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世界核电发展现状

2017-11-20宋翔宇

中国核电 2017年3期
关键词:核电机组核事故装机容量

宋翔宇

(中国核科技信息与经济研究院,北京 100048)

世界核电发展现状

宋翔宇

(中国核科技信息与经济研究院,北京 100048)

受日本福岛核事故影响,世界核电复苏步伐有所放缓,但总体趋势未发生变化。截至2017年8月,全世界31个国家拥有447个核电机组,总装机容量超过390GW,另有超过60个核电机组正在建设中,计划建造的则超过160个。世界核协会长期跟踪并定期发布世界核能发展各领域相关动向,本文主要依据其发布的数据,对世界核电发展现状进行概述。

世界核电;现状

1 概述

自1954年苏联奥布宁斯克试验核电厂5MW核电机组实现并网发电,人类实现核能和平利用至今,核能发电量已达到核能刚刚起步时所有其他能源来源发电量的总和。据世界核协会统计,截至2017年8月,全世界31个国家拥有447个核电机组,总装机容量超过390GW,另有超过60个核电机组正在建设中,计划建造的则超过160个 (见表1)[1]。这些核电机组的发电量占全球总发电量的11%。

全世界有16个国家对核电的依赖超过四分之一。法国全国发电量的四分之三来自核电,比利时、捷克共和国、芬兰、匈牙利、斯洛伐克、瑞典、瑞士、斯洛文尼亚、乌克兰的核电发电量占比超过三分之一,韩国、保加利亚一般情况下也达到了30%,而美国、阿联酋、西班牙、罗马尼亚和俄罗斯则差不多是五分之一。日本对核电的依赖曾达到四分之一,并可能再次达到这一水平。在本土没有核电站的国家中,意大利和丹麦从其他国家进口的核电贡献了其电力需求的10%左右。

表1 世界核电反应堆概况Table 1 World nuclear power reactors

续表

世界核协会根据国际原子能机构核电信息系统 (PRIS)数据统计了世界核电发电量的历年变化情况,见图1。从图1可以看出,全球核电发电量总体呈现上升趋势,2011年后受日本福岛核事故影响,日本核电厂陆续停堆,到2012年全球核发电量达到低谷,后又逐渐增加,至2016年达到2 490TWh,基本恢复到了2011年的水平。

2 主要国家和地区核电发展现状

2.1 中国

中国计划到2021年,将核电装机容量提高到58GW,在建机组装机容量达到30GW。自2002年以来,中国已建成并投入运行的新核电机组超过30个,并且有20多个新机组在建,其中包括世界首批4台西屋AP1000机组以及1个高温气冷堆示范电厂。中国正在以国产核电反应堆设计进入国际市场,核反应堆技术研发也在全球首屈一指。

2.2 印度

印度国家能源政策制定的目标是到2020年实现运行中的核电装机容量达到14.5GW,其中包括轻水堆、重水堆以及快中子堆。印度目前在运核电机组有22个,在建核电机组5个,包括500MW的原型快中子增殖堆。印度核电发展采取 “三步走”计划,快中子堆的部署,将推进这一计划跨入 “第二步”,为最终实现对钍资源的利用打下了基础。

图1 世界核电发电量Fig.1 World nuclear electricity production

2.3 俄罗斯

俄罗斯计划到2020年将核电装机容量提高到30.5GW。俄罗斯第二个大型快中子增殖堆已开始发电,相关研究工作也在不断取得进展。俄罗斯首座浮动核电站正在建造,计划2018年交付。俄罗斯在核电反应堆出口方面领先全球,在多个国家建造和投资新核电厂。

2.4 欧洲

芬兰和法国正采用Areva的1 650MWe EPR建造新的核电厂。保加利亚、捷克共和国、匈牙利、罗马尼亚、斯洛伐克、斯洛文尼亚和土耳其等东欧国家正在建造或计划建造新核电厂。

2006年的一份英国政府能源文件曾支持建造新核电厂来替换不断老化的核电厂,其目标是到2030年将核电装机容量提升到16GW。

瑞典正在关闭一些老旧核电反应堆,同时已投入巨资进行核电厂延寿和升级。匈牙利、斯洛法克和西班牙也正在或计划对现有核电厂进行延寿。德国最早曾有意关闭核电厂,但后来政策发生调整,准备延长核电厂寿期,不过在福岛核事故后,其核能政策再次反转,目前计划到2023年逐步停止核电生产。

2.5 美国

截至2017年8月,美国拥有99台核电机组,总装机容量为99.65MW,在建机组4台,均为AP1000设计,但目前其中的2台已停止[2]。

2.6 韩国

韩国国内在建机组有3台,同时还在为阿联酋建造4台机组。韩国计划再建造2台核电机组,但其后的能源政策尚未确定。

3 核电需求

全球对新增电力装机容量的需求非常明确,一方面是替代过去的燃烧化石燃料的机组,尤其是燃煤电厂,另一方面也是满足许多国家的新增电力需求。目前全球有127 000台发电机组,其中96.5%的装机容量是300MW或更低,并且有四分之一的化石燃料电厂的寿期已超30年。这为将来用二氧化碳排放更低的新电厂替换现有电厂提供了可能性。

世界核协会发布的预测数据认为,2030年的核电装机容量将在现有在运机组规模上增长30%,达到510GW,到2035年则增长41%达到552GW。

经济合作与发展组织 (OECD)国际核能机构每年发布与能源相关的方案,在其2016年世界能源展望中,有一个关于控制二氧化碳排放的雄心勃勃的 “450方案”[3],即将全球大气中的温室气体浓度控制在相当于450×10-6二氧化碳的水平上。世界核协会提出了一个更加激进的方案,建议到2050年新增1 000GW核电装机容量,满足届时全球电力需要的25%。为实现这一目标,需要从2021年起每年新增装机容量25GW,并逐步提高到每年33GW。这一核电增速与1984年全球新增核电装机容量31GW,或者说与20世纪80年代创造的10年新增201GW的纪录相似。世界核协会认为,将核电对全球电力供应的贡献提升到四分之一,对提高大气质量、降低二氧化碳排放和增进能源安全具有非常积极的影响。

4 现有核电机组的性能改进

随着核电厂新建速度逐渐恢复到20世纪七八十年代的水平,现在还在运行的那些老旧核电厂却在生产出更多的电力。举例来说,2006年到2011年间,全球核电装机容量仅增加15GW,同时核电反应堆净数量没有增加,但这6年里核电发电量增加了210TWh,相当于30个大型新核电机组。这些发电量的增加,主要来自于现有核电机组性能的改进。

从更长时期来看,从1990年到2010年,世界核电装机容量增加了57GW (17.75%),而核电发电量增加了755TWh(40%)。在对这种增长的贡献中,新建项目占36%,升级改造占7%,可用性提高占57%。

世界核协会根据可用数据统计,1980—2000年,世界核电反应堆平均容量因子从68%提高到86%,并在此后一直维持在85%左右。由于核电机组往往由于多种原因不能满负荷运行,因此实际负荷因子稍低,2012年时平均为80%。世界核电机组负荷因子超过90%的达到四分之一,而超过75%的则有接近三分之二。

美国核电厂的性能在过去20年内得到持续提高,2012年平均负荷因子为81%,而在1980年和1990年,这一数字分别为56%和66%。2000年以来的多数年份里,美国核电机组的平均容量因子均超过90%,2015年更是达到了92.7%。

[1]Word Nuclear Association.Word Nuclear Power Reactors& Uranium Requirements [OL].2017-08-01 [2017-08-25 ]. http://www.world-nuclear.org/informationlibrary/facts-and-figures/world-nuclear-powerreactors-and-uranium-requireme.aspx

[2]伍浩松,郭志峰 .2016年世界核电工业发展回顾[J].国外核新闻,2017 (2):1-8.

[3]OECD/IEA.World Energy Outlook 2016 [OL].http://www.iea.org/newsroom/news/2016/november/world-energy-outlook-2016.html

(责任编辑:王丹)

如何看待部分国家“弃核”的现象

问题:福岛核事故后,德国宣布2022年将关闭境内所有核电站。2017年5月21日,瑞士举行全民公投,最终以58.2%的支持率通过了新能源法案,提出禁止新建核电站。而后,韩国总统宣布,新一届政府将终止所有建设新核电站的计划,也不再批准延期运行现有核电站。面对部门国家 “弃核”的现象,其背后的原因究竟是什么?对我国核电的发展是否有何影响?听听权威人士的观点。

有弃有持 辩证分析

汤 搏 国家核安全局核电安全监管司 司长

首先要强调一点,德国决定 “弃核”并不是受福岛核事故的影响,而是在施罗德政府时期就做出了到2018年放弃所有核能发电的决定。不过,社会联盟与自由民主党政权的联合政府开始执政,“去核”热有所减退,将 “去核”期限拖到2035年。这时,发生了福岛核事故,德国政府经过博弈,最终决定提前到2022年全部取消核电。瑞士是因为福岛核事故后,经过全民公投,最终通过新能源法案,决定放弃再建设新核电站。而韩国 “弃核”是政治原因,政府需求。人们只看到了一些 “弃核”的国家,还有更多的国家正积极地进入到核电发展的行列中来,如印度、苏丹、南非等。所以,一个国家能源的发展是受很多因素影响的,是政治需要、现实需要以及能源发展需要相互博弈的结果。

顾 军 中国核工业建设集团公司 总经理

事起多因

“弃核”的原因很多,首先是政治因素,公众对核电技术没有全方位的了解,而部分国家和政府也没有对核能进行正面的宣传科普。当核事故发生后,公众的直观感受就是核事故带来的危害和后果,所以导致民众对核电产生恐慌,这是德国和瑞士放弃核电的直接原因。而韩国新一届政府也是为了获得民众的支持才决定 “弃核”。其次是技术原因,从核电几十年的发展来看,核电从前端铀矿开采到后端乏燃料处理的整个工业循环体系,其前端和后端还存在没有彻底解决的问题,这也是让许多国家,尤其是没有地方修建乏燃料后处理厂的国家感到棘手的原因。我认为,我们要进一步加强与公众的沟通和宣传,让民众对核电发展的利弊有更加理性的认识;另外,要想使核电能更加长远的发展,也必须建立完整的产业链,以确保核电退役后不会对公众生活造成影响。

自主决定·自由选择

J.Robert Sims 美国机械工程师学会 前理事长

部分国家 “弃核”的现象更多的是政治行为,别人没有资格去评价其他国家的政治决策,但是,我个人认为核电是清洁、高效的能源,对改善人们的生活质量、对能源的可持续发展、对环境的改善等方面都是一个非常好的选择。所以,我个人非常支持核电的发展,但没法对其他国家的 “弃核”做法进行评论。

看待部分国家 “弃核”的现象,需要从多方面辩证地考量。部分国家 “弃核”,是基于当前国内外形势而做出的选择,并不是对核电的全盘否定。福岛核事故后,全球核电发展一度放缓,相比于部分国家“弃核”,更多的 “无核”国家纷纷选择加入核电阵营,如波兰、阿根廷、哈萨克斯坦等。国际形势只能说是影响我国核电发展众多因素之一,因此" 弃核" 对我国有影响,但绝不是决定性因素,反而促使我们更加注重核电的安全性。发展核电,是政治、经济等多方面因素相互博弈的结果,其绿色、清洁、安全、高效等优势无疑是重要助力之一。

第25届国际核工程大会在上海召开

以 “核能——清洁、绿色、可靠的能源”为主题的 “第二十五届国际核工程大会”在上海国际会议中心举行。国际核工程大会素有核工程领域的 “奥林匹克”之称,本次大会是中国第四次举办国际核工程大会,充分体现了国际同行对中国核能发展的高度关注。核能作为清洁、安全、高效的新能源,已成为全球携手推进低碳可持续发展的重要能源。核能在我国也已进入规模化发展的新时期,成为中国核科技进一步发展,并走向世界的一个重要窗口。

核妇女优势之杂谈

问题:8月29日,以 “女性、核能、合作、和谐”为主题的第25届世界核妇女大会在北京国家会议中心开幕。本届大会由世界核妇女组织 (WiNGlobal)与中国核学会共同主办,由国家电力投资集团、国家核电技术公司承办,这是世界核妇女大会首次在中国大陆召开。据悉,中国核领域从业人员中有1/4左右是女性,其中45岁以下的女性占到75%。女性已经成为推动中国核事业发展的一支重要力量。女性哪些独特的优势在其工作岗位发挥着重要的作用?听听参会代表怎么说。

柔而韧 申 红 环境保护部核与辐射安全中心 研究员

核行业属于一个高风险的行业,首先需要有高度的责任心。此外,女性和男性相比,更具有耐心、细心、韧性 (抗压能力强),即所谓 “柔韧”。比如我以前是从事设计工作的,需要静下心来很认真地投入工作。我认为女性更适合做这种类型的工作。当然,职业女性也面临挑战,比如需要平衡家庭与工作的关系。女性真正要做出一番事业,需要付出更多的牺牲和努力。

专注 李小燕 上海核工程研究设计院有限公司 博士

核行业虽然不像IT行业热门,但是只要进入这个行业工作的女性都比较专注。任何一项工作,如果能坚持下来,就能出成果。

坚韧与坚持 帅建云 中科华核电技术研究院有限公司 副总工程师

女性和男性相比,通常需要一个安定和持久的工作环境,所以会更坚韧、坚持。在我从业的早期,高校或科研机构里,女性的数量相比男性少很多。但是我们今天听到的关于女性科研工作者的数量,可以说是能顶半边天,我想这和女性的坚韧与坚持是分不开的。

细心与隐忍 徐江萍 国核工程有限公司 信息文档部主任

核电从业人员中有1/4是女性,而在我们部门,女性从业人员远高于这份比例。比如我们部门的翻译中心,大概30名从业人员中98%都是女性,文档中心大概60%是女性。在核电行业里,以核电厂为例,核电厂建造时间长,质量要求高,要想做好每一项工作,需要长期的坚韧和耐心。以文档管理工作为例,在所有行业管理中,核电文档管理工作,的级别、要求和标准是最高的。因为核电要求所有产生的记录都要被记录、被保存,可以想象工作量直达。在这种工作中,女性的细心和隐忍,还有对工作持续的高标准的要求,发挥了很大的作用。所以,在核电行业,女性一直发挥着很大的作用。另外,在一些工程的领域,像设计、采购、现场施工,很多女工程师也是每天去项目现场,跟男性一样承担同样的工作量。

所以,在核电厂从设计到建造再到管理的整个流程当中,女性发挥了非常重要的作用。

卓越的沟通能力 袁金晓 国家电投集团中央研究院 科研助理

女性在核电行业的优势就是沟通能力强。因为核电行业特别庞大,要很多人、很多部门共同参与,女性相当于润滑剂一样,不管是开会或者是做工程,女性能够把各个板块很好地融合起来,让事情更加顺利地进行。

思维缜密 韦良长 上海交通大学 在读硕士

女性思维比较缜密,相比于男性,她们更细心、更耐心。特别是在核安全文化和管理方面,女性具有很大的优势。另外,她们在教育领域和研究领域也更有优势,既有认真钻研的精神,又有很好的交流沟通能力。所以说,女性工作者在核领域占有极其重要的地位。

编辑有话说:随着核技术的广泛应用和核电的迅速发展,越来越多的女性核科技工作者进入核科学技术领域。女性科技人员以其专注、坚韧、思维缜密以及卓越的沟通能力等独特的优势,取得了骄人的成绩。核工业需要有更多的女性参与进来,为核事业的和谐发展贡献出自己的智慧和力量。

Word Nuclear Power Status

SONG Xiang-yu
(China Institute of Nuclear Information & Economics,Beijing 100048,China)

Although affected by Fukushima accident,the trend of the global nuclear reviving process maintains.By August 2017,there are over 440commercial nuclear power reactors in operation in 31 countries,with over 390 000MWe of total capacity.About 60more reactors are under construction,over 160planned.According to the data from World Nuclear Association,the status of the world nuclear power development is briefed.

word nuclear power;status

TM623 Article character:A Article ID:1674-1617 (2017)03-439-05

TM623

A

1674-1617 (2017)03-439-05

10.12058/zghd.2017.03.439

2017-08-27

宋翔宇 (1979—),男,吉林通化人,副研究员,硕士,早期从事核科技情报研究和核军控研究,目前从事核领域图书编研出版工作。

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