新能源周刊288-101124

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需要240万吨天然铀，而全世界每公斤130美元以下的铀资源只有不足500万吨。

铀资源有限，又需要发展大规模核能，徐銤指出，在这种情况下，唯一的办法是尽力发展压水堆，总装机容量越大越早越好，为快堆提供初装钚，同时加快发展快堆，通过良性的产业循环，提供更多日常能源。

据介绍，快堆技术之所以能够破解铀资源难题，是因为快堆的燃料不是铀235，而是钚。钚产生裂变反应时放出来的快中子，被装在快堆堆心外围再生区的铀238吸收，变为铀239。铀239经过几次衰变后转化为钚239。在大型快堆中，平均每10个铀235原子核裂变可使12至15个铀238转变成钚239。这样，钚239裂变，在产生能量的同时，又不断地将铀238变成可用燃料钚239，而且再生速度高于消耗速度，核燃料会越烧越多，快速增殖，所以这种反应堆又称快中子增殖堆。

国际原子能机构提供的数据显示，发展快堆，可以将铀资源的利用率提高到60%-70%。这也使得更贫铀矿有了开采价值，世界上可采的铀资源将提高1000倍。

“另外，如果采用快堆技术，就不需要尤卡山这样的地方了。”徐銤说。今年3月，美国耗资90亿美元、历时22年建设的尤卡山计划终止了。该计划的初衷是要解决永久性掩埋核废料的问题。徐銤解释说，压水堆核燃料在燃烧之后，会产生具有高放射性的乏燃料，其处置需要耗费巨大资金。不过，如果将乏燃料进行处理，放入快堆中回收利用，放射性物质的衰变期将从几百万年变为两三百年，同时还能大大减少核废物处置量，由此降低乏燃料贮存的长期风险。对于利用快堆技术解决核废料，徐銤充满了信心：“从2030年开始，每隔10年建6个较小的用于嬗变的快堆，把高放废物变成一般的裂变产物。这样做的话，核废料就不成问题了。”

先进裂变核能：刚刚起步的长征

今年1月，中国科学院宣布，今年将启动5个先导科技专项，其中之一就是未来先进核裂变能。

不管是对学术界还是产业界而言，“先进核裂变能”都是一个新鲜的词汇。对此，中国科学院基础科学局大科学工程与核科学处副处长彭子龙的解释是：“\未来先进核裂变能\专项的定位，就是瞄准核燃料的稳定供应和核废料的安全处置两大关键问题，开展钍基核能系统和加速器驱动次临界系统（ADS）嬗变系统两大内容的前瞻性、基础性研究，储备未来先进核能的核心技术和人才，并与我国已有或正在部署的其他重要内容一起，构成近中远相结合的核能发展完整布局，保障其长期持续发展。”

彭子龙表示，该专项的目标之一是要满足核燃料多样化的要求。与铀238类似，钍232也是潜在的核燃料，它吸收一个中子后转变为易裂变的铀233。与现有的核电前沿技术相比，基于钍铀燃料循环的钍基核能系统具有许多突出优势。例如，钍资源丰富，地壳中的钍储量是铀的3-4倍，我国的钍资源已探明储量居世界前列，同时核废料少、放射性低等。

“专项的另一目标是要彻底解决核废料的长周期放射性问题。”彭子龙说，目前国际核能界正致力于发展核的嬗变技术，以便于进一步对分离出来的核废料在经嬗变（使其放射性寿命从数百万年降低到约700年）后再地质深埋，从而使人类能够在现有的技术条件下（特别是材料）较好地保证安全性。就理论而言，快中子反应堆和ADS系统都能嬗变核废料。不过，据彭子龙介绍，国际原子能机构研究认为，ADS具有更高的中子余额和更硬的中子能谱，对嬗变更有利，是安全处置核废料最有潜力的工具。在多次组织院士就此问题咨询时，得出的结论是：“从我国核能可持续发展战略中的地位看，快堆侧重于核燃料增殖，ADS侧重于核废料嬗变，是比较合理的选择。”

在徐銤看来，对钍基核能系统的研究现在还只是处于科研阶段，还有大量的基础工作要做。作为未来核电技术的一种替代性选择，目前可以着手进行一些预研性工作，为

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未来的发展指明方向。

谈及ADS系统，徐銤表示，中国原子能科学研究院已与中国科学院高能物理研究所就此展开相关合作，但具体项目尚未启动。

核聚变：不会是终极

国际热核聚变实验反应堆（ITER）被人们形象地称为人造太阳，其目的是建造一个聚变实验堆，探索利用聚变能发电的科学和工程技术可行性，为实现聚变能商业应用奠定基础。

中国工程院院士万元熙是ITER科学技术顾问委员会主席和总体控制与协调中方代表。他表示，半个多世纪以来，核聚变研究在全世界核聚变界的共同努力下，取得了重大进展，而其最大的成绩就是建设了ITER。

万元熙并不讳言，对于ITER，在国内和国际上都一直存在着支持和反对两派。他认为，反对的主要原因是因为ITER需要吸纳相当多的科研经费，而这会影响到其他项目的经费投入。“实际上，反对者很多都不是这个领域的。”万元熙说。

ITER是托卡马克型聚变实验反应堆。托卡马克是俄语环形磁容器的简称，是核聚变物理实验装置，其原理是利用环向磁场对等离子体进行约束，在这个环形磁容器内将聚变燃料加热至极高温，进而实现可控核聚变。

2006年9月26日，由万元熙主持完成的EAST超导托卡马克聚变实验装置首次成功放电，标志着世界上第一个全超导非圆截面托卡马克核聚变实验装置已在中国首先建成并正式投入运行。对此，万元熙谦虚地表示：“如果将ITER比作未来的大天鹅，那EAST就是小麻雀。麻雀虽小五脏俱全，EAST装置对ITER的物理基础和运行，特别是在长脉冲稳态运行方面将作出重要贡献，因而受到世界的重视。”

对于EAST的目标，万元熙作了这样一个比喻，如果将ITER初期释放能量的方式比作一闪一闪的霓虹灯，而EAST想做的就是为ITER连续运行提供某些物理和工程技术基础。虽然目前ITER距离未来实用能源还有一段距离，但EAST可以提供一些先行的经验。

万元熙自豪地表示，现在全世界研究核聚变最著名的研究所所长都来和我们中国年轻的所长一起探讨工作，这说明中国确实已开始在核聚变研究方面发挥作用。

万元熙认为，对ITER来说，最重要的是要用一切办法实现稳态运行，以便能够获得可供人类使用的聚变能量，而不仅仅是短暂的聚变功率。这不只是研究的问题，还在于各国投多少钱。因为ITER现在已经不只是摆在实验桌上的设备，而是需要在最后工业化应用之前进行中试、大试，而这必然需要投入大量经费。“虽然20年前ITER就已具备物理工程基础，但因为风险大、需要的经费多，所以一直在探讨，没有及时作出建造决定”。

2006年，欧盟、美国、俄罗斯、日本、中国、印度和韩国7方签订了建造ITER的合作协议，标志着该项目的启动。ITER项目预期持续30年，10年做工程建设，20年用于运行，最初估计建造总经费约50亿欧元，其中欧盟承担约46%，其余6方各承担9%。

然而，今年5月，欧盟委员会发布的一份备忘录称，ITER项目经费由于材料费用剧增和增设安全设施等诸多因素，导致欧盟自己的预算经费严重不足，外界因此议论：经费增加可能使项目面临下马危险。

对此，万元熙表示，目前这一问题已得到妥善解决。今年7月27日-28日，在法国卡达拉舍召开的ITER理事会特别会议上，各参加国已批准ITER项目建设的总经费计划。作为参加ITER项目的一方，欧盟自己将从第七框架计划（FP7）2012-2013年的研究经费中重新分配4.6亿欧元用于ITER项目，此外再从欧盟尚未使用的预算中转移4

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亿欧元，剩余5.4亿欧元来源将在2010年10月进行预算协调时予以确认。至此，ITER项目经费问题已尘埃落定，全部经费约增加20%左右。

谈及核裂变与核聚变的关系，万元熙坦陈，核聚变是未来能源，目前不可能替代裂变。在提供能源方面，核裂变和核聚变技术的发展并不会冲突，而是可以互相促进。“而且，就核反应或核技术而言，目前以氘氚为基础的核聚变也不会是终极。未来也许还会出现更有挑战、更加理想的核聚变能源，为人类提供更加\清洁\的新能源”。HYBH

〖张国宝：警惕核电发展过热，防止产能过剩〗

“要警惕核电发展过热，防止产能过剩。”2010年9月20日，在岭澳核电站二期工程一号机组投产庆祝大会上，国家发改委副主任、国家能源局局长张国宝发出呼吁。

国家核电中长期发展规划确定的4000万千瓦规划目标有望提前4-5年实现，但在我国核电快速发展的同时，一些隐忧正在显现。

内资乱战低端

据悉，目前国务院已核准34台核电机组，装机容量3692万千瓦，其中已开工在建机组达25台、装机容量为2773万千瓦。“我们恨不得列入2020年的规划项目明年都开工，现在各个地方很有这种劲头，这是不可能的，列入规划的也不是说明年都要开工。”张国宝强调。英大证券研究员卢小兵介绍，目前中国大型电力设备集团不过百余家。但是，生产整体电力设备的企业却是前者的200倍，即2000余家，而与核电设备相关的企业则不低于40万家。

当前全国许多地区和企业，发展核电的积极性很高，跑马圈场、抢占核电设备，过早过快地开展前期工作等问题都比较突出。专家指出，这种状况如不及时改变，将极大地干扰国家关于核电规划的总体部署，并且给核电事业健康发展留下隐患。

“具有核心技术的企业以及其产能，目前还处于平衡状态，甚至部分设备还不足以支撑装机投入的需求。但是不具备技术优势的部分设备，从目前的生产能力来看，已经超出了需求。”卢小兵说，“核电设备大多不是标准件，需要根据当地的自然条件等诸多方面量身定做。而当前的现状是，真正具有需求的核电的关键环节还没有达到核电发展的速度。但是，产业振兴规划出台后，企业无论有没有实力，只要可以跟核电挂钩生产附件，都去生产，造成结构性的产量过剩。”

外资抢食高利润

核电建设和发展，主要的困难在于技术和资源的瓶颈。目前，我国选择的是“二代加”和“三代”并行发展的技术路线。然而，“即使是已经在建且还将核准大批建设的‘二代加’核电站中，核心技术我们仍然没有掌握。”卢小兵说。

从公开的资料显示，就当前核电设备的国产化比例来看，虽然国产化率已达70%，但剩余的30%才是核心的关键技术并占到了整个利润份额的70%。从这个角度看，只有大力推进“二代加”核电站核心设备的国产化率，加快对三代核电站技术的引进、消化、吸收和再创新，才是支撑今后10-20年我国核电大规模发展的关键。

“由于核电商业研发和运营资质的稀缺性，核电资源相对集中，处于一种自然垄断的局面。而且涉及到核能利用，均属于国家层面的谈判，因此，虽然企业在抢食核电设备的蛋糕，但集中在低端产品，对政府引进高端核电设备价格影响不大。”卢小兵说。

但是，核电设备已经实现商业化的环节，在谈判中的竞争则是不可避免的。卢小兵认为，从企业个体角度而言，不排除由于企业与企业之间的竞争，让渡了一部分利润给国外企业。而对于核电产业振兴规划甫出，外资企业在中国核电市场的跑马圈地，带走政策补贴一说，卢小兵不太同意这种说法，应该更多地从注重能源结构改变角度考虑这个问题。“核电政策补贴主要体现在电价补贴方面。前期的建造和安装，不会把利润一下子转让出去。”

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观韬律师事务所合伙人孙韶松律师认为，外资企业注重中国核电市场的开发，从另外一个角度，也验证了中国技术的快速发展。“核电技术一直都是高端技术，国外从不允许出口，现在可以出口到中国，一个重要的原因是中国已经具有这个技术了，打破了国外的防范。适当的出口部分技术还能获取部分盈利。”

诸多棘手问题 除技术因素外，制约核电发展的一个比较大的因素就在于安全问题。湘财证券分析师冯舜告诉《英才》记者，核电安全性虽然比较好，事故率低，但是一旦真的出了问题，整个核电产业的发展都会往后移。“从安全角度考虑，核电站建设选址非常复杂，既要选择经济较为发达的地区，又需要地处偏远，网点的布局非常重要。安全问题可能是未来的一大制约因素。”冯舜说。

此外，核废料的处理也是安全问题的一大隐患。清华大学核能与新能源研究院学术委员会主任吴宗鑫认为，核废料处理的问题还未显现出来。“一个百万千瓦核电站大概产生20吨核废料。以目前的装机容量，产生核废料的量是很小的。”吴宗鑫说，“目前的处理方式是地下封存，相对安全，但是这种处理方式需要谨防地下水污染。”

卢小兵也认为，目前核电发展带来的核废料处理问题还未显现出来。“核废料的产生跟核电生产是不同步产生的，是经营运行一段时间之后才会产生核废料。”卢小兵认为安全问题还未释放出来，“废弃的核电站处理问题当前也不是重点。我国核电大规模建设刚刚开始，寿命周期又相对比较长，约20-40年，因此反应堆停用处理问题目前还不明显。”

另外，核燃料的充裕与否也是困扰核电发展的一大问题。冯舜介绍，从目前的探明储量来看不是非常充足，但是未探明的储量还有很多。吴宗鑫也认为，以前由于核电装机容量小，铀矿资源需求量不是很大，在铀的资源勘探开采方面的投入力度不足，还有很多未探明储量有待开发。“铀矿供应若真的吃紧，也是2020年以后的事情，我们不该依据现有的铀矿资源量，储量从静态看，需求从动态看，这样是不科学的。况且，铀矿资源具有国内国外两个市场，国外的资源我们也可以积极去争取。”吴宗鑫说。孙韶松则从法律角度揭示了核电发展的一大不足，核电方面虽然具有很多法规，但是还有待进一步完善。“在原子能利用方面，虽然具有相关法律，但是类似核电建设的民用法规还不是很完善，特别是核电建设和运营的民事责任问题上，还需要进一步立法完善。” HYBH

〖中国新万亿市场核电新发展规划〗

当前，发电站温室气体排放问题引起越来越多的关注，相比煤炭等传统能源，核电能够大幅降低温室气体排放；发电成本相对较低；核电年利用小时数高；以及核电能量转换效率高于传统能源和其他新能源。

2005年之前，由于煤炭价格一直处于低位，火电成本较低，发展核电的经济优势并不突出，核电建设缓慢。2005年之后，国内煤炭价格上涨，火电成本攀升，核电的经济优势逐渐显现，国家重启核电建设，其后又连续两次上调核电发展规划。从“十五规划”提出适度发展核电，“十一五规划”修改为积极发展核电，到2007年提出2020年核电总装机容量达到4，000万千瓦。Frost&Sullivan认为，国家频繁上调核电规划，大力发展核电的意向十分明确，可以认为未来10年核电行业将会迎来一轮高速发展。

2007年《核电中长期发展规划》制定了2020年前核电总装机4，000万千瓦的目标，而目前已投入运营的核电机组总装机容量为910万千瓦，在建核电机组总容量为2，500万千瓦，共3，500万千瓦，可见，近期再次上调核电规划的可能性非常大，乐观估计很可能将2020年核电总装机目标上调至8，000万千瓦，这样将会给核电产业带来巨大的投资机会。未来10年核电市场总投资额将达到9，800亿元，年平均投资额接近

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