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[中图分类号]TL99[文献标识码]A[文章编号]1009-4504（2003）02-0106-05
2002年7月2日李鹏同志在出席岭澳核电站一号机组投产庆祝大会讲话中提出：“我国核电事业还有一定的发展空间。”这是在分析我国能源分布、能源政策、西电东送等现状后得出的结论。
今后核电怎么发展，遵循什么战略思想，李鹏同志讲话给了我们启示。核电事业在我国从能源资源可持续利用、环境和生态的可持续发展、核电发展规模、能源结构、地区布局来看都存在发展空间。
一 核能是我国能源资源可持续利用的能源
化石能源的有限性、“短期性”与核能的高热值、远景性相对照。目前已证实可开采的石油资源为1.41×10[11]吨，可供41年，天然气1.4×10[14]立方米，可供64年；煤炭为1.03×10[11]吨，可供219年；铀的工业储量530万吨，按目前核电规模可用56年，如果利用钚，使铀的利用率增加70倍。如果今后氘氚聚变能的开发，其资源可用100亿年以上，人类无能源之忧。
1Kg铀235裂变放出的热量相当2700吨标煤，核燃料是高“热值”的燃料。净能分析法可作为各种能源生产系统工程、经济与环境评价。
电力生产中的净能分析是将电厂建造与运行期间直接和间接投入能（Input energy）与寿期内产出能（Output energy）的比，即能比R（energy ratio），输出能除以输入能的比值。
R=E[，o]/E[，i]
式中：E[，o]为该系统在其整个寿期内所产出的总能量；E[，i]为建造、维护该系统所需总能量（不包括燃料的含能量）
一个能源系统如果能比大于1，则该系统就能高效率地运行；这样该系统在其寿期所产出的能量多于其建造与运行所需的能量。比值小于1的能源系统就无效率。比值越大，效果越高，其可持续发展与资源的利用越优。
建立一个发电系统（煤、石油、液化天然气、核能）所用的能量投入，包括燃料的勘探，开采、加工和运输所用的能量（核电系统为首端所用能量），包括建造、运行和维修与发电有关的设施所用的能量，以及最终处理设施所用的能量（核电系统尾端所用的能量）。我们根据电力产出量除以为生产此产出量所需的总初级能量计算，比较各电力系统的能比（见表1）。
表1 电力系统能比
项目 石油 液化天然气 煤 压水堆沸水堆
坎杜式
（一次通过） （一次通过）
（重水堆）
能比（R） 4.79
1.46 4.9916.18 15.09
12.07
由此得出结论：在能量平衡方面，核电厂远比化石燃料电厂更为有利。在各发电厂系统能量需求中，建造、维修耗能比重不大，均在13％以下；化石燃料运输占需求的90％（原油、粉煤）；核电厂铀富集占需求60.5％；液化天然气电厂其液化设施运行所需能量占95.7％。
满足核电发展需要，我国铀资源、核燃料保证是有潜力的。为了建立我国经济的、先进的核燃料体系，我们还要加大高品位的铀资源的地勘工作，发展地浸、堆浸采铀；继续发展经济、低能耗的离心分离铀同位素技术；生产以发电为主的各种堆型元件；发展有后处理铀钚燃料循环。这样我国核燃料生产，一定能满足我国核电发展的需要。
二 核能是我国环境、生态可持续发展的能源
《迈向21世纪议程》中指出：“今天为生产人类消费的能源所用的大部分燃料损害了大气，因而是不能承受的。应改进能效（以及环境的清洁），同时面向环境安全和有益能源系统转移，应向把大气和环境视为整体的新的和更新的能源转移。”《21世纪议程》号召工业提高能效，开发更清洁的技术和生产工艺，改善污染治理技术，用适当的替代品取代氟利昴，以及其他消耗臭氧物质，减少废弃物。（把污染和废弃物的成本计入最终产品成本）。
据预测，全球能源消费未来20年将增加91％，二氧化炭将增加70％，排放量将由1999年的58亿吨，增到2010年的78亿吨，2020年的98亿吨，全球平均温度将会上升2℃左右。美国由于化石燃料电厂排放引起空气污染每年约有3万人死亡。减少二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物的排放，是保护地球生态刻不容缓的全人类共同任务。这些气体的排放，发达国家占3/4以上。中国人均能耗量只有美国的1/10，但CO[，2]、SO[，2]排放总量很大，居世界前几位。
应用全寿期全程净能分析，各电力系统CO[，2]排放量（t/GW·h）的排序是：水电（大型）3，沸水堆9，风力15，光能发电32，石油726，燃煤929。水电排放的CO[，2]最低，其次是核电站，火电站产生CO[，2]最高。燃烧一吨煤，产生3.7吨CO[，2]。一座1000MWe燃煤电厂年产生的CO[，2]约700万吨，其温室效应比其他发电系统都高几个数量级。其排出的NO[，x]、SO[，x]，排放量（t/GW·h），常规火电厂为2.986与2.971，沸水堆为0.034与0.029，光能发电为0.008与0.023。美国1973年以来，因核电站运行，减少20亿吨炭的排放。
我国2000年工业废气排放总量为123151亿标准立方米，SO[，2]1149万吨，烟尘517万吨，总量很大。我国大气污染严重，能源是大气污染的主要来源。化石燃料特别是煤炭又是能源污染的主要能源。在改善煤电燃料链环境影响的同时，加速发展核电是改善我国能源环境影响的现实途径。2005年我国核电870万千瓦全部运营后，每年可减排等效CO[，2]7300万吨、SO[，2]约55万吨。
三 在适度发展核电国策下，核电在全国电力总容量中，还有较大空间
我国能源政策是在发展水电、火电等的同时，适度（当）发展核电。适度、适当是个“量”与“质”的概念。也就是说核电发展规模上要有一个“度”，在能源结构、地区分布要有一个“当”，在资源、环境、高科技产业化等方面都有质与量方面的“度”与“当”的问题。
我们从能源规模、发电量方面探讨一下这个问题。从20世纪50年代核电并网与商用，60、70、80年代是核电发展鼎盛时期。2000年底，世界有438座机组运行，总发电能力装机3.51亿千瓦，发电量占世界总发电17％；正在兴建的有31座机组，装机0.28亿千瓦。全球83％的核电集中在工业化国家，有17个国家的核发电量占国内发电量的20％以上，其中比例最高的前10个国家分别是法国，占76.4％；立陶宛，73.7％；比利时，56.8％；斯洛伐克，53.4％；乌克兰，47.3％；保加利亚，45％；匈牙利，42.2％；韩国，40.7％；瑞典，39％；瑞士，38.2％。美国是世界第一核电大国，现行运行机组103座（最高时110座），装机容量9714.5万千瓦，占世界总装机容量28％，核电占全国总发电量的20％。
我国核电2001年装机210万千瓦，装机与发电占全国0.7％与1.2％，至2005年，其11机组870万千瓦发电，预计发电603亿度；我国在2002年总发电量16540亿度，如果每年以9％的速度增长，2005年为21420亿度，核电在当年占全国发电的2.80％。
美国1999年人均总耗电13500KW·h、法国9367KW·h，日本7281KW·h，法国6720KW·h，俄国5821KW·h，人均装机容量在1KWe以上，美国2KWe，我国现在约0.2KWe，2001年人均耗电1158KW·h，是美国电牦的1/11。假定我国在2020年人口为14亿，人均容量达到0.5KWe，总装机容量将达到7亿KWe。若核电在总装机容量中占5％，就是3500千瓦，在“十五”计划后的15年，每年仍要有约2个100万KWe机组投入建设与运行。
5％核电在我国总电力中是一个低的“适度”与“适当”，是我国未来20年核电发展的总体空间，这个空间从规模上、结构上、分布上是可行的，但也是艰巨的，只要经过努力是完全可实现的。
四 核电发展在我国能源结构调整中是有意义的、潜力巨大的
我国化石能源资源煤炭与水力资源丰富，石油、天然气现有资源不足。能源消费结构一直是以煤炭为主体，最高生产结构为96.7％，到20世纪70年代煤炭仍在81.6％。从70年代中期至1997年，原煤在能源消费占71-78％，1998年后煤炭消费下降至70％以下，2000年为67％，石油上升为23.6％。详见表2。
表2 中国能源消费量及其构成
世界主要国家能源消费与构成万吨标准煤
煤炭比重大，除了热值低、耗量大、运输量大外，带来最大的是环境问题，除CO[，2]排放量大外，还有烟尘、SO[，x]、NO[，x]与炉渣。近几年我们在努力降低煤消费，增加水电、石油、天然气消费，但石油生产还不能满足国内需求。以1999年为例，原油消费2.11亿吨，生产1.6亿吨，进口0.65亿吨，出口0.16亿吨，净进口4900万吨。
世界能源消费以石油、天然气为主体，占消费61％，煤炭占29％，并在不断向清洁能源、可再生能源转换。世界能源结构的发展变化主要是从可持续发展战略出发。我们以1992年世界能源结构为例说明。
发达国家煤炭消费比重大多在25％以下，我国当时占76％，法国比重最小只占9％；石油、天然气消费比重最大，大多在世界平均值以上，俄罗斯、加拿大比重最大，分别占74％与67％；法国水电、核电能源消费最大，占41％，比重最小的是中国，占5％，水电、核电是优质能源，水电是可再生能源。
根据国家电力总公司专家综合分析，今后20年我国新增电力所需一次能源的选择应依次为水力、新能源、天然气、核能和煤炭，其中受资源及技术发展限制，前三者只能满足约30％的需求，而煤炭发电将受到环保等因素的限制，因此，发展核电是能源、电力结构调整的必然选择。
五 在东南沿海发展核电是必须的
从能源、电力布局上，在沿海发展核电是必须的。
我国能源资源分布，煤炭资源的60％以上集中在华北，主要在山西、内蒙；水力资源70％在西南，主要在四川、贵州、云南。而华东、华南沿海人口众多，经济发达，而能源严重不足，以致产生“北煤南运”、“西电东送”的局面。
据2000年，沿海辽宁、天津、河北、山东、上海、江苏、浙江、福建、广东九省市统计，其国内生产总值（GDP）占全国的58.94％，人口占35.36％，而原煤生产只占22.05％、原油42.70％、天然气26.86％、水电17.58％。
2000年东南沿海9省市能源生产在全国地位
东南沿海九省市GDP生产占全国近6成，而能源生产所占比重很低，需要外部供应。李鹏同志说：“为了解决东南沿海经济发达地区的用电，国家实施西电东送工程，这是完全正确的。”“除了外部送电之外，还需要有一定比例的本地电源，才能保证电网的安全性和供电的可靠性。因此，我国核电事业还有一定的发展空间。”
六 发展核电是我国核安全战略的重要组成部分
我国是世界最早具有战略核武器的五国之一，也是不扩散核武器的签字国。从试验第一颗原子弹开始，我国就庄严承诺，不首先使用核武器，不对无核国家使用核武器与核威胁。核能利用是双刃剑，核燃料可发电和平利用，也可转化为核军工。中央领导同志多次盛赞核工业、核武器、核电发展。江泽民同志1997年1月29日在中纪委八次全会上说：“如果我们手里没有氢弹，我们现在在世界上就没有发言权。”2000年6月在视察某核工业企业就军民结合问题时说：“军民结合，寓军于民，开拓创新，加快发展。”李鹏同志就核工业如何发展指示说：“我现在考虑更多的是，如何把我们这一整套核技术保存下来，还要有发展，要是没有任务它就会萎缩，这个萎缩对我们来讲没有好处，因为世界形势要求我们保持这个体系，还要发展。”这是党和国家领导人对核安全战略、军民结合、发展核电的思考。
国务院发展研究中心研究报告提出：中国作为一个大国，出于政治、国防、国家安全的绝对需要，必须有一个强大的核工业体系，这是不容置疑的。我们应当把核电发展与整个国家经济发展，国家安全和科技实力、综合国力的提高联系起来，放在这样一个大环境和需要中，才能实现核电的可持续发展。
所以，只有发展核电才能从整体上系统地保持较强的核工业基础和力量；才能保存核科研队伍和核燃料队伍；才能逐步提高核技术水平，完成中央对核工业保军、保持有效威慑力量的战略要求；才能起到提高国家高科技实力和综合国力的作用。因此，发展核电战略，就是国家安全战略的重要组成部分。
七 核电国产化是我国核电发展目标中“质”的空间
核电国产化，就是要逐步实现核电站的自主设计、自主建设、自主制造和自主运营。我国核电站从开始建设，就提出了“以我为主，中外合作”，“统一堆型、推进国产”的方针。在“四自”的国产化中，设计自主化是核电国产化的关键与核心。
只有实现了设计自主化，才能把技术决策权掌握在自己手里，才能实现自主采购，才能最终实现核电制造、建造国产化。只有实现国产化，才有自主知识产权，摆脱外国对我国的控制；只有实现国产化，才能降低工程造价与上网电价，核电才有生命力、有竞争力；只有国产化，才能在高科技领域带动材料、制造、电子等行业的发展，改革传统产业，使高科技产业化，拉动整个经济增长。
我国秦山核电站一期、二期是我国核电国产化的初试，二期国产化率达到50％，尽管在建设过程遇到很多困难，但是取得了成功，除了设计、建造、运行技术的成功外，经济上体现了巨大优势。秦山一期30万千瓦原型堆投资17.7亿人民币，比造价5900元/千瓦，按91年汇率约1100美元/千瓦；秦山二期2×60万千瓦，建成价约138亿元，比造价在1460美元/千瓦。我国引进的前三个核电项目比投资都在2000美元左右。今后我国核电在大容量、多堆化、国产化、标准化、批量化后，比投资还会降低，运行成本也会大大下降，核电就会有竞争性、生命力。
我国核电国产化还有很大空间。100万千瓦的大型岭澳核电站设备国内自主化比例已由20％提高到30％，但后续大型电站达到70％国产化率，还要作艰巨努力。这个空间将为国内制造业带来巨大商机。据测算，如“十五”计划开工建设6个100万千瓦机组，比造价1500美元/千瓦，设备占造价50％，工程占造价的20％，这样，总造价90亿美元，其中设备国内生产价值31.5亿美元，约合260亿元，工程造价18亿美元，约合150亿元，两项合计410亿元人民币。按2000年全国劳动生产率4.6万元/人计算，可解决15万人的就业（总计90万人/6年建设期），拉动国内需求效应是肯定的。
实现核电国产化，首先必须统一堆型。我们的方向是搞标准堆型，走30万千瓦标准环路百万千瓦级压水堆技术路线。首先在参考大亚湾核电站，采用秦山二期核电站的成熟技术，通过研究与改进，建设“改进型”压水堆核电站CNP1000；然后，在此基础上，利用先进压水堆AC600研究开发成果，开发、设计、建造“革新型”先进压水堆核电站AC1000。这个目标一定能实现。