我國三代核電發展

政治社會經濟生態戰略價值

研究報告（上篇）

1 世界核電面臨的形勢與發展趨勢

1.1全球能源市場深刻變化

進入新世紀以來，國際能源市場發生了深刻的變化。傳統的能源需求中心正在被快速增長的新興市場超越；與此同時，在技術進步和環境保護意識不斷增強的背景下，全球能源結構轉變不斷加快，能源結構趨向低碳化，能源技術趨向多樣化。未來全球能源行業面臨的最大挑戰是：在滿足日益增長的能源需求的同時，減少全球溫室氣體排放量。發展可再生能源與核電是應對這兩大挑戰的重要選擇。

1.1.1 能源消費需求繼續增長，新興市場增速超過傳統消費中心

當前，全球能源消費需求的增速放緩，但需求總量仍在增長。

根據國際能源署(IEA)、美國能源情報署(EIA)、英國石油公司(BP)等國際著名機構和企業對世界能源需求預測的統計結果，2035年以前，全球一次能源消費將繼續增長，預期年平均增速維持在1.4%～1.7%之間。

1998年以來，全球97%的新增能源消費來自新興經濟體。2015年，非經合組織國家的能源消費總量已超過經合組織國家。據《世界2017年能源展望（the energy international outlook 2017）》預測，2015-2040年世界能源平均消費水平將增長28%，其中非經合組織（non-OECD）國家的能源消費增長41%，經合組織（OECD）國家僅增長9%。到2040年，非經合組織國家的能源消費占比將超過七成。其中，中國和印度占全部增長的一半左右，非洲和中東地區能源消費增長率將分別達到51%和45%。

1.1.2能源結構轉型加快，能源結構低碳化，能源技術多樣化

全球范圍內能源結構轉型加快，能源結構低碳化、能源技術多樣化的趨勢日益明顯，包括核能在內的低碳清潔能源將迎來新的發展機遇。

《巴黎氣候協定》簽署后，為了實現減排溫室氣體的目標，世界各國能源結構低碳化進程不斷加快。預期到2035年，全球非化石能源的占比將增加到25%左右。

在化石能源中，天然氣成為增速最快能源，預期年均增長1.6%，2030 年有望超過煤炭成為第一大能源品種。

非化石能源中，太陽能和風能等可再生能源成為增速最快的能源，預期年均增長7.1%，可再生能源的比重將從2015年的3%增長到2035年的10%。在新增能源中，預計可再生能源與核能將占一半以上。

能源結構低碳化是一個漫長而復雜的過程。展望未來，全球能源系統將呈現多種能源形式并存的局面?；茉?、可再生能源、核能、新能源等不同能源并存互補，各自發揮自己的優勢，為全球經濟和社會發展提供充足的能源保障。而核電因其獨具的低碳清潔、高效穩定發電等特點，適應電網基荷電源的要求，能大規模代替煤炭等化石能源，未來將繼續成為能源系統的重要組成部分。

圖1-1 為《國際能源展望2017》報告對到2040年全球各類能源增長趨勢的預測。從圖1-1可以清晰地看出：

(1)    除煤炭以外，所有能源在預測期內都呈現增長的趨勢。煤炭消費量在2020年左右達到最大值，此后將出現一定程度的下降，2040年消費水平與2015年基本持平或有所下降。

(2)    可再生能源與天然氣的消費將持續走高，2040年與2015年相比將增長40%以上。

(3)    全球核電發展將維持低速增長的局面。福島核事故使全球核電發展速度放慢，但并沒有改變核電繼續增長的發展趨勢。

圖1-1 世界能源分類增長預測

1.2世界核電發展概況

1.2.1 世界核電發展進程

上世紀50年代以來，全球核電發展歷程大體上可以分為四個階段。

第一階段是試驗示范階段。上世紀50年代，美國先后建成了60MW（6萬千瓦）的希平港壓水堆核電站和200MW（20萬千瓦）的德累斯頓沸水堆核電站；前蘇聯于同一時期建成了奧布寧斯克石墨水堆核電站；英國和法國于稍晚一點時間建成了天然鈾石墨氣冷堆核電站，加拿大建成了重水堆核電站。這些不同類型核電站的建設成功，為核電技術的后續發展和全球推廣提供了良好的示范作用。

第二階段是高速推廣階段。上世紀六十年代，西方國家經濟快速增長，對能源和電力需求急速上升，七十年代出現的兩次石油危機引發了石油價格上漲和各國對化石燃料供應的擔憂，全球核電進入高速發展期。其中，僅美國本土簽約、計劃建造的核電合同就達到170 Gwe（1.7億千瓦）。法國、日本、韓國等國家通過引進美國技術建立了本國的核電工業體系。1966年到1980年，全球核電裝機容量的年增長率達26%，1980年全球核電總裝機容量達到133Gwe（1.33億千瓦）。

第三階段為滯緩發展階段。上世紀八十年代以后，西方主要國家經濟發展進入平穩期，對電力增長的需求明顯下降。1979年，美國發生了三里島核電站事故，提高了對核電項目的審管要求，核電建設項目的工期普遍拉長、造價提高。與此同時，發電成本相對低廉的天然氣電站的建設開始興起。出于經濟原因，投資大、建設周期長的核電項目大幅減少。從1979年到2009年的30年時間里，美國本土沒有一個核電新項目開工。但從全球范圍看，核電發展并沒有停止。法國、韓國、日本以及俄羅斯等國家根據自己的國情繼續推進本國核電建設，在引進技術、消化吸收的同時，通過批量建設核電機組的實踐和自主創新，形成了本國的核電品牌，成長為世界核電大國和核電強國。中國的核電建設也在上世紀八十年代隨著經濟的發展而起步。

第四階段為復蘇發展階段。進入新世紀以來，由于經濟回暖，對電力供應的需求增加，特別是對溫室氣體排放等環境問題的高度關注，包括核電在內的低碳清潔能源的發展，受到世界許多國家的青睞。21世紀頭10年，全球一批新的核電項目開工，包括幾種不同類型的三代核電機組。2010年，當年新開工的核電機組數量達到16臺，全球核電發展出現了復蘇的跡象。

2011年3月11日，在九級大地震和14米高強海嘯的雙重打擊下，日本福島第一核電站發生了嚴重核事故。福島核事故給剛剛復蘇的世界核電造成巨大沖擊。德國等少數國家在輿論的影響下，做出“棄核”的政治決定。與事故前的2010年相比，2011年全球核電發電量下降了5%，2012年又進一步下降了6%以上（見圖1-2）。

圖1-2 1997-2016年世界核電發電量情況（單位：TWh，10億千瓦時）

面對外部極端事故引發的嚴重核事故, 各國政府和全球核電界采取了強有力的應對措施。各國核安全監管部門全面加強了核電站安全監管工作,對核電站進行了全面的安全檢查和“壓力測試” , 查找和排除各種安全隱患。在此基礎上,核電企業吸取福島核事故的經驗教訓，采取了一系列針對性措施,確保在極端事故情況下也不會發生放射性大規模釋放,大大提高了核電站緩解和消除嚴重事故的能力。

經過各國政府和核電界的共同努力，對核電安全的信心逐步得到恢復。2012年以來，全球核電發電量呈現逐年上升的趨勢（見圖1-2）。

目前，全球核電發展有兩個鮮明的特點：

一是核電發展的重心從傳統的核電大國轉向新興經濟體國家。對亞洲、東歐、南美、非洲等許多新興經濟體國家來說，核電是清潔低碳發展的重要選擇，特別是亞洲已經成為全球核電發展最快的地區。

二是核電技術升級改造的步伐加快，三代核電機組已成為全球在建核電的主要機型。發展安全性更高、經濟性更好的三代核電，已經是許多國家保證電力供應、應對氣候變化的一個重要選擇。

1.2.2 世界核電機組運行與建設現狀

2017年，全球在運核電機組448臺，總裝機容量391.74 GWe(3.9174億千瓦)，分布在30個國家和地區。全球核電機組已經積累了17415堆?年的運行經驗，總體情況是好的，核電行業被美國安全機構和媒體評價為“安全狀況最好的行業”。

世界各國核電機組數量及裝機容量（MWe）情況見圖1-3所示。

擁有在運核電機組的主要是經濟發達國家，其中一半以上集中在美國和西歐。擁有在運機組最多的分別是美國（99臺）、法國（58臺）和日本（42臺）。截止到2017年底，中國在運機組37臺（根據我國核電行業統計慣例，并網但未投入商業運行的機組屬于在建機組，田灣核電3號機組于2017年12月30日首次并網，未計入在運機組內。此外，此數據不包含臺灣地區核電機組數量），總裝機容量35.8 GWe （3581萬千瓦），已位列世界第四。

圖1-3世界在運核電機組情況（2017年12月，IAEA）

2016年，全球核電發電量為2476 TWh（24760億千瓦時），在世界電力結構中的占比為10.6%。

世界主要核電國家的核發電量占比都保持在較高水平，其中，法國的核電占比達到72.3%，烏克蘭達到52.3%，韓國為30.3%，英國為20.4%，美國為19.7%，俄羅斯為17.1%，加拿大為15.6%。中國2016年的核發電量占比僅為3.6%，不僅在所有核電大國中最低，而且遠低于世界10.6%的平均水平。

2017年，全球在建核電機組57臺，分布在16個國家，總裝機容量接近60 GWe （6000萬千瓦）。中國是目前全球在建機組最多的國家，在建核電機組20臺，其中三代機組10臺，包括4臺AP1000、2臺EPR、4臺華龍一號，占世界全部在建三代核電機組的三分之一。排在中國后面的是俄羅斯和印度，在建核電機組分別是8臺和6臺。

1.2.3 世界主要三代核電技術概況

半個多世紀以來，全球核電發展經歷了三次大的核事故，雖然事故均發生在一個國家、一臺核電機組，但事故的影響卻是全球性的，每一次事故都對全球核電發展造成巨大沖擊。與此同時，核事故也加深了人們對核電技術的改進與創新，通過對事故的分析研究和對核電技術及管理方面的持續改進，提高了核電技術的安全性、可靠性。美國三里島事故后，為了應對社會對核電機組安全性和經濟性的擔憂，進一步振興核電市場，美歐核工業界在政府和電力企業支持下，于上世紀八十年代末先后制定了“先進輕水堆用戶要求文件”（URD，utility requirementsdocument）和“歐洲用戶對輕水堆核電站的要求”（EUR，European utility requirementsdocument），滿足URD、EUR要求的“先進（Advanced）核電技術”被稱為“第三代核電技術”。

從上世紀80年代以來，全球已經開發的三代核電技術包括以下幾種堆型：

——美國同日本聯合開發的先進沸水堆ABWR；

——美國西屋公司開發的先進壓水堆AP1000；

——俄羅斯原子能公司開發的先進壓水堆VVER；

——法國和德國聯合開發的歐洲壓水堆EPR；                    

——韓國開發的先進壓水堆APR-1400；

——中國自主研發的三代核電技術“華龍一號”、CAP1400。

1.3世界三代核電發展面臨的形勢

1.3.1核電與可再生能源優勢互補，全球核電仍有較大發展空間

近年來，可再生能源技術進步日新月異，全球可再生能源發展勢頭迅猛。2016年全球風能發電量增長16%（增長132 TWh，即1320億千瓦時），太陽能發電量增長30%（增長77 TWh，即770億千瓦時），可再生能源發電量占全球新增發電量的62%。隨著技術進步和批量化規模化發展，可再生能源的發電成本和上網電價也大幅降低，對核電發展帶來巨大壓力。盡管如此，出于對能源供給的穩定、經濟、可持續性等多方面的綜合考慮，相當多的國家仍然堅持發展核電，把核電視作能源結構中的重要組成部分。

在現有的低碳能源中，風能發電、太陽能發電都具有間歇性，水力發電需要統籌兼顧上游來水、航運、防洪、沿途用水和遠距離調水等，設備利用小時數受到汛期和枯水期自然條件的限制。有研究結果表明，當間歇性能源在電力結構中的比重超過30%時，將會給電網帶來安全風險，增加電力供應成本。因此，隨著電網中可再生能源比例的增加，必須有可靠的可調節電源及穩定、高效的基荷電源來配套。我國核電均布局在東部負荷中心，而核電設備利用小時數高、連續穩定發電的特性正好彌補了可再生能源的不足，并能有效替代燃煤發電。

目前全球電力生產主要依賴化石燃料，特別是依賴煤炭。要實現全球溫室氣體減排的近中期目標，必須大力發展低碳清潔能源，建設綠色低碳的能源體系。核電在電網中承擔基荷電源可以最大化的發揮其無溫室氣體排放的優勢，是綠色低碳能源體系的重要組成部分。

圖1-4是國際主要能源機構對2030～2050年全球核電裝機容量的預測結果。

圖1-4世界重要能源機構對全球核電裝機容量的預測

國際原子能機構（IAEA）的預測顯示，在高發展情況下，2050年全球核電裝機容量可能達到871 Gwe（8.71億千瓦），比2015年增長123%；在低發展情況下，2030～2035年核電裝機容量會有所下降（約下降12～13%），到2050年又恢復到目前的水平。

世界核協會（WNA）預計，到2050年世界核電裝機容量將達到1000 Gwe（10億千瓦），比2015年增長163.85%。

經合組織核能署（OECD-NEA）和國際能源署（IEA）預測， 2030年世界核電裝機容量543 Gwe（5.43億千瓦），比2015年增長43.76%；2040年核電裝機容量624 Gwe（6.24億千瓦），比2015年增長65.21%；2050年世界核電將達到930 Gwe（9.3億千瓦），比2015年增長146.22%。

美國能源信息署（EIA）預計，2040年全球核電裝機將達到557 Gwe（5.57億千瓦），比2015年增長45.64%。

從上述預測結果可以看出，不同機構的預測數據有較大的差別，但總體上都是積極的，認為未來全球核電的裝機容量會繼續增長。

1.3.2主要核電國家和新興經濟體國家堅持發展核電

福島核事故后，各國重新審視自己的能源政策，對本國能源規劃和核電發展計劃進行了修改。從最終結果看，堅持發展核電仍然是大多數核電國家的戰略選擇。目前全球建設新核電站的國家有10多個，還有40多個國家計劃新建核電站或者考慮發展核電。

美國堅持發展核電技術。

美國新總統特朗普當選后，在美國能源部發表了主題為“能源主導權”的演講，提出“要開始重振和擴大核能部門”，在確保技術和經濟優勢下繼續發展核能并向海外推銷，為實現“美國的能源統治地位”鋪路。2017年1月，美國眾議院通過了《先進核技術發展法案》和《能源部創新法案》，重申對先進核能技術研究開發和核電的支持。2017年6月20日，美國眾議院通過了旨在擴大核電站稅收優惠的法案，提出要促進下一代核反應堆技術發展，保持和擴大美國在核能技術上的優勢。

英國、法國等多數歐洲國家堅持發展核電。

在德國宣布將逐步退出核電以后，2013年3月12日，英國、法國、西班牙、保加利亞、捷克、芬蘭、匈牙利、立陶宛、荷蘭、波蘭、羅馬尼亞及斯洛文尼亞等12個歐盟國家簽署部長級聯合宣言，表示“今后將繼續維持作為重要低碳能源之一的核能發電”。根據對歐洲能源市場未來發展的趨勢分析，歐洲要實現2020年20％的碳減排目標和2050年80％的碳減排目標，離開核能發展是不可想象的。

英國發布了《核能發展技術路線圖》，提出了自己的核電發展路徑，計劃通過一系列核電機組的建設，重振核電雄風，同時謀求全球低碳發展領先地位和核能產業發展的領先地位作為其重要戰略。

法國目前的核電占比世界第一，今后將逐步降低核能發電的比例（下降到50%左右），但仍然維持目前的核電總裝機容量，并留有建新代舊的安排。

俄羅斯、芬蘭、波蘭、捷克等國明確表示堅持發展核電。

日本堅持將核電作為重要的電網基荷電源。

日本在福島核事故以后相當長一段時間內，核能發電受到極大質疑，政府的態度也搖擺不定。經過幾年的思考和比較，日本政府于2014年4月制定了新的《能源基本計劃》，堅持在安全前提下，兼顧經濟效益和環境適應性，形成多層次、多樣化的柔性能源供給結構。該計劃把核電確定為能源結構中起穩定作用的重要基荷電源。目前日本正在逐步重啟國內核電機組。

亞洲、非洲多國積極推進本國的核能發展計劃。

印度作為核電起步較晚的國家，堅持積極發展核電，把核電作為保證能源安全的重要手段。目前印度正在積極尋求俄羅斯、法國、美國等核電強國的支持，在國家財力有限的情況下，規劃了龐大的核電發展計劃。未來有可能繼中國之后成為核電快速發展的國家。印度同時努力開發和獨立自主地掌握自己的核技術，為印度的核大國夢想提供強有力的技術支持。

孟加拉、土耳其、埃及與俄羅斯簽署了首座核電站合同，越南、印尼、泰國、南非、埃塞俄比亞、尼日利亞等國都在研究制定和推進本國核能發展政策。

1.3.3三代核電技術在國際市場的競爭態勢

目前，三代核電國際市場呈現如下特點：

（1）在國際市場上，三代核電技術主要是壓水堆技術。三代壓水堆有多種型號，其中俄羅斯AES-2006占據絕對優勢。俄羅斯Rosatom總裁基里延科表示，2017年該公司收入的50%來自海外業務，計劃2030年前至少在海外建設運行28臺核電機組，在核電國際市場上占有的份額最多。

（2）目前大多數第三代壓水堆技術處于示范驗證階段，而且首堆建造普遍出現延期。美、法等國國際著名的核蒸汽系統供應商（西屋公司、AREVA）均因工程延期、成本劇增而陷入困境，并影響到其生存及后續市場開發。

（3）海外核電市場競爭激烈。一些傳統核電大國的國內市場空間有限，而國際核電市場的總需求也不旺，競爭激烈。

（4）組隊聯合開發第三方市場成為一種趨勢。韓水原公司（KHNP）與西屋簽訂諒解備忘錄，合作開發美國及海外市場。法國EDF與俄羅斯簽署協議，在反應堆運行、延壽、退役及核廢料管理方面進行合作。

2 我國三代核電建設和發展現狀

自1991年秦山30萬千瓦壓水堆核電站投運、1994年大亞灣 100萬千瓦壓水堆核電站商運開始，中國核電產業歷經30多年的努力，已經躋身世界核電大國行列。2017年底，我國大陸在運核電機組37臺，裝機容量3581萬千瓦，位列世界第四；在建核電機組20臺，裝機容量2287萬千瓦，已經多年保持世界第一。繼美國、法國、俄羅斯以后，我國成為又一個擁有自主三代核電技術和全產業鏈的國家，三代核電發展的比較優勢基本形成。就在建規模和發展前景而言，我國已成為全球三代核電發展的中心，具備了從“核電大國”向“核電強國”邁進的條件。

2.1我國核電技術實現了二代向三代跨越

目前，我國大陸在運的37臺核電機組在技術層面都屬于“二代”或者“二代加”，在建的20臺機組中，有10臺屬于“第三代”技術，包括4臺華龍一號、4臺AP1000以及2臺EPR機組，而且今后新建的機組也將全部采用“第三代”技術，我國核電已經實現了由“二代”向“三代”的技術跨越。

在技術研發方面，隨著“華龍一號”開工建設和CAP1400具備開工建設的條件，我國成為又一個擁有獨立自主三代核電技術的國家。在高溫氣冷堆與小堆技術領域，我國自主研發的成果走在世界前列。

我國已形成了完整先進的核電產業鏈，涵蓋核電工程設計與研發、工程管理、裝備制造、核燃料供應、運行維護等各個環節，核電設備制造能力和核電工程建造能力世界第一。

在核電“走出去”方面，“華龍一號”已在海外開工建設，與阿根廷、英國、羅馬尼亞、土耳其、南非等國開展了進一步深入合作。

2.1.1我國自主三代核電優勢

一是全產業鏈的優勢。

中國核工業創立已經超過60年，擁有從鈾地質勘查、鈾礦采冶、鈾純化轉化、鈾濃縮、元件制造、反應堆設計制造到后處理的完整核科技工業體系，具有很強的系統競爭優勢和比較優勢。我國已形成了完整的核電產業鏈，自主化能力與核心競爭力不斷提升，有效控制了核電建設周期和建造成本，具有較強的國際競爭力。

二是不斷創新發展，掌握核科技核心技術。

我國核科技創新體系致力于世界核能領域前沿科學技術的研究和突破，在自主三代核電技術的自主創新、快堆技術研究及工程化推廣、地浸采鈾技術工業化應用、核燃料循環技術領域等均取得了大量的創新成就，具有很好的基礎。

三是擁有核電發展良好的工程實踐和人才基礎。

上世紀80年代以來，我國開展了從30萬至170萬千瓦商用核電站的建設，建設范圍覆蓋二代壓水堆、三代壓水堆、重水堆、高溫氣冷堆及快堆等不同類型，也多次走出國門建造核電站和其他核工程。三十多年不間斷的核電建設實踐是世界上絕無僅有的。中國在建造核電站方面的良好實踐為培育形成強大的核電工程建設能力，形成經驗豐富的核電工程管理與建設團隊提供了堅強保證，已經具有同時建造30臺以上核電機組的工程建造能力。

中國核電20多年良好的安全運行紀錄，豐富的群堆管理經驗，在國際同行的業績排名中居于前列。隨著科研和工程項目建設的進展，一大批首席專家、科技帶頭人、首席技師、重大專項總指揮、總設計師等不斷涌現，為我國核電發展和“走出去”奠定了人才基礎。

四是形成了強大的核電裝備制造能力。

我國已建成了以東北、上海和四川為代表的三大核電裝備制造基地，累計投資規模超過200億人民幣。目前已經形成以中國一重、中國二重和上重鑄鍛為產業龍頭的大型鑄鍛件制造基地；以東方電氣、哈爾濱電氣和上海電氣為產業龍頭的大型核電設備制造基地；以沈陽鼓風機集團、中核蘇閥、上海電氣凱士比核泵和大連大高閥門為代表的核級泵閥制造基地；這些基地都具有國際先進水平的核電裝備制造能力，成為我國奠定高端裝備制造業大國地位的重要體現。

通過消化吸收國外先進技術，大力推進自主創新，我國核電關鍵設備和材料自主化、國產化取得了重大突破，掌握了核島和常規島關鍵設備設計、制造核心技術，發展壯大了一批為核電配套的裝備和零部件生產企業。壓力容器、蒸汽發生器、堆內構件、控制棒驅動機構、主泵、主管道、數字化儀控等關鍵設備實現自主設計、自主制造，過去長期依賴進口的大型鍛件、蒸汽發生器管材（690合金）、核級鋯材、核級焊材等核心材料實現了國產化，形成了每年8至10臺套核電主設備制造能力。百萬千瓦級三代核電機組關鍵設備和材料的國產化率已達85%以上，核電裝備制造能力達到國際先進水平，在保證質量前提下具有明顯的成本優勢，為我國三代核電規模化、批量化建設和“走出去”奠定了堅實的基礎。

2.1.2我國自主三代核電技術安全性和經濟性

安全性：我國自主研發的華龍一號與CAP1400均按照第三代核電技術的要求設計建造，安全水平達到國際公認的最高核安全標準。

華龍一號以“177組燃料組件堆芯”、“多重冗余的安全系統”和“能動與非能動相結合的安全措施”等技術改進為主要技術特征。CAP1400在AP1000引進、消化、吸收基礎上，通過優化非能動安全系統配置、提高關鍵設備可靠性等系統性優化和創新措施，增加了安全裕度。華龍一號和CAP1400兩種機型不僅滿足我國新建核電廠的安全要求，也能滿足國際原子能機構的安全要求和美歐的三代技術標準，達到三代核電技術國際先進水平。

經濟性：經濟性是國際市場競爭的決定性因素之一。從以往經驗看，俄羅斯的VVER、韓國的APR1400在國際競爭中勝出的一個主要原因是造價相對較低。韓國的阿聯酋核電項目（APR1400）價格200億美元，固定價比投資約為3500美元/千瓦。而法國AREVA、美國GE、西屋等一些老牌NSSS供應商在競爭中失利，也往往是因為造價過高。例如，美國佐治亞州Vogtle核電項目比投資為6360美元/千瓦；法國弗拉芒維爾3號機組總投資60億歐元，固定價比投資為5200美元/千瓦；英國計劃2025年建成2500萬千瓦新的核電機組，估計新建核電總投資1100億英鎊（1700億美元），估算綜合比投資6800美元/千瓦。

我國自主三代核電技術擁有自主知識產權，具有完整的產業鏈與強大的核電工程建設能力，主要設備制造基于國內成熟的裝備制造基礎，有利于保證工程進度，降低建設成本。

預期我國在建的華龍一號福清項目和防城港項目的比投資有望控制在16000元/千瓦左右（不到2500美元/千瓦），CAP1400示范工程的比投資預期也在16000元/千瓦左右。特別是批量化建設和設計優化以后，華龍一號和CAP1400國內造價還會進一步下降，這是參與國際核電市場競爭的有利條件。

2.2 華龍一號

華龍一號技術是在中核集團ACP1000和中國廣核集團ACPR1000+基礎上融合而成的。經過有關部門的協調和華龍技術團隊的共同努力，形成了華龍一號堆型設計方案。中核集團與中國廣核集團聯合組建的華龍國際核電技術有限公司，實現了平臺的統一。融合后的華龍一號統一采用“177堆芯”和“能動加非能動”安全技術，統一了主參數、主系統、技術標準和主要設備的技術要求。目前在建項目有福清核電站二期（5、6號），防城港核電站二期（3、4號），并成功出口巴基斯坦。

華龍一號借鑒了國際三代核電技術的先進理念，充分吸收了我國現有壓水堆核電廠的設計、建造、調試、運行經驗，以及近年來針對福島核事故所做的一系列技術改進，不僅滿足我國最新核安全法規要求，也符合國際最先進的安全標準和三代核電技術的要求。此外，華龍一號采用的系統和主要設備都是經過驗證的成熟技術，設備供應立足于我國已有的裝備制造業體系，技術成熟并擁有自主知識產權，可以自主參與國際核電市場競爭。

2.2.1華龍一號技術

華龍一號采用的“能動與非能動相結合”的設計理念，安全性和先進性已通過國家能源局組織的專家評審，各項技術指標滿足最新核安全法規要求，與國際最高安全標準保持一致。

華龍一號充分利用了現有的設計技術和裝備制造體系，約95%的設備采用成熟的設計和制造工藝，壓力容器、主泵、蒸汽發生器、堆內構件、控制棒驅動機構、數字化儀控系統（DCS）等關鍵設備均采用經過驗證的成熟產品，制造進度、質量和可靠性可以得到充分保障。新開發和采用的5%新設備已全部完成試驗驗證，技術難度、產品質量及制造進度可控。

華龍一號針對反應堆堆芯設計變化、能動與非能動結合的新理念、更高的抗震要求、以及預防和緩解嚴重事故下放射性物質釋放等技術改進項，開展了大量驗證試驗，試驗結果完全滿足設計要求，可以有效提高機組的安全和運行性能。

在華龍一號研發過程中，國家能源局、國家核安全局組織進行了多次技術評審及安全評價，并邀請國際原子能機構（IAEA）、行業協會及國內外同行專家對設計進行咨詢和評價，為確保設計質量提供了重要的技術支持。

華龍一號主要技術特征如下：

?   177個12英尺燃料組件堆芯；

?   能動與非能動相結合的安全措施；

?   堆芯熱功率3180 MWt，機組額定功率不小于1200MWe；

?   概率安全指標：CDF<1×10^-6/堆?年、LRF<1×10^-7/堆?年；

?   堆芯熱工裕量≥15%；

?   單堆布置；

?   安全停堆地震0.3g；

?   大自由容積雙層安全殼；

?   抗大型商用飛機撞擊；

?   60年設計壽命；

?   18個月換料周期；

?   電廠平均可利用率≥90%；

?   操縱員不干預時間不低于30分鐘；

?   完善的嚴重事故預防和緩解措施；

?   全數字化儀控系統；

?   堆芯測量從堆頂引入，取消反應堆壓力容器下封頭貫穿件；

?   安全殼內置換料水箱；

?   破前漏（LBB）技術；

?   放射性廢物離堆處理，固體廢物年產生量小于50 m³/堆?年；

?   職業照射集體劑量小于0.6人?Sv/堆?年。

2.2.2華龍一號技術的自主知識產權

華龍一號在設計技術、專用設計軟件、燃料技術、運行維護技術等方面具有完全自主知識產權，形成了華龍一號專利集群，并通過建立知識產權保護體系有效保護了創新成果，可以滿足我國核電“走出去”的需要。

據不完全統計，中核集團在國內已經獲得629項專利，已形成125項軟件著作權，對反應堆專用設計與分析軟件進行了自主創新開發，涉及核設計、源項及輻射安全設計、熱工水力與事故分析、燃料元件設計、設備與系統設計等專業領域，形成8個軟件包。中國廣核集團共計申請知識產權920項，覆蓋了設計、燃料、設備、建造、運行、維護等領域，同時還在海外申請了65項專利。

2.3 CAP1400

2.3.1 先進壓水堆重大專項進展

大型先進壓水堆核電站重大專項是國家16個重大專項之一，《總體實施方案》在2008年2月國務院常務會議上得到批準。根據文件，國家核電技術公司是AP1000三代核電技術引進消化吸收的主體，也是重大專項的實施主體，上海核工程研究設計院是大型先進壓水堆核電站重大專項的技術總負責單位，國內有關單位將全面參與研發設計工作。

大型先進壓水堆重大專項的總體目標，是在AP1000技術引進和自主化依托項目建設的基礎上，通過國產化AP1000自主設計，實現AP1000技術的消化、吸收，全面掌握以非能動技術為標志的第三代核電技術。進一步研究開發具有我國自主知識產權的大型先進壓水堆核電技術，建成CAP1400示范工程，形成具有國際先進水平的核電技術研發體系、先進核電試驗驗證體系、關鍵設備制造技術體系和先進核電標準體系；擁有一批高水平的知識產權成果，使我國核電設計、制造、建造和運行技術實現跨越式發展，2020年進入核電技術先進國家行列。

經過全體參研人員共同努力，已經完成了具有自主知識產權的CAP1400核電型號研發，實現了25項重大技術創新成果，安全性、經濟性和環境相容性均處于世界領先水平。特別是完成了CAP1400六大關鍵試驗全部17個試驗項共887個驗證試驗工況的任務。

重大專項采用新型舉國機制下的協同創新體系，其中參研單位200多家，參研人員超過20000人，有效發揮了“政產學研用”合作，促進了科研大合作、技術大集成、創新大集聚。通過專項的實施，帶動整個核電行業實現了從二代向三代的整體跨越，形成了持續的創新能力，打造了我國自主的先進核電自主設計體系、先進核電設計分析軟件體系、先進核電標準體系、先進核電試驗驗證體系、先進核電安全審評體系、先進核電裝備供應鏈體系，促進了綜合國力的提升。

目前，山東石島灣CAP1400示范工程已具備開工建設條件。

2.3.2 CAP1400技術特點

CAP1400設計基于非能動安全理念，充分考慮了AP1000依托項目建設中得到的經驗反饋，通過進一步提升電廠容量、優化總體設計參數、優化非能動安全系統配置、提高關鍵設備可靠性、提升對地震和外部水淹等極端事件應對能力等措施，進一步降低了機組的堆芯損傷頻率（CDF）和大量放射性物質釋放頻率（LRF），提高了核電廠的安全性和經濟性。

CAP1400研究設計過程中，對主要的創新和改進項進行了充分論證并開展相關試驗驗證，安全水平得到國家核安全監管機構和國外權威機構的認可，2016年，先后通過了國家核安全局的安全審評和國際原子能機構（IAEA）的通用反應堆安全評審。

在設備國產化方面，先后開展了反應堆壓力容器、蒸汽發生器、堆內構件、控制棒驅動機構、反應堆冷卻劑主泵、主管道、泵閥、反應堆保護系統平臺、大鍛件、板材、690傳熱管、核級焊材、電纜等關鍵設備和材料的研制，設備國產化率達到85%。CAP1400的主要關鍵設備和材料都有兩家以上的企業分別進行研制和供貨，形成了良好有序的市場競爭環境，也降低了供應的風險。

CAP1400主要技術特征如下：

?   堆芯熱功率4040MWt，機組額定功率約為1500 MWe；

?   操縱員可不干預時間為72小時；

?   關鍵試驗完成全部17個試驗項共887個驗證試驗工況；

?   堆芯熱工裕量≥15%；

?   安全停堆地震0.3g；

?   堆芯損傷頻率＜10^-6/堆年；

?   大量放射性物質釋放頻率＜10^-7/堆年；

?   職業集體輻照劑量＜1.0人?Sv/堆年；

?   放射性廢物最小化，固體廢物最終體積不超過50 m³/年；

?  屏蔽廠房采用鋼板混凝土結構，具備抗大型商用飛機惡意撞擊能力；

?  多樣性的數字化儀控系統，采用基于FPGA技術的反應堆保護系統平臺，提高儀控系統可靠性；

?  安全停堆地震（SSE）0.3g和審查級地震（HCLPF）0.5g，覆蓋高地震水平區域；

?   機組設計壽命60年；

?   機組目標可利用率≥93%；

?   換料周期18個月，具備24個月換料能力；

?   平均卸料燃耗≥ 50000 MWd/tU；

?   具有MOX燃料的裝載能力；

?  系統簡化設計，減少系統和部件的數量，同時降低電廠運行過程中的運維成本；

?   模塊化建造，縮短建造周期，提升施工質量，減少建設成本；

?  堆芯功率由MSHIM控制，無需調硼，大大減少放射性廢液產生量。

2.3.3 CAP1400技術的自主知識產權

CAP1400研究開發過程中，加強了對創新技術和產品的知識產權保護。截至2017年底，形成知識產權成果3492項，申請中國專利1622項（其中發明專利700項），已獲得中國授權專利1109項（其中發明專利250項），各類標準751份，形成新產品、新材料、新工藝、新裝置293項，新建43個試驗臺架，改造11個試驗臺架，內容覆蓋了工程設計、實驗驗證、燃料、軟件、設備及材料、數字化儀控、建造運行等核心技術領域。

2015年11月，中國專利保護協會在北京對《CAP1400知識產權專題報告》進行了專家評審，專家認為， CAP1400技術已經超越了AP1000技術引進合同設置的1350MWe的技術臺階，中方具有完全自主知識產權和出口權，沒有合同違約風險，沒有發現專利侵權風險。

2.4 AP1000

2.4.1 AP1000自主化依托項目建設

AP1000是美國西屋公司在AP600基礎上開發的百萬級非能動安全壓水堆。經過4年的招標談判，我國與美國西屋公司于2007年簽訂協議，決定引進AP1000技術，在中國浙江三門和山東海陽各建設2臺機組，作為AP1000技術引進和自主化國產化的依托項目。合同包括核島系統設計、設備設計及制造、核級鋯材制造、儀控設計及供貨、燃料設計及制造、項目管理和運行維護等關鍵技術領域，分為34個技轉任務包（TP）。

從2009年3月29日到2010年6月20日，依托項目的4臺機組陸續實現核島筏基第一罐混凝土澆筑（FCD），4臺機組主體工程全部開工。

AP1000自主化依托項目建設對我國三代核電技術發展具有重要意義。它不僅可以全面檢驗引進的AP1000技術的完整性和有效性，而且可以帶動國內裝備制造企業的國產化能力建設，提升我國核電工程管理能力，為我國三代核電自主化研發和能力提升提供重要平臺。

迄今為止，AP1000依托項目因西屋核島設計變更多固化晚、屏蔽電機主泵等關鍵設備研制難度大、模塊化施工工藝要求高等原因，進度比合同工期有較大滯后。目前，問題已經全部解決，三門、海陽1號機組也已完成所有調試，具備裝料條件，有望于2018年并網發電。依托項目4臺機組核島設備綜合國產化率約為55%，從三門1號機組到海陽2號機組，設備國產化比例分別為30%、50%、60%、72%。

2.4.2 AP1000技術特點

相比傳統核電廠，AP1000采用了非能動安全理念，利用自然界物質固有的規律（重力、自然對流、流體的擴散、蒸發、冷凝等）來冷卻反應堆廠房和帶走堆芯余熱，保障緊急狀態下反應堆的安全。其專設安全系統主要包括非能動堆芯冷卻系統(PXS)、非能動安全殼冷卻系統(PCS)、主控制室應急可居留系統(VES)、安全殼隔離系統和安全殼氫氣控制系統、自動卸壓系統等相關系統等。

AP1000 預防和緩解嚴重事故措施包括防止高壓熔堆的自動降壓系統、堆腔淹沒技術、堆芯熔融物保持在壓力容器內的（IVR）技術、設置易燃氣體氫的自動復合和燃燒系統以防爆和防止安全殼旁路等。在發生反應堆堆芯熔化的嚴重事故時，設置在安全殼內的換料水箱靠重力（非能動）自動地向堆腔注水，水經壓力容器外壁和絕熱層之間的流道向上流動，冷卻壓力容器外壁，通過自然循環將熱量帶走，使壓力容器不被熔穿，使堆芯熔融物保持在壓力容器內。

由于采用了非能動安全系統，事故工況下72小時內操縱員不必采取動作，降低了人因錯誤，提高了機組的安全性。與此同時，AP1000設計簡化了安全系統配置，大幅減少了安全級設備和安全廠房，取消了1E級應急柴油機系統和大部分安全級能動設備，降低了對大宗材料的需求，經濟性上也有較強的競爭力。

2.5 EPR

2.5.1 臺山EPR項目概況

2007年11月，中法簽署《關于合作建設廣東臺山核電項目1、2號機組的總體協議》等一系列合作協議。根據合同約定，法國電力公司以合資形式，與阿?，m、中國廣核集團共同建設、運營臺山核電站一期工程；法方承諾向中方轉讓EPR核電技術研究成果、在建EPR核電站的經驗反饋、以及核電項目管理及核電站運營經驗。

臺山核電項目1、2號機組分別于2009年12月21日和2010年4月15日開工。目前工程實際進度比計劃工期晚了將近4年，延誤主要原因是法方原先對EPR首堆建設面臨的困難估計不足，特別是輔助系統設計修改和重新定貨上花費了很多時間，輔助系統延誤的時間比主系統多3年。另外，由于部分設備不符合項的處理也延誤了建造周期。

與其它在建的EPR項目(芬蘭奧爾基洛托核電站3號機組OL3、法國弗拉芒維爾3號機組FA3)相比，臺山項目進展相對順利。OL3比臺山項目早開工4年，FA3比臺山早開工2年，實際工程進度卻不如臺山。目前，臺山1號機組處于調試階段，2號機組處于安裝階段，領跑全球在建EPR工程。同一種機型，同一個設計公司，中國的成就主要得益于30年來不間斷持續建設核電站的實踐，得益于中國在核電站建造管理方面的豐富經驗和建設隊伍的強大實力，這些經驗和實力對中國核電產業“走出去”將產生積極的影響。

2.5.2 EPR技術特點

上世紀九十年代末，法國Areva和德國西門子公司聯合開發新一代歐洲壓水堆 EPR。其設計綜合了法國N4核電站和德國 Konvoi核電站的優點和運行經驗反饋，滿足歐洲電力公司要求文件（EUR）。1998年，EPR完成了基本設計。2000年3月，法國和德國的核安全當局完成對 EPR 基本設計的評審，于 2000 年 11 月頒發了詳細技術導則。

EPR總體上采用傳統的設計理念，主回路、主設備、安全系統、輔助系統及其它主要系統參考成熟的有運行經驗的設計方案，安全性的提升主要通過以下幾個方面來實現。

（1）增大壓力容器、穩壓器、蒸汽發生器等主設備的水裝量和主系統熱慣性，延長事故情況下操縱員的允許不干預時間，減少人因失誤。

（2）采用雙層安全殼，最大限度地防止放射性物質進入環境。

（3）專設四列獨立的安全系統，考慮單一故障和預防性維修，確保在極端的情況下至少還有一列安全系統可用。

（4）在安全系統的供電和冷源兩個方面，通過“多樣性”設計提高機組的安全性。

（5）設計多項嚴重事故緩解措施，降低堆芯熔化概率和早期放射性大量釋放的概率。

3 我國核電機組的安全狀況

我國在役核電機組投運以來，始終保持良好的安全狀態，是國際上安全水平最高的國家之一。近年來，我國核電企業安全管理水平不斷提高，國家核安全監管體系持續加強，核能行業自律建設全面提升，為我國核電安全發展提供了有效保障。

3.1核電機組保持安全穩定運行

2017年，我國37臺核電機組裝機容量358GWe(3581萬千瓦)，核電發電量2481億千瓦時，比上一年增加16.3%，核電占全國總發電量的3.82%。與燃煤發電相比，核能發電相當于少燃燒標準煤7646萬噸，減少排放二氧化碳約2億噸、二氧化硫約65萬噸、氮氧化物約57萬噸，核電為中國的綠色發展做出了重要貢獻。

各運行核電廠嚴格控制機組的運行風險，繼續保持安全、穩定運行，未發生國際核事件分級（INES）一級及以上的運行事件。各運行核電廠未發生較大及以上安全生產事件、環境事件、輻射污染事件，未發生火災爆炸事故，未發生職業病危害事故。與世界核電運營者協會（WANO）規定的性能指標對照，在全球400多臺運行機組中，我國運行機組80%的指標優于中值水平，70%達到先進值，與美國核電機組水平相當，且整體安全指標逐年提升。

核電廠人員的個人劑量和集體劑量一直保持較低水平，放射性流出物排放總量低于國家監管部門批準排放年限值，環境空氣吸收劑量率在當地本底輻射水平正常漲落范圍之內，沒有發生影響環境與公眾健康的事件。

3.2核安全管理水平不斷提高

我國核電企業堅持“安全第一，質量第一”方針，從技術、設備、管理等方面全面加強核安全管理，建立了風險指引型核安全管理體系，圍繞重要業務聚焦風險，強化整改，重點加強了對操縱員、核安全技術顧問等關鍵崗位的培訓考核，持續提升安全管理水平。

在核安全文化建設方面，為實現良好的安全業績，提高安全文化水平，在政府相關部門支持下，核電企業建立了核安全文化評估體系，大力培育核安全文化，提高全員責任意識和確保核安全的自覺性。

在質量管理方面，核電廠按照核安全法規HAF003《核電廠質量保證安全規定》的要求，制定并實施核電廠各階段的質量保證大綱，對核電廠各項質量相關工作進行規范。核電廠最高管理者對質量保證大綱的有效實施承擔全面責任；所有從事與核電廠安全、質量有關的工作人員都要遵守質保大綱要求，有責任和義務報告所發現的質量問題；設立獨立的質量保證部門負責質保大綱的制定和管理，并通過檢查、監督和監查來驗證大綱實施的有效性；質量保證部門在處理質量問題時，不受進度和經費約束，直至質量問題得到有效的處理和解決。

第三代核電的安全要求更高，三代核電的質量保證體系在二代核電基礎上將進一步升級完善。針對三代核電機組非安全相關級的構筑物、系統、部件在概率安全分析中的貢獻較大，同時考慮到非能動特性帶來的不確定性，對重要的非安全相關部件提出了專門的質量保證要求，以確保安全萬無一失。

在人才保障方面，在國家和高校支持下，企業進一步完善人才培養體系，通過加強培訓資源投入、建立專家支持體系、加強國際合作、拓寬人才培養和招聘途徑等措施，有效滿足了核電安全管理所需的人力資源，保證了核電的安全。

3.3 國家核安全監管體系持續加強

我國從核工業發展初期開始，就對核與輻射安全予以特別的重視。1984年10月，為適應核電的發展，國務院專門成立國家核安全局，對我國核電廠和民用核設施的核與輻射安全實施統一監管。三十多年來，國家核安全監管體系持續加強，核安全法規體系和技術裝備手段不斷完善，核安全監管水平不斷提高。

目前，民用核能領域的安全監管業務由環境保護部內設的三個司負責，其中，一司負責研究堆和核設施的安全監管，二司負責核電的安全監管，三司負責輻射源的安全監管。另外，還有600多人編制的環境保護部核與輻射安全中心提供技術支持。環境保護部在全國設立了6個地區級核與輻射安全監督站，負責向核電站及重要核設備制造廠派出安全監管人員，對核電站的建造質量、設備質量、人員資質、運行安全等進行安全檢查，對核電廠設計、制造、建造、運營的所有重要節點進行現場監督。

在廣泛調研世界各國核安全法律法規基礎上，我國參照國際原子能機構（IAEA）的核安全導則及規定，建立了自己的核安全法規體系，并在實踐的基礎上不斷完善。

核安全監管的主要法規是1986年10月國務院頒布的《民用核設施安全監督管理條例》（以下簡稱《條例》）及《條例》的實施細則-----《核電廠安全許可證件的申請和頒發》（1993年修訂）。

《條例》規定，國家頒發相應的安全許可證件，包括：建造前期階段的《核電廠環境影響報告批準書（選址階段）》、《核電廠廠址選擇審查意見書》，核電廠建造階段的《核設施建造許可證》，核電站裝料前的《核電廠首次裝料批準書》，以及核電站運行階段的《核電廠運行許可證》等。在退役階段還有《核電廠退役批準書》。

《條例》還規定，只有持操縱員執照的人員方可擔任操縱核設施控制系統的工作。國家核安全局負責頒發操縱員執照，反應堆操縱員的執照有效期為兩年，每兩年重新審查和換發新執照。

2003年6月，《中華人民共和國放射性污染防治法》頒布實施。該法規定營運單位在建造、運行和退役前需向環境保護部提交環境影響報告書，經審查批準后方可進行下一階段工作。國家環境保護部對所有在運核電廠的輻射水平進行監督，每日向全社會公布核電廠周圍環境空氣吸收劑量率。

福島核事故后，為進一步加強核安全監管，國家核安全局相繼制定了《福島核事故后核電廠改進行動通用技術要求》和《新建核電廠安全要求》等文件，對我國在運、在建核電廠提出了技術改進要求，對新建核電廠設計提出了更高的安全標準。

2017年9月1日，人大十二屆常務委員會第二十九次會議通過了《中華人民共和國核安全法》，自2018年1月1日起施行，進一步加強了核安全監管工作的法律地位，為核電安全提供了法律保障。

總體上看，我國核安全監管體系與國際接軌，采用了國際最高的安全標準，安全監管的水平位居世界前列，得到國際同行的一致肯定。

3.4 核能行業自律能力全面提升

在政府主管部門指導下，中國核能行業協會于2008年成立了核電廠運行評估與經驗交流委員會，圍繞核電安全問題開展同行評估和經驗交流，為促進核電廠運行業績提升、提升核電工程建設管理水平發揮了重要作用。

核電廠同行評估及經驗交流委員會按照“平等自愿、合作開放、規范有序、共享經驗、持續改進”的方針，堅持行業自律屬性，突出同行評價特色，關注行業共性問題，深化經驗交流。成立以來，同行評估及經驗交流委員會組織同行專家先后對我國大亞灣、秦山、田灣、海陽、陽江、昌江、福清、石島灣等核電基地的運行機組及在建項目實施了各類評估活動50多場，查找和發現了一批待改進的項目和問題，為核電廠運行和核電工程建設改進工作、提升能力、消除隱患、堵塞漏洞提供了有力的幫助，受到核電廠的一致好評。

同行評估及經驗交流委員會還定期召開全國性核電廠經驗交流研討會，建立了中國核電營運信息網（CINNO），編制了《運行核電廠生產季報》《中國核電廠關鍵業績指標報告》《中國運行核電廠事件經驗反饋報告》和《中國核電運行與建設年度報告》等各類經驗反饋報告，受到社會的關注和好評。

目前委員會已經建立了應急柴油發電機、大型變壓器、在役檢查與無損檢驗、核風險管理、防人因失誤、質量管理、老化與設備可靠性等19個專題工作組，組織行業內專家和第一線工作人員共同研究核電廠運行及建設領域的共性問題，編制專題領域標準規范，加強行業自律。