)勢

①運行成本低，美國核電站運行成本平均低于2美分/kWh；

②核電站壽命通常是40年，可延長至60年，高于火電站；

③機組利用小時數(shù)明顯高于水電站；

④運行良好的核電站對環(huán)境影響很小。

2）中國發(fā)展核電的優(yōu)勢①鈾礦資源對積極推進核電的保證程度：近期有富裕；中期有保證；遠期有潛力。

②具有核研究能力和核燃料工業(yè)體系；

③2006-2020掌握了核利用的技術；

④特殊材料和專用設備也基本配套；

⑤安全指標也達到了國際標準的要求。火電站的經(jīng)濟壽命是30年,實際使用只有25年左右,而水電站設計壽命在50年以上,國際上水電站有運行80年的記錄,混凝土的壽命更是高達300年。第三頁，共三十八頁，2022年，8月28日1.7.5核電(3)核電優(yōu)劣勢3)核電劣勢①自主技術不成熟；與火電、水電等成熟發(fā)電技術相比，核電尚在發(fā)展中。②投資巨大

裝機容量造價通常約為1500美元/kW(約合12000元/kW)；比火電(5000元/kW)高一倍多；比水電(6000－10000元/kW)貴；比風電(8000－10000元/kW)還貴。③建設周期長

核電建設周期一般為60－70個月，火電只有20－30多個月。④核電站安全性具有潛在的核輻射風險，且面臨著棘手的核廢料處理問題，倍受爭議。第四頁，共三十八頁，2022年，8月28日1.7.5核電(4)核電戰(zhàn)略與規(guī)劃1)中國核電發(fā)展戰(zhàn)略從80年代的“適當發(fā)展核電”，后來調(diào)整為“積極發(fā)展核電”。“十五”期間改為“積極推進核電建設”；“十一五”期間定位“加速發(fā)展核電”2)中國核電發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃

重點建設百萬千瓦級核電站，逐步實現(xiàn)先進壓水堆核電站設計、制造、建設和運營自主化。加強核燃料資源勘查、開采、加工工藝改造；核電關鍵技術開發(fā)；核電人才培養(yǎng)。第五頁，共三十八頁，2022年，8月28日1.7.5核電(5)中國核電狀況1）中國能源結(jié)構與世界比較

國家或世界石油天然氣煤炭核電水電世界40.624.225.07.62.7中國23.62.565.50.56.9美國38.025.224.69.01.2俄羅斯20.853.8185.12.3法國32.417.07.343.3澳大利亞30.518.630.118.61.2日本51.013.218.016.21.6韓國54.99.320.914.60.3第六頁，共三十八頁，2022年，8月28日1.7.5核電（5）中國核電狀況

2）各發(fā)電類型壽命、運行小時、造價對比

發(fā)電類型煤電GSCC水電風電核電設計壽命（年）302050204060年運行小時500035003500250070007000造價RMB/KW50004000700060007500/140007500/14000Kh1.001.431.432.000.7140.714Kl0.7251.000.5730.7250.6210.546折合造價RMB/KW36255720573687003325/62082924/3898第七頁，共三十八頁，2022年，8月28日1.7.5核電(6)核電安全與清潔

1）核電事故兩起

三里島事故（）：

起因二回路，人為失誤和錯誤干擾，造成堆芯熔化，很快得到控制，無一人死亡，對環(huán)境影響微不足道。

切爾諾貝利（）：

極大事故，當時31人死亡，數(shù)百人住院治療，對環(huán)境有較大影響，對核能發(fā)展是沉重打擊。根本原因，二差：石墨沸水堆安全性差；人員素質(zhì)差。第八頁，共三十八頁，2022年，8月28日附：切爾諾貝利（）位于烏克蘭北部的切爾諾貝利風景優(yōu)美，周圍松樹和白樺樹林茂密，森林內(nèi)布滿河流和各種珍禽異獸，而且人口眾多。前蘇聯(lián)1973年開始在這里修建切爾諾貝利核電站，于1977年正式激活。1986年4月26日凌晨1時許，隨著一聲震天動地的巨響，火光四起，烈焰沖天，火柱高達30多米。切爾諾貝利核電站4號核反應堆發(fā)生爆炸，其廠房屋頂被炸飛、墻壁坍塌，當場死亡2人。8噸多強輻射物質(zhì)混合著炙熱的石墨殘片和核燃料碎片噴涌而出，釋放出的輻射量相當于日本廣島原子彈爆炸量的200多倍。大量的放射性物質(zhì)外泄，使周圍環(huán)境的放射劑量高達200倫琴/小時，為允許指針的2萬倍。1700多噸石墨成了熊熊大火的燃料，火災現(xiàn)場溫度高達2000℃以上。救援直升機向4號反應堆投放了5000噸降溫和吸收放射性元素的物質(zhì)，并通過遙控機械為反應堆修筑了厚達幾米的絕緣罩。當天，一些較重的放射性物質(zhì)就隨風向西擴散到了波蘭。第三天，放射性塵埃擴散到前蘇聯(lián)西部的大片地區(qū)，并開始威脅西歐。第四天，斯堪的納維亞半島和德國受到影響。10天內(nèi)，放射性塵埃落到了歐洲大部分地區(qū)。最遠擴散到美國東海岸。

爆炸最終導致20多萬平方公里的土地受到污染，今天的烏克蘭、俄羅斯和白俄羅斯受到的核污染最嚴重。第九頁，共三十八頁，2022年，8月28日事故原因：1986年7月3日，蘇聯(lián)科學院院長和庫爾恰托夫核物理研究所所長在蘇聯(lián)政治局會議上首次指出：核電站“鈾-石墨大功率壓力管式”反應堆設計上的缺陷是事故產(chǎn)生的主要原因;工作人員操作失誤(運行操作人員嚴重違反安全規(guī)程、有關人員缺少必要的安全文化、缺乏必要的核事故應急準備等)是事故發(fā)生的誘因(當時工作人員正在進行停電狀態(tài)下重新激活反應堆的實驗)。后來前蘇聯(lián)核專家進一步得出的結(jié)論是，反應堆燃料棒的結(jié)構和保護系統(tǒng)不合理是引發(fā)事故的直接原因。第十頁，共三十八頁，2022年，8月28日后果：2006年04月20日新華社專電：全球環(huán)境保護的“綠色和平”組織18日說，20年前的蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站事故造成致癌死亡人數(shù)10倍于聯(lián)合國作出的官方估計，約為9.3萬人左右。建立在白俄羅斯國家科學院研究成果上的這份報告說，全球共有20億人口受切爾諾貝利事故影響，27萬人因此患上癌癥，其中致死9.3萬人。1986年4月26日，原蘇聯(lián)境內(nèi)的切爾諾貝利核電站發(fā)生爆炸，帶有放射性物質(zhì)的污染物擴散到北歐、西歐，最遠擴散到美國東海岸。

由8個聯(lián)合國下屬機構、烏克蘭、白俄羅斯和俄羅斯組成的“切爾諾貝利論壇”此前估算，事故造成的死亡人數(shù)約為數(shù)千人。第十一頁，共三十八頁，2022年，8月28日

2）三廢處理：以大亞灣為例，遠低于國家標準和設計標準，10km范圍內(nèi)10個監(jiān)測站長期跟蹤，放射性水平無任何變化。第十二頁，共三十八頁，2022年，8月28日1.7.5核電(6)核電安全與清潔

3）燃料后處理（兩種方案）

4）減排SOx、NOx、CO2：燃料后處理深埋，如美國尤卡山。

分離、嬗變，消除長壽命廢物，實現(xiàn)燃料封閉循環(huán)。按我國鈾資源狀況和核能需要量，應采用第二種。第十三頁，共三十八頁，2022年，8月28日周圍居民受到輻射劑量（豪希/年）需要燃料（/年）采礦面積（畝/年）二氧化硫排放量（萬噸/年）氮氧化物排放量（萬噸/年）煙灰（噸/年）二氧化碳排放量（萬噸/年）100萬千瓦燃煤發(fā)電廠0.048300萬噸煤12102.61.43500600100萬千瓦核電站0.01830噸核燃料30～4200005）核電站與火電廠對環(huán)境影響的比較1.7.5核電(6)核電安全與清潔第十四頁，共三十八頁，2022年，8月28日1.7.5核電(7)核電市場

1)需求與投資到2010年，計劃在運核電裝機容量1200萬kW；到2020年，計劃在運核電裝機容量4000萬kW；計劃在建核電裝機容量1800萬kW。

2006-2020年的15年間：新開工建設38～42臺1000MW級核電機組；將投產(chǎn)28臺核電機組(其中，1000MW級23臺）；總投資超過4500億元，其中設備投資可能達到2000億元，按70～80%國產(chǎn)化率計算，約有1400～1600億元由國內(nèi)分享；約合每年93～107億元。第十五頁，共三十八頁，2022年，8月28日1.7.5核電(7)核電市場

2)2005－2020年間中國核電的總裝機容量預測第十六頁，共三十八頁，2022年，8月28日廠址機型并網(wǎng)日期供應商2004年負荷因子CNNC股份秦山一期300MW/PWR1991.12.15CNNC99.78%100%大亞灣-1900MW/PWR1993.08.31FRA87.24%33.70%大亞灣-2900MW/PWR1994.02.07FRA73.52%33.70%秦山二-1600MW/PWR2002.02.01CNNC82.22%50%嶺澳-1984MW/PWR2002.04.05FRA87.76%45%嶺澳-2984MW/PWR2002.12.15FRA79.92%45%秦山三-1720MW/HWR2002.11.10AECL77.28%51%秦山三-2720MW/HWR2003.06.12AECL94.03%51%秦山三-3600MW/PWR2004.03.11CNNC

50%1.7.5核電(7)核電市場

3)我國正在運行的核電廠概況第十七頁，共三十八頁，2022年，8月28日1.7.5核電(7)核電市場

4)我國在建、啟建核電機組

我國在建、啟建核電機組核電站名稱容量預計并網(wǎng)日期主要投資單位江蘇田灣共2120MW1號機組2005年10月CNNC持50%股份秦山二期擴建共2000MW2011年CNNC持50%股份嶺澳擴建共2000MW2010年、2011年中國廣東核電集團公司浙江三門共2000MW2010年以后CNNC持51%廣東陽江共2000MW2010年以后CNNCCNNC中國核工業(yè)總公司；CNEC中國核工程集團公司第十八頁，共三十八頁，2022年，8月28日1.7.5核電(7)核電市場

5)我國未來擬建的核電項目

規(guī)劃項目裝機規(guī)模浙江三門健挑廠址6×1000MW浙江三門擴瑭山廠址4×1000MW廣東陽江廠址6×1000MW廣東臺山腰古廠址6×1000MW大連溫垛子廠址4×1000MW山東煙臺海陽廠址6×1000MW山東乳山紅石頂廠址6×1000MW江蘇連云港田灣廠址8×1000MW福建惠安廠址6×1000MWTotal52000MW第十九頁，共三十八頁，2022年，8月28日1.7.5核電(8)核電設備

1）核電設備構成

核電設備：主要包括核島設備、常規(guī)島設備主要包括核反應堆壓力容器、堆內(nèi)構件、控制棒驅(qū)動機構、蒸汽發(fā)生器、主泵、主管道、安注箱、和穩(wěn)壓器等。主要包括汽輪機、發(fā)電機、除氧器、凝汽器、汽水分離再熱器、高低壓加熱器、主給水泵、燃料轉(zhuǎn)運裝置、凝結(jié)水泵、主變壓器和循環(huán)水泵等。不同類型核電站所包括的具體設備略有不同。核島設備常規(guī)島設備第二十頁，共三十八頁，2022年，8月28日1.7.5核電（8）核電設備2）核電設備中各設備的費用構成①各種費用占核電站投資的比例

②不同核電設備占設備總投資的比例第二十一頁，共三十八頁，2022年，8月28日1.7.5核電（9）核電技術

1）“代”的概念和技術特點

1G：50-60年代原型堆，絕大部分已退役。2G：70年代后商用堆，有13000多堆年的運行經(jīng)驗，發(fā)展成熟，經(jīng)濟性和安全性得到驗證，并不斷改進。3G：一般指符合美國“用戶要求文件(URD)”或“歐洲用戶要求文件EUR”的先進核電反應堆。性能進一步提高，堆熔概率10-5，釋放概率10-6，故障時無需主動控制和干預。已有3G：BWR，System80+,AP1000,EPR。4G：統(tǒng)一考慮先進反應堆和先進燃料循環(huán)技術。燃料利用率提高，廢棄物最少化。2002年在巴黎訂下6種堆型：超臨界堆，高溫氣冷堆和4種快堆（熔鹽、鈉冷、鉛冷和氣冷）第二十二頁，共三十八頁，2022年，8月28日1.7.5核電（9）核電技術

2）中國核電的技術路線短時間內(nèi)要上大量核電，2G+能滿足要求，積極上3G，引進加開發(fā)，2015年后項目3G為主。中國鈾資源缺乏，加強4G和燃料后處理研發(fā)，尤其是快堆，可實現(xiàn)燃料循環(huán)和核能可持續(xù)發(fā)展。2030后4G開始商運。3G4G2GGW年份第二十三頁，共三十八頁，2022年，8月28日1.7.5核電（9）核電技術

3）中國核電站技術使用的情況目前中國核電機組共有11臺（除連云港的兩臺機組在建外，其余九臺已經(jīng)建成）。裝機容量為910萬千瓦。下表為中國核電站技術使用的情況。第二十四頁，共三十八頁，2022年，8月28日

核電站堆型地理位置建設／商用時間技術秦山核電站（一期）30萬千瓦壓水堆核電機組浙江省海鹽縣1985.3／1994.4自主設計／建造／管理／第一代大亞灣核電站2臺98.4萬千瓦的壓水堆核電機組廣東省1987.8／1994.5法國法馬通公司／第二代秦山核電站（二期）2臺65萬千瓦壓水堆核電機組浙江省海鹽縣1996.6／2002.41997.3／2004.5自主設計／建造／管理／第二代秦山（重水堆）核電站（三期）2臺700兆瓦級核電機組浙江省海鹽縣1998.6／2003.7加拿大原子能公司／第二代田灣核電站4臺百萬千瓦級核電機組江蘇省連云港市1999.10開工，在建俄羅斯原子能公司／第二代嶺澳核電站（一期）2臺99萬千瓦的壓水堆核電機組廣東省1997.5／2003.1法國法馬通公司／第二代嶺澳核電站（二期）2臺百萬千瓦級壓水堆核電機組廣東省2005年12月動工法國法馬通公司／第二代三門核電站6臺百萬千瓦級核電機組浙江省國際招標中擬用第三代核電技術陽江核電站6臺百萬千瓦級或更大容量的核電機組廣東省國際招標中擬用第三代核電技術中國核電站技術使用情況一覽

第二十五頁，共三十八頁，2022年，8月28日1.7.5核電（10）核電站介紹

秦山核電站秦山核電站是我國自行設計、建造和運營管理的第一座30萬千瓦壓水堆核電站，地處浙江省海鹽縣。由中國核工業(yè)集團公司100%控股，秦山核電公司負責運行管理。第二十六頁，共三十八頁，2022年，8月28日

大亞灣核電站法國法馬通公司／第二代大亞灣核電站是我國大陸第一座百萬千瓦級大型商用核電站，擁有兩臺98.4萬千瓦的壓水堆核電機組，1982年12月國務院批準建設，1987年8月主體工程開工，1994年5月建成投入商業(yè)運行。由廣東核電合營有限公司負責建設和經(jīng)營。中國核工業(yè)集團公司占股比45%。第二十七頁，共三十八頁，2022年，8月28日

嶺澳核電站（法國法馬通公司／第二代）嶺澳核電站一期是中廣核集團按照國務院確定的“以核養(yǎng)核，滾動發(fā)展”方針，繼大亞灣核電站投產(chǎn)后，在廣東地區(qū)興建的第二座大型商用核電站。由嶺澳核電有限公司建設與經(jīng)營。中國核工業(yè)集團公司占股比45%。擁有兩臺裝機容量99萬千瓦的壓水堆核電機組，主體工程1997年5月開工，2003年1月建成投入商業(yè)運行，2004年7月16日通過國家竣工驗收。第二十八頁，共三十八頁，2022年，8月28日

田灣核電站是中俄兩國間迄今最大的技術經(jīng)濟合作項目，也是我國“九五”計劃開工的重點核電建設工程之一，由中國核工業(yè)集團公司控股建設。廠址位于江蘇省連云港市連云區(qū)田灣，一期工程建設2臺單機容量106萬千瓦的俄羅斯AES-91型壓水堆核電機組，設計壽命40年，年平均負荷因子不低于80％，年發(fā)電量達140億千瓦時。第二十九頁，共三十八頁，2022年，8月28日1.7.6水電（1）水力發(fā)電特點水力的主要特征

它的資源廣泛地分布于全世界

水電站通常納入多種用途開發(fā)中水資源是可再生的，并且不受市場條件波動的影響

它的運行費用最低，電站壽命最長

快速響應特點加強了電力系統(tǒng)的可靠性和質(zhì)量

與化石發(fā)電相比，水力是大氣排放相對很小的能源它是一種成熟且發(fā)展完善的技術

第三十頁，共三十八頁，2022年，8月28日影響水電開發(fā)的自然因素

中國水能資源雖然豐富，但分布極不均勻，水能資源主要集中在西南地區(qū)

受季候風影響，中國河流的徑流量變化很大，因而水電站的季節(jié)性電能較多

在水電比重較大、缺少調(diào)節(jié)庫容的地區(qū)，必須有足夠的火電備用容量乃至重復容量才能保證發(fā)電的可靠性；第三十一頁，共三十八頁，2022年，8月28日（2）我國水電資源概況

我國的水能資源豐富，理論蘊藏量6.76億千瓦，技術可開發(fā)容量4.93億千瓦,經(jīng)濟可開發(fā)容量3.78億千瓦，居世界第一位。但是，與發(fā)達國家相比，我國的水力資源開發(fā)利用程度并不高，開發(fā)率僅24％左右，大大低于發(fā)達國家50－70％的開發(fā)利用水平。2004年我國水電產(chǎn)量達到了3065.2億千瓦時，比2003年上升18.2%，同時，水電裝機容量也突破一千億大關。大部分水電企業(yè)經(jīng)營狀況良好。其中中國長江三峽工程開發(fā)總公司、二灘水電開發(fā)有限責任公司等國有大企業(yè)的效益堪佳。

第三十二頁，共三十八頁，2022年，8月28日第三十三頁，共三十八頁，2022年，8月28日（3）我國水電發(fā)展前景

我國電力工業(yè)“十五”計劃及2015