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全球核能产业发展概况
撰写时间:2012-7-19 文章作者:陈晖 文章来源:

        (一)全球核电建设进入较快增长通道
       据国际原子能机构(IAEA)的数据显示(表1),到2009年7月底,世界各地有436座动力堆在运行,较之于2006年同期减少6座。在这些在役的反应堆中美国有104座、法国59座,日本53座、俄罗斯31座、英国19座,仅这5个国家就占全球在役反应堆的60%以上。由于有核反应堆永久性关闭(其中日本关闭1座、加拿大关闭4座),2007年全球核能发电量总计26081亿千瓦时,较之于2005年的28263.5亿千瓦时减少7.7%。 
       尽管如此,近三年来,世界核电建设仍然呈现明显加快的趋势,表现在新建核反应堆方面,截至2009年7月底,全球在建的核反应堆有52座,较之于2006年同期在建核反应堆数量(27座)几乎翻倍,建成后新增发电量将达到45883兆瓦,其中大多数在亚洲和独联体国家,其中亚洲国家和地区33座(中国大陆16座、中国台湾地区2座、印度6座,韩国5座、日本2座、伊朗和巴基斯坦各1座)、俄罗斯9座、乌克兰2座。
       目前,核电作为较为理想的清洁能源越来越受到重视。据“世界核协会”网站数据(2008年11月25日),核发电量目前占全球总发电量的15%左右。以2007年核能发电量在电力生产中的比例来看,至少有13个国家核能发电量占本国发电总量的30%以上,占15~30%的国家有7个,其中法国核电生产量在其电力生产量的份额接近80%。


表1 截至2009年7月底全球运行中和在建的核反应堆一览表

国家
运行中的反应堆
在建的反应堆
2007年核能发电量1
数量
MW(e)
数量
MW(e)
TW(e)h
占总电量的比例(%)
比利时
7
5824
45.85
54.05
巴西
2
1766
11.65
2.84
加拿大
18
12577
88.19
14.70
中国
11
8438
16
15220
59.30
1.92
法国
59
63260
1
1600
420.13
76.85
德国
17
20470
133.21
27.28
印度
17
3782
6
2910
15.736
2.52
日本
53
45957
2
2191
267.34
27.54
韩国
20
17647
5
5180
136.60
35.34
俄罗斯
31
21743
9
6894
147.99
15.97
乌克兰
15
13107
2
1900
87.22
48.09
英国
19
10097
57.52
15.12
美国
104
100683
1
1165
806.55
19.39
其他
63
44870
8
6223
330.85
总计
436
370221
52
45883
2608.14

        注1.该栏数据截至日期为2007年12月31日。总计数据里包括中国台湾地区的数据。

        资料来源:作者根据IAEA(国际原子能机构)数据汇总。

        作为核电厂心脏的核反应堆,其类型繁多,在核电工业中更多地是按照冷却剂和慢化剂分类进行分类,如轻水堆、重水堆、石墨堆,这些都是工业上成熟的发电堆。目前,轻水反应堆(包括压水堆和沸水堆)是技术最成熟、应用最广泛的堆型,它体积小,结构和运行都比较简单,功率密度高,单堆功率大,造价也低廉,建造周期短和安全可靠。它的缺点是需要将天然铀浓缩;此外,轻水堆对天然铀的利用率低,仅为33%。尽管如此,目前轻水堆在反应堆中仍占统治地位,而且全球正在运行的以及在建的核反应堆中,大部分也都是轻水反应堆,占所有反应堆的85%以上(图1)。




图1 反应堆类型及净发电量(截至2008年12月31日)
资料来源:IEAE(国际原子能机构)

        (二)国际核能合作空前活跃
        目前,包括亚洲诸多发展中国家在内的越来越多的国家积极投入到发展核电的行列中来,有些原有的核电大国如意大利、德国、英国等也重新启动核电发展计划,如意大利经济开发部长Claudio Scajola就表示核能是意大利实现能源多样化的第一选择;英国的政府能源评估也指出,促进新型核电厂建设是作为低碳排放并减少依赖进口能源的选择之一,2009年7月推出的《低碳工业战略》则明确提出重建核电优势,削减对石油的依赖,转型低碳经济。随着核电发展战略在诸多国家的兴起,国际核能合作空前活跃。 
        国际核能合作既有国家层次的合作,也有企业层次的合作。据世界核新闻网(WNN)发布的新闻,2007年以来,俄罗斯相继与哈萨克斯坦、土耳其、匈牙利、意大利、澳大利亚、委内瑞拉、印度等十多个国家签署了核能合作协议。美国也与日本、印度、阿联酋等国签署了核能合作计划,这些计划一般涉及核电厂建设、核燃料的供应等。在企业层次,阿海珐集团(Areva)表现尤为活跃,该集团公司在诸多国家寻求核能开发机会,近年来与英国、巴西、印度、纳米比亚等国家的相关公司或政府签署了相关协议,内容涉及新核电厂计划(包括核电机组的设计、生产、制造和模件集成等)、铀矿开采合同等。西屋电气公司(Westinghouse)除在美国境内拓展核电开发业务外,在中国、英国等地均获得核电开发合同,如西屋公司与中国国家核电技术公司合作建设的全球首座AP1000核电站已经在浙江三门和山东海阳开工;此外,西屋公司还与德国RWE公司协商在英国北威尔士合作建造3台AP1000机组,建造工作最早将于2013年启动,每台机组的投资约为34亿英镑。
        (三)先进核电技术由发达国家主导
        在核电技术的发展过程中,美国和俄罗斯拥有原创技术,而法国、日本等国则通过引进消化而形成自己在核电技术方面的优势。经过长期的市场竞争和整合,目前国际先进的核电技术仍然由发达国家主导,核电技术市场基本上形成了以日本企业为主的三足鼎立的局面,即,日本东芝-美国西屋、日本三菱-法国阿海珐、日本日立-美国通用。
        美国是核电原创技术的发源地,20 世纪中叶,西屋、通用电气(GE )等公司在参与军用生产堆和核潜艇开发的基础上,率先掌握了压水堆、沸水堆等民用核动力技术,成为核电主设备供应商。GE、西屋电气、美国燃烧工程公司(CE)、B&W 等4 家公司曾提供核蒸汽系统(NSSS)。GE 提供美国所有沸水堆核蒸汽系统,压水堆核蒸汽系统绝大部分由西屋公司提供,CE 和B&W 公司也提供部分压水堆核蒸汽系统,CE 后来被西屋整合。西屋电气是美国最主要的核电技术供应商之一,其技术几乎被世界半数核电厂所使用, 现为日本东芝的全资子公司。法国的阿海珐(前身为法马通公司)则在吸收消化西屋公司技术的基础上形成了有自己特点的技术,不但供应了法国全国的压水堆设备,而且实现了系列化、标准化生产,把产品推销到国外,成为世界上最大的核电主供应商。