核電將迎高速發展 未來三年20餘台機組有望開工

自 1951 年 12 月美國實驗增殖堆 1 號（EBR-1）首次利用核能發電以來，世界核電至今已有 60 多年的發展歷史。核電具有清潔環保、運行穩定、安全高效特點。

我國核電發展至今已有四十餘年，經歷了核電起步、適度發展、積極發展和安全高效發展 4 個階段。本文主要介紹了我國核電行業發展現狀。

核電上升空間巨大

截止2017年12月，根據IAEA數據，世界上30個國家擁有447台運行核電機組，總裝機容量為3.92億kW，核電發電量佔世界總發電量的10.6%。在不少國家，核電是國家電力中的重要組成部分。作為世界第一大經濟體的美國，是最早進行開發建設民用核電站的國家，目前有99台運行核電機組，核電機組數量和發電量同時位居世界第一，之後的排名依次為法國（58台）、日本（42台）、中國（37台）、俄羅斯（35台）以及韓國（24台），根據目前各國核電建設速度和規劃，中國未來有望超越法國，成為世界第二大核電國家。

▲世界主要核大國的核電政策

在核能發電佔比方面，核電是眾多國家的重要電力來源，其中核能發電佔比最高的國家是法國（72%），其他發達國家比如美國（19%）、俄羅斯（18%）、韓國（30%）、瑞典（38%）等核能發電比例都很高。儘管中國核電整體規模並不算小，但相對於中國龐大的經濟體量和巨大的用電需求，中國核電所做出的貢獻仍然是非常小的。因此，中國核電的上升空間是非常大的。

我國一次能源以煤炭為主，清潔能源佔比過小是目前中國能源結構的突出問題，過於依賴火電導致中國環境問題日趨嚴重。核電屬於清潔能源，符合國家環境保護的長期需求，且核電較之煤炭發電，更能節約資源，亦符合國家節約不可再生資源的政策。以核電替代部分煤電，是電力工業污染物減排的有效途徑。

▲圖左：中國一次能源 圖右：世界一次能源

核電技術不斷發展成熟

核電技術經過推陳出新，不斷發展成熟，按傳統的劃分方式，可以將核電技術發展劃分為四個階段。20世紀50年代出現的一代核電技術證明了核能發電的可行性。60年代後期出現的二代核電技術，推動了核電大規模商業化，隨後衍生出了經濟性、安全性更強的二代加技術。2010年前後三代核電技術日趨成熟。如今，四代技術正處於積極研發階段，甚至更先進的四代加技術也在積極推動。

核電技術

分代

堆型

功率（MW）

來源

CNP600/1000

二代加

壓水堆

600

中核集團吸收國際先進技術設計

AP1000

三代

壓水堆

1250

國電投集團引進自美國西屋公司

EPR

三代

壓水堆

1750

中廣核集團引進自法國阿海琺公司、德國西門子公司

ACP1000

三代

壓水堆

1000

中核集團設計

ACPR1000

三代

壓水堆

1000

中廣核集團設計

CAP1400

三代

壓水堆

1400

國電投在AP1000基礎上設計

華龍一號

三代

壓水堆

1080

中核集團與中廣核集團融合ACP1000與ACPR1000設計

▲我國核電站採用的技術路線及技術來源

我國目前在運的38台機組均採用二代、二代加技術，20台在建機組中有10台採用三代技術。目前三代技術首堆三門AP1000和台山EPR均已實現裝料，2018年有望併網發電。三代首堆併網後，相關審批和建設環節也有望加速。

▲中國大陸核電廠分布圖（截至2018年3月9日）

三代核電技術的安全性明顯提高，三代技術的堆芯融化概率總體降至低於10-5/年，放射性物質大量泄漏概率降至小於10-6/年。具代表性的AP1000技術採用毋需外部能源系統、僅依靠自然驅動力的非能動應急系統，可完全避免福島事件中外部電源失效導致堆芯過熱的風險。

特點

二代

二代加

三代

單機功率（MW）

600至1000

600至1000

1000至1500

換料周期

12至18個月

12至18個月

18至24個月

建造周期

60個月

60個月

不高於54個月

設計壽命

40年

60年

60年

堆芯融化概率

（/堆年）

10-4

10-4

＜10-5

大量放射性向環境釋放概率（/堆年）

10-5

10-5

＜10-6

▲核電二代、二代加與三代技術的參數對比情況

同時我國也在積極開展四代研究。第四代核能系統由美國能源部在1999年提出，在安全性和經濟性等方面較三代堆型有望實現較大飛躍。2002年，美國聯合10餘個國家、機構提出四代核能系統的概念，將鈉冷快堆、鉛冷快堆、氣冷快堆、超臨界水冷堆、超高溫氣冷堆、熔鹽堆等6種堆型確認為重點研發對象，並預計將於2030年開啟商業化進程。

核電發展彰顯巨大潛力

受2011年日本福島核事故事件影響，我國核電產業進入低谷期。但是，國家支持核電發展的信心並沒有動搖，鼓勵大力發展核電行業的政策仍在頻出。2011年以來，核電行業及核電裝備製造行業出現了重大政策轉變，從「暫停」到「恢復」、「加緊建設」。

從政策規劃面來看，我國核電發展空間巨大。根據國務院2014年印發的《能源發展戰略行動計劃（2014~2020年）》以及國家發改委、能源局於2016年發布《電力發展十三五規劃》，確定到2020年，核電在運裝機容量達到5800萬千瓦，在建容量達到3000萬千瓦以上。

我國在運核電機組：截止2018年3月31日，我國共有38台在運核電機組（不含台灣地區），在運行裝機容量3693.3萬千瓦。

截止2018年3月31日，我國在運核電機組容量3693.3萬千瓦時，在建核電機組容量2174.5萬千瓦時，與國家規劃提出的「到2020年，核電在運裝機容量達到5800萬千瓦，在建容量達到3000萬千瓦以上」相比，在運+在建核電機組容量僅達到目標水平的67%；若要達到國家規划水平，對應未來3年至少需要開工2932.2萬千瓦的核電機組，對應23台左右的機組需要開工。中國核電有望迎來大規模重啟，進入有史以來的最快發展期。

參考來源：

來源：中國核網，作者： Calo

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