论加快我国核能经济的发展
摘要：核能是新能源，是高效、清洁、安全、可靠的能源。加快核能是保证我国能源安全、安全、核安全战略的重要组成部分。指出了世界核能（电）经济新发展对我国的启迪；阐明了“电荒”、“冰雪灾”对我国核电发展的警示与教益，特别是核电在发展速度上、电力结构、布局、环境保护方面的教益；最后，提出了加快核能经济发展已成为全国共识。
关键词：核能经济电荒冰雪灾节能减排核电建设
Abstract:Nuclear energy is a new energy,is highly efficient,clean,safe and reliable energy.Accelerating the development of nuclear energy is an important part of the strategy to ensure Chinese energy security,economic security,nuclear safety.This paper points out the enlightenment of new development of the global nuclear energy (electricity) economic,and clarifies the warning and lessons from “Electrical Scarcity” and “snow disaster” to Chinese nuclear power development,particularly to the pace of development of nuclear power,the power structure and layout and environmental protection.Finally,this paper also argues that to accelerate the development of the nuclear economy has become the common knowledge among Chinese experts.
Keywords:Electrical scarcitySnow disasterTo save energy and reduce sewage dischargeNuclear electricity building
核能经济是一个综合经济产业。广义地讲，核能经济是以核电为核心的核供热与推进动力经济、核燃料及其循环经济、核工程与装备制造经济、核设施退役及废物处置经济、放射性同位素与辐射技术经济、核科技开发与创新经济、核军工经济。核能经济是聚地质、采矿、冶金、化工、机械、堆工、电力、、环保等多行业、多产业的综合、综合经济；核能经济是集物理、放射化工、新技术、新材料、新装备创新的高科技工业，是我国创新产业与经济的重要组成部分，它是我国建立创新型国家重要带动力量。
我国核电站上世纪80年代中期开始建设，90年代初建成秦山一期,比世界核电启步晚了30多年。当时世界评论是：核武器发展为什么这样快，核电发展为什么这样慢。
我国核电从1985年秦山一期开工建设，至2007年8月江苏连云港田湾2号机组商运，经历了22年，建成核电装机容量906.8万千瓦。核发电量占全国发电量约1.9%。从1998~2005年，核电无开工项目，从2007年8月~2010年无新机组投产商运。我国核电在前20多年中是一种非连续、间继发展模式。2007年11月我国公布了《核电中长期发展规划2005~2020年》(下简称“规划”)，提出了新的发展方针，从过去的“适度发展核电”转变为“积极推进核电建设”的方针［1］。
在这一规划、方针指引下，核电布点、开工明显加快，但值得指出的是核电相关的基础产业却滞后，比如核科技开发产业、核燃料产业、核能装备制造产业。目前我国核电是科研赶不上设计、设计赶不上制造、制造赶不上建设的局面。出现过二代批量引进和三代正在引进与建设的一些争论。
1.世界核电的新发展对中国核能经济的启迪
世界核电在西方发达国家沉寂了约20多年后，由于石油、天然气的价格爆涨，由于世界碳减排、温室气体控制要求的提高，一个从多方面加快核电发展的热潮在世界兴起。
1.1全球新建核电站在加速。2008年1月1日世界现役核电机组439台，核电装机容量371.71GWe,2006年发电量2658TWh占世界总发电量16%。国际原子能机构（IAEA）最新预测全球未来15年中将新建60台核电机组，核电装机容量将达到430GW，比2000年预测多130GW，这是由于中国、印度、俄罗期、芬兰、法国许多国家最近几年出台了许多核电发展计划付诸实施。 这将使发电量在全球总发电量提高至2020年17%［2］。全球共有近40个尚未有核电的国家表示考虑建核电站，如其实现，有核电国家、地区将超过70个。2007年5月在建机组29台，装机22.60GW，计划建66个机组70.86GW，拟建158个机组，装机124.23GW，三项总计253个机组，装机容量217.69GW［3］。
世界核电明显加快，不但中国、印度等亚洲国家在提速，采用核电来增加电力装机容量，在许多欧洲、北美国家已经被重新提上日程。俄罗斯在2030年前将建42台核电机组，将核电在全国总发电量的份额从目前的16%，提高到25%或30%；日本计划在今后10年内建设10多台机组,2030年将核电在全国总发电量中达到30%～40%；美国核工业界预计到2010年将为11台核电机组提交建造与运行许可证。美国这个占世界总核电装机容量26.62%，占世界总核电量29.62%的核电大国、强国，在经历核电约30年无新开工项目后，又在多方启动核电发展。
1.2现役机组提升装机容量，提高了运行容量因子。美国、比利时、瑞典、德国、瑞士、西班牙的许多核电机组都已提升了装机容量。
——美国核管会（NRC）自1997年以来，已经批准了110次提升核电机组装机容量的申请，装机容量增加4700Mw，有些机组容量最多被提升达20%。
——瑞士5台机组的总装机容量已增加了12.3%。
——西班牙已计划通过提升9台核电机组的装机容量，共计约810MW，单台机组提升比率高达13%。
现役机组运行容量因子近15年已大大提高。上世纪70、80年代容量因子较低，平均在60%左右。1979年，世界统计170座堆，平均容量因子58.4%，1980年175座堆为59.7%，1982年202座堆为61.6%。从上世纪80~90年代这个指标不断提高，现在基本保持在85%以上的水平。美国2006年核发电量约为778TWh，103台现役核电机组平均容量因子约90%。我国大亚湾、岭澳4台机组，2006年分别为90.10%与91.26%。世界前四分之一的运行核电厂，其年度容量因子达95%以上。一个1000MW核电机组，容量因子从60%，提高到90%，年可多发电26亿KWh，多发电约50%。这是核电生产成本大大降低的原因。美国2006年核电运行成本约为1.65美分/KWh——在各发电技术中继续保持最低水平，核电平均总发电成本为2.2美分/KWh。
因此近期开工核电站设计容量因子也大大提高。例如秦山一期设计容量因子65%，大亚湾核电站70%。我国2007年8月，辽宁新开工红沿河核电站，2008年2月开工的福建宁德核电站，一期均为4台100万千瓦机组，容量因子为85%。
1.3核电站现役机组在延寿。上世纪60~70年代，设计的核电机组其寿期大部分为40年。目前世界核电厂已有221台机组超过20年，81台机组超过30年。随着核电厂运行安全性的提高，并出于经济性的考虑，许多核电厂在达到核电厂寿期或运行执照许可运行期，希望或已经在通过核安全监管当局评审后继续保持核电厂的运行。
美国NRC已给近50台核电机组换发了许可证，将这些机组寿期从最初的40年延长至60年。在日本，核电机组寿期重新设定为最长可达70年。2000年，俄罗斯政府将其12座最老的核电机组寿期从最初的30年延长到45年。
综上所述，各国已从外延开始新核电站建设，多核电、无核电国家都在努力。从内涵扩大核电包括增容、延寿、提高运行容量因子，大大地增加了核电装机容量和核发电量。对我国的启迪是：我国从能源、电力总量上需要核电，我们核能（电）规模小，比例小；从核电增长方式看，我国目前主要是加快核电站建设，从外延增加核电装机容量；从内涵增加核发电量，我国们也取得了很大成效。今后，我国在核电发展上要从加速、增容、延寿，提高容量容子多方面努力，以积极推进核电建设，以新核电站建设外延加速为主。美国用约20年时间建设了100多个核电机组，装机容量近1亿千瓦，核电占该国总发电量的19~20%。我国目前电力装机容量与发电量为世界第二位，2020年会走到第一位，那时我国核电装机容量仍只占4%。所以，加快我国核电发展是世界核电发展的要求，是第一启示。
2.“电荒”、“冰雪灾”对我国电力、核电发展速度与结构的警示
2003年7月全国出现“电荒”，全国三分之二以上省供电不足或严重短缺，华东、华南电负荷接连创造出新高，采取拉闸限电省市24个；2004年缺电拉闸限电省市达27个，“电荒”延续了两年，2005~2006年才逐步缓解。
2008年1月~3月，全国南方省市经历了一场百年不遇的冰雪冻灾害，电力中断，火车停运、公路阻塞，飞机难以启降。使湖南、贵州、广东、广西、江西、安徽严重受灾，河南、云南、四川、湖北、江苏、浙江、上海、福建、海南深受其害。电网基础设施严重受损，电气设备普遍覆冰，高压、低压电力主网全面瘫痪，农网遭遇毁灭性打击。中央多次会议，组织抗冰冻灾害。胡锦涛主席北上大同、秦皇岛港实地考察煤炭生产和电煤供应。温家宝总理两次南下湖南、广东组织抗灾；中央常委1月30日乘6架飞机分赴安徽、湖北、贵州、四川、江西、河南，查看灾情，慰问群众，指导救灾工作。
人类在气候方面面临两种灾害挑战：厄尔尼诺现象与拉尼娜现象。厄尔尼诺现象，是温室气体破坏了臭氧层，太阳辐射使世界气温升高，造成冰川融化、海平面升高的现象。而拉尼娜现象是一种反向的气温下降，冰、雪冻时间延续的现象。我国2008年初春冰雪灾，大范围、百年不遇，被认为是一种拉尼娜灾害现象。
两次大灾害对我国在能源、电力方面的警示是：能源、电力滞后于经济、社会发展，电力基础设施脆弱，电力结构不合理、各地区电力基础负荷不足。结论是加快电力发展，加快核电发展。
2.1电力发展滞后，核电长期处于投入期。“十五”计划我国重化工业发展加速，社会与居民用电明显增加。电力是应超前发展的产业，反而一度滞后，工业化时期电力弹性系应在大于1，而“九五”电力生产弹性系数小于1，算术平均数为0.714。1996~2000年电力生产弹性系数分别为0.72、0.54、0.37、0?82、1.12。
1998~2007年钢、钢材、有色、水泥、化工、家电、房地产发展速度在逐年加快，大大高于电力发展速度，见表1。
我国电力1996~2000年年增长2.9%～9.4%之间，平均增长约6%，而经济增长约8.6%;工业特别是重化工业从2001年提速，从4%~8%，提高为15%～30%，钢、钢材、有色、玻璃、水泥高耗能产业，2003年比2002年增长约20%，空调增长59%。而电力增长1998~2002年年增长为2.8%、6.2%、4?8%、9.2%、11.6%，电力增长速度比重化工相差3～4倍，矛盾积累到2003~2004年爆发为全国“电荒”。
我国核电启动比发达国家晚，1987年当世界核电已占总发电量17%时，我国核电才开工建设。1991年秦山核电站30万千瓦、1994年大亚湾核电站两台98.4万千瓦，总计226.8万千瓦核电才投产。核电产品进入市场投入期。“九五”计划（1996~2000年）开工建设核电680万千瓦，至2003年有秦山三期2×70万千瓦，岭澳2×99万千瓦、秦山二期2×65万千瓦、总计403万千瓦投产。2003年核发电装机容量629.8万千瓦，占全国总装机容量约2%，占发电量的2.2%，比重很小。从投入核电站建设到第二批核电站商业运行，核发电量经历了18年的投入期。2003年核电开始进入市场成长期。但是从1999年~2005年11月约7年核电无开工项目,至2010年3年无核电投产商运。。
我国能源煤炭生产、消费比重均在70%左右，石油、天然在能源消费比重有增加，但石油进口增加。2008年石油消费3.6亿吨，国内生产1.9亿吨，对外依存度47%，石油从2003年美国进攻伊拉克前的25美元/桶左右，上涨到140美元/桶，上涨了5倍，我国多增加进口费用500多亿美元。
电力结构矛盾更加突出。煤电比重过大，核电、清洁电能比重小
中国的火电主要是煤电。煤电在电力生产总量占80%以上，水电、核电清洁能源总量只占17%，核电在电力构成中仅占2%左右，至2012年仍在这一水平，因火电年增量大，核电建设周期长。
3.加快核能经济发展，改善能源、电力布局，实现节能减排目标
电荒、冰雪灾震动全国，影响着全国经济、社会的发展。它告诉我们必须保证能源安全，保证地区能源、电力的均衡发展，必须节能减排，保护环境，必须加快我国核能发展。
3.1发展核能，是改善能源、电力布局的重要途径。“北煤南运”、“西电东送”的能源、电力格局，是资源决定的。因为60%以上煤炭集中在华北、西北，约70%水电资源集中在西南。这就决定了我国能源、电力的布局也是资源型的。造成煤炭占铁路运力的一半以上。今年冰冻灾害期间，南方煤电厂燃煤告急，电厂存煤只有一星期，甚至只三天。煤炭运输成了供电的决定因素。
我国能源、电力矛盾最大是在沿海11个省市。该地区2006年国内生产总值13.33万亿元，占全国的63.23%,贡献很大。其能源消费14.65亿吨（标煤），占全国的59.48%，这说明沿海单位地区生产总值能耗（吨标煤/万元）低于全国，更低于内地。广东、浙江、上海、江苏、福建等省在1吨标煤/万元以内，沿海其他省在1.5吨标煤/万元左右，而内地省市几乎都在1.5吨标煤/万元以上，有7个省在2吨标煤/万元以上，其中贵州、青海为3吨标煤/万元，宁夏为4吨标煤/万元。这是沿海发达地区的优势。但是其劣势是由于资源不足，在煤炭、石油、天然气生产比重，远低于其消耗比重。煤炭生产占全国原煤生产的14.96%，原油占43.83%，天然气占16.19%，电力占49.43%。这就决定了“北煤南运”、“西气东输”、“西电东送”。
电力在沿海地区生产与消费不均衡，在一些省市矛盾更突出。据2006年统计，沿海11 省市电力消费大于生产1521亿千瓦时，占消费的10%。其中上海、广东、河北、外供电占需求的27%、18%、16%。
我国能源、电力不仅在沿海产需脱节，在内地矛盾也很突出。单一的地区资源造成单一的能源、电力结构。华北单一的煤炭资源，造成单一的火电，南方的一些省市，缺煤、少油，水电比重过大。以致在“电荒”时，给生产、生活、社会带来灾难。2002年，全国水电比重17.41%，而湖南65%，四川58%，云南、湖北、福建分别为56%、44%、42%。“电荒”的湖南2003年水电装机644万千瓦，占总装机容量一半，由于百年大旱，水电出力不足10%，最低时只有40万千瓦，免强维持出力，拉闸限电线路6.5万条，2004年春节因缺水，电力供应不但未缓解反而更严峻。2008年冰雪灾，送广东1000万千瓦的“西电”，1月24日停送，2月底只能送200万千瓦，3月底才基本恢复。长距离送电，电网损耗很大。南方电网2007年减少网损60多亿千瓦时，相当1个百万千瓦机组一年的发电量。
综上所述，改善我国能源、电力布局的不平衡的建议是：
（1）我国能源、电力布局要从资源布局型向资源主导与需求使用相结合的布局方向演进。改变地区单一能源、电力体系，建立多种能源，电力体系。应该在那些能源短缺的省市，除继续北煤南运，北油南运、西电东送、西气东输外。并以此为主导，同时发展本地可开发的新能源、可再生能源，包括水能、风能、、生物质能、太阳能、核能。建立外供与本地生产各具特色的能源安全、保障体系。
（2）建立各地区电力基本负荷体系，建立地区特色的电力结构体系。各地区研究本地区能源、电力资源，把火电、水电、核电、风电等有机结合。例如在浙江、广东、江苏、山东核电可占重要地位；湖南、湖北、福建等省火电、水电结合，核电可做基本负荷列入。在华北以火电为主体、西南以水电为主体，但均应考虑电力基本负荷构成。实行电力统一规划和调度，建立健全电力安全应急体系。全国各省市在电力供需上，均应建立本地区基本负荷。这就是局网、区网、全国电网的关系。各地区基本负荷占多大比重，省区不少于85%，直辖市不少于70%。
3.2核能是节能减排、保护环境最好的替代能源。我国能源资源总量比较丰富，人均拥有能源资源量较低。煤炭和水力资源人均拥有量相当于世界平均水平的50%。石油天然气人均资源量仅为世界平均水平的1/15左右。我国能源强度仍然很高，比发达国家高几倍。我国1美元国内生产总值的能源消耗是日本的9倍、英国的4倍、美国的3倍，节能有潜力。我们必须在2020年使每单位GDP能耗降低50%才能实现用能源翻一番支持翻两番的目标实现。
我国减排任务十分繁重。能源消费以煤为主，造成煤烟型大气污染，是温室气体排放的主要来源。据《能源报告（2006）》，2000年我国二氧化碳排放量为761.586百万吨碳，占世界总排放量的11.42%，仅次于美国1528.796百万吨碳，其占22.96%。当时我国能源消费为13.86亿吨标煤，煤炭消费13.16亿吨，而2007年我国能源消费26.5亿吨标煤，煤炭消费25.8亿吨。2007年能源消费比2000年增长了近1倍、煤炭也增长了96%。二氧化碳排放量大幅度增加。据预测我国二氧化碳排放量，2020年将达17～23亿吨，总量将超过美国成为世界第一大排放国。2004年，燃煤发电厂二氧化硫排放约1200万吨，占全国排放总量的53.2%，2010年、2020年电煤需求将突破17亿吨和20亿吨。电力减排污染物、改善环境质量的任务艰巨。
国家“十一五”《节能减排综合性方案》明确提出，到2010年，万元国内生产总值能耗由2005年的1.22吨标煤下降到1吨标煤以下，降低20%左右；主要污染物排放量减少10%，到2010年，二氧化硫排放量由2005年的2549万吨减少到2205万吨，化学需氧量（COD）由1414万吨减少到1273万吨。“节能减排”是解决能源、电力紧张、环境恶化的最重要战略措施，是中国能源战略坚持节约、清洁发展、安全发展的必然选择。发展核能经济是这一战略重要组成部分。
加快核能经济发展，符合中国能源战略的基本内容。2007年12月国务院发布的《中国的能源状况与政策》阐明这一内容：坚持节约优先、立足国内、多元发展、依靠科技、保护环境、加强国际互利合作，努力构筑稳定、经济、清洁、安全能源体系，以能源的可持续发展支持经济社会的可持续发展。2020年如果实现4000～6000万核电项目的建设工程，需投资4500～6700亿人民币，可吸纳800～1200万人/年就业，按现在开工状况，13年每年可增加就业人口60～90万人/年，年替代煤炭8800～13200万吨标煤，核电站寿期60年，可减少煤炭生产52～79亿吨标煤，相当我国现在2~3年全国能源生产量。每年减排二氧化碳2.2～3.3亿吨，少排二氧化硫200～300万吨，少排氮氧化物100～150万吨。
《规划》指出：核电是一种技术成熟的清洁能源。与火电相比，核电不排放二氧硫、烟尘、氮氧化物和二氧化碳。以核电替代部分煤电，不但可以减少煤炭开采、运输和燃烧总量，而且是电力工业减排污物的有效途径，也是减缓地球温室效应的重要措施。
4.加快发展核能经济发展已成全国人民的共识
2003年“电荒”后，我国核电规划制订明显加速，规划拟建设规模不断扩大，要求发展核电省市不断增多，一个省就提出建2个、3个、4个核电站，十几个百万机组，几千万装机容量。比如广东、浙江、福建、山东均在积极建设，积极筹备。全国核电规划初稿提出2020年建成3600万千瓦，《规划》为4000万千瓦，在建1800万千瓦。2008年冰雪灾后，全国对核电优越性认识更清楚，发展核电呼声更高。“两会”期间，全国人大代表、政协委员提出了加快核电的建议，国家发改委表示可能修改《规划》，规划建设规模可能从4000万千瓦，提高到6000万千瓦，核电占全国电力装机容量比重从4%提高到5%。那时我国核电装机容量在世界排序从现在11位，进入到前5位。应该看到这是在全国电力快速发展的前提下发展的，近5年我国的电力装机容量与发电量均增加了约1倍。2005年电力装机容量增加6000万千瓦、2006年、2007年增加各1亿千瓦、2008年增加9000万千瓦全国装机容量已近8亿千瓦，发电量2008年为3.47万亿千瓦时，为2002年的1.67万亿千瓦时的两倍。
我们将核电建设分为四类，以展示其近期快速建设状况。
4.1正在建设的核电站。核电站共7座22个机组，装机容量2290万千瓦，为二代改进型压水堆（CNP）
——岭澳二期2×1080 MW,于2005年12月开工
——秦山二期扩建2×650 MW,于2006年4月开工
——辽宁红沿海核电站4×1080 MW,于2007年8月开工
——福建宁德核电站一期4×1080 MW,于2008年2月开工
——福建福清核电站4×1080MW，于2008年11月开工
——广东阳江核电站4×1080MW，于2008年12月开工
——秦山核电厂（一期）扩建2×1080MW，于2008年12月开工
4.2进入主体工程建设阶段的核电站。已立项，完成前期准备，开始主体开挖或负挖，共5个核电站，包括1个二代、3个三代自主化依托项目，一个高温气冷堆，装机容量约10000Mw。它们是浙江三门、山东海阳、广东台山、山东石岛湾、田湾扩建。浙江三门核电站可望在2009年4月开工。
4.3三个中部核电站正式定点。湖南桃花江核电站、湖北大畈核电站、江西彭泽核电站，规划12000Mwe已获国家发改委批准。2008年2月三站作为内陆电站获批，可开展前期准备工作，获“准生证”。
4.4正在选点、提出建核电的地区13个。提出建核电站的省市从南到北、从东到西复盖了全国大部分省市。它们是安徽、海南、广西（防城港或钦州）、吉林、河南、重庆、四川、甘肃、浙西、广东汕头、广东腰古、福建莆田等。海南昌江核电项目4×650Mwe，通过了初步可行性报告，前期准备进入实质性阶段。
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