韩国核工业概况

韩国是全球重要核能国家之一，核电装机容量居全球第六位，是全球为数不多的核电出口国之一。2022 年5 月上台的尹锡悦政府非常重视核能产业，主张积极推动国内核电建设和海外核电出口，韩国核能产业有望迎来新一轮发展机遇期。

1 核工业发展史

韩国资源较为贫乏，1957 年正式加入国际原子能机构，1958年通过《原子能法》，1959年成立原子能办公室，1962年首座反应堆（小型研究堆）达到临界。

首台商业核电机组是由美国西屋公司1972年启动建设的压水堆机组古里1号，于1978年投运。此后，韩国核电出现爆发式发展，在20世纪80至90年代共计投运15台核电机组。

进入21世纪以来，韩国又陆续投运了11台核电机组。不过，由于前任文在寅政府终止了所有新建核电计划，还提出“将摒弃以核能为中心的能源政策，迈向一个无核时代”，韩国核电发展在2017年后几乎陷入停滞。现任总统尹锡悦在作为总统候选人时就一直强调推翻弃核政策，他在2022年当选后，多次表态将重启核电建设，迅速落实有关政策以支持核电发展，并积极向海外推销核电。尹锡悦政府已提出到2030年实现核电占比30%以上、到2030年出口10座核电厂、开发模块化小堆等一系列核能发展目标。

当前，韩国在运核电机组共25台，总净装机容量约2443 万千瓦，2021 年核发电量共计约1505 亿千瓦时，在该国总发电量中占比约28%；在建核电机组3台，装机容量共计约420万千瓦，预计于2023年至2024年投运；拟建核电机组2 台，装机容量共计约280 万千瓦，计划于2025年开工建设。韩国最早投运的两台核电机组，即古里1号和月城1号（韩国首台坎杜6型机组），已分别于2017年6月和2019年12月永久关闭。

2 核工业相关组织机构

2.1 政府管理机构

韩国与核能相关的政府部门主要包括原子能委员会，核安全与安保委员会，贸易、工业和能源部以及科学技术信息通信部。

原子能委员会根据《原子能法》成立，是韩国核工业的最高决策机构，由总理担任主席。核安全与安保委员会成立于2011 年10 月，直接向总统汇报，职责包括许可、检查、执法、事件响应和应急响应、防扩散和保障、进出口管制和实物保护等，韩国核安全研究所及韩国核不扩散和控制研究院都是其下属支持机构。贸易、工业和能源部负责能源政策制订、核电厂建设和运营、核燃料供应和放射性废物管理，韩国电力公司、韩国水电核电公司、韩国核燃料公司、核环境技术研究所及重型工程业务等均由该部管理，韩国核能基金会也是其下属公共信息机构。科学技术信息通信部全面负责核能研发，下设空间、核能与大科学政策局。

2.2 主要企业及科研单位

2.2.1 韩国电力公司

韩国电力公司是韩国整个电力工业的统领企业，旗下与核电相关的企业包括韩国水电核电公司、韩国核燃料公司、韩国电力技术公司、韩国电厂服务与工程公司、韩国电力研究院和核环境技术研究所。

韩国水电核电公司运营着韩国所有核电机组，核环境技术研究所是其下属单位，负责管理核电厂及放射性同位素用户产生的放射性废物，包括为核电厂建设乏燃料贮存设施以及开发核废物玻璃固化技术。

韩国核燃料公司向韩国所有核电厂供应核燃料，具备压水堆燃料及坎杜型重水堆燃料制造能力，主要业务包括核燃料设计制造、铀转化、核燃料制造技术研发等。

韩国电力技术公司是韩国最大的电力工程设计、咨询和工程总承包企业，拥有核反应堆系统设计、核电厂辅助系统综合设计和建设项目管理能力。

韩国电厂服务与工程公司是一家专业运维公司，业务包含为核电厂提供调试维护检修、经常性维护检修、计划预防检修、设备变更以及复原工程等全方位维护检修服务。

韩国电力研究院负责技术研发和管理工作，在改善核电厂运营方面拥有世界领先技术，包括世界级的安全分析技术、蒸汽发生器安全改善程序、实时反应堆控制和保护技术、地震安全技术等。

2.2.2 斗山重工业集团

斗山重工是韩国最重要的重工业制造商之一，成立于1962年，业务覆盖核反应堆、汽轮机、发电机等设备制造，铸锻件生产，以及海水淡化设备、水处理设备、运输装卸设备、新能源设备供应等。韩国核电厂当前的主要设备均由斗山重工制造，包括反应堆容器、蒸汽发生器、反应堆容器内部构件、稳压器、反应堆冷却剂泵等。

2.2.3 韩国原子能研究院

韩国原子能研究院成立于1959 年，是韩国最重要的核能研究机构，主要开展韩国标准核电厂设计和建设、核燃料国产化、研究堆国产化以及辐射技术研发等工作。当前的具体研究方向包括虚拟反应堆技术，核燃料安全技术，地震、火灾以及多机组风险等安全问题应对技术，安全系统和人因绩效提升技术，国家事故管理系统技术，事故高辐射区初评价技术等。

3 核工业技术能力

3.1 核电设计与建设

韩国非常注重核电自主化发展，逐步经历了国外企业交钥匙工程、韩国企业作为分包商参与建设工作、韩国企业担任总承包商并由国外分包商提供技术支持和转让等多个阶段，最终发展到拥有自主研发核电技术且具备自主核电建设能力。

韩国自20世纪80年代中期开始进行韩国标准核电厂设计，先是以美国System 80堆型为基础，开发了OPR-1000型压水堆，此后又进一步开发出更大、更先进的第三代APR-1400 型压水堆。APR-1400 最初被称为韩国下一代反应堆，基本设计于1999年完成，增强了抗震安全性，设计运行寿期为60 年，2003 年5 月通过韩国核监管机构的设计认证，2019 年通过美国核管会的设计认证。

目前，韩国国内已建成10 台OPR-1000 机组、3 台APR-1400 机组，在建的3 台和拟建的2台机组均采用APR-1400 技术。此外，韩国2009年还以APR-1400设计获得阿联酋4台核电机组的建设合同，成功实现核电出口：2 台已建成投运，另外2台处于建设的最后阶段。

在APR-1400的基础上，韩国2007年启动了拥有完全自主知识产权的150万千瓦APR+三代加压水堆设计研发，并于2014年8月通过了安全与安保委员会的设计方案审查。APR+“采用韩国国内原创技术开发”，本地化率高达100%，着眼于出口市场。该设计堆芯共有257 个燃料组件，比APR-1400 多16 个；厂房壁和辅助厂房壁进行了加固，更能抵抗飞机撞击；采用模块化结构，建设周期预计仅36 个月，远少于APR-1400的52个月。

韩国还为欧洲市场开发了EU-APR-1400，并于2017 年10 月通过欧洲用户要求（EUR）认证；2010 年还宣布将基于OPR-1000 开发第三代堆型设计APR-1000。

模块化小堆方面，韩国原子能研究院1997年启动33 万千瓦的一体化小型压水堆SMART（系统集成模块化先进反应堆）研发，并于2012年获得核安全与安保委员会颁发的标准设计合格证。SMART具有集成蒸汽发生器和先进的非能动余热排出系统，安全性得到大幅提高。堆芯由57个燃料组件组成，换料周期36个月，设计运行寿期60 年，主要为满足电网规模较小或需要进行海水淡化国家的需求而设计，也可用于地区供暖或为工业设施提供工艺热，发电成本约为6～10 美分/千瓦时，经济性明显优于天然气电厂和燃油电厂。韩国原子能研究院曾计划建设一座9万千瓦示范堆。

2015 年，韩国原子能研究院与沙特阿卜杜拉国王原子能与可再生能源城签署原子能和可再生能源合作协议，评估在沙特建设至少2 座SMART的可行性；2018年，双方正式开展联合研究，包括工程设计和建设准备工作。韩国与沙特未来还计划联合在中东地区推广SMART。

韩国电力工程建设公司自2016 年以来一直在研发模块化小堆BANDI-60S。这是一种6万千瓦双回路压水堆，主要用于建设浮动式核电厂。BANDI-60S 采用块状设计（主要部件通过管嘴到管嘴直接连接，而不使用连接管），可以消除大面积冷却剂丧失事故的风险。压力容器高11.2 米，直径2.8 米，除蒸汽发生器外，包括控制棒驱动器在内的大部分主要部件均位于压力容器内。堆芯有52个燃料组件，换料周期为48～60个月，设计运行寿期为60 年。韩国电力工程建设公司与大宇造船与海洋工程公司2020 年9月签署谅解备忘录，将采用BANDI-60S 反应堆合作开发浮动式核电厂。

3.2 核燃料循环

韩国铀资源贫乏且矿石品位较低，天然铀主要依赖进口，来源国家包括哈萨克斯坦、加拿大、澳大利亚、尼日尔等，2021 年天然铀需求量为4270吨铀。受韩美核合作协议条款约束，韩国没有铀浓缩厂，不具备大规模铀浓缩能力。

韩国有一座1998 年建成投产的铀转化厂，使用干法转化工艺。韩国具备核燃料制造能力，位于大田的燃料制造厂压水堆燃料产能为700吨/年，坎杜型重水堆燃料产能为400吨/年。

由于受韩美核合作协议限制，韩国没有后处理能力，目前采用乏燃料中间贮存策略，将核电机组的乏燃料暂时贮存在现场的燃料池中。截至2015年底，韩国核电厂已贮存约1.4万吨乏燃料。韩国计划在2035 年建成投运一座容量为2万吨的中间贮存设施。

3.3 核科技研发

韩国开展核科技研发的主要目的是保障国家能源供应安全，建立国家核技术基础，以及支持核出口。韩国原子能研究院是研发主体，1997年确立的具体目标包括反应堆设计和核燃料、核安全、放射性废物管理、辐射和放射性同位素应用以及基础技术研究。

在第四代反应堆方面，韩国原子能研究院提议开发池式钠冷快堆，并在国际核能合作框架（IFNEC）中得到美国的支持。韩国计划2028 年建成示范快堆。此外，韩国原子能研究院还曾向第四代反应堆国际论坛（GIF）提交用于制氢的超高温反应堆（VHTR）设计。

在核聚变研究方面，韩国虽然起步较晚，但在国家的大力支持下，发展比较迅速。韩国是全球唯一立法支持聚变研究的国家。韩国超导托卡马克先进反应堆（KSTAR）1995 年12 月启动建设，2007 年9 月竣工。这座耗资3.3 亿美元的设施是全球第8座超导托卡马克装置，并在2021年创下了成功保持超1 亿℃的等离子体超过30秒的世界纪录。

4 小结

经过数十年的发展，韩国已建立起较完善的核工业体系，具备良好的核工业基础及核科技研发能力。由于文在寅政府对核电发展的消极态度，近些年韩国核科技研发的重点从传统的新型反应堆设计，调整为以核安全技术为核心的先进核能技术研发，意图通过技术创新保持韩国在全球核能技术领域的领先地位，并增强核电出口竞争力。2017 年发布的韩国《未来核技术发展战略》提出加强安全与退役研究、扩大辐射技术应用、加强海外出口支持、为核聚变等未来能源的研发提供长期支持、支持核心技术商业化等五项核心战略。未来在尹锡悦政府的支持下，韩国可能会进一步加强先进核安全技术研发，推动SMART小堆、研究堆出口，韩国核工业有望迎来新一轮快速发展。