過去五年我國核能/電產業新進展

石磊 肖國平 魯盛會 張見營 王芝芬 李金英

摘要：嚴格參照《核電中長期發展規劃（2011-2020年，調整）》，該文歸納了過去五年來我國核能/電產業新進展，對核能/電存在問題對照《核電中長期發展規劃（2011-2020年，調整）》提出了改進性的建議，供政府及相關行業集團公司等參考。

關鍵詞：核能/電 產業化 進展 人才培養機制

中圖分類號：TL249 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）03（c）-0034-04

New Development of Chinese Nuclear Industrialization in the last 5 years

Shi Lei1，2 Xiao Guoping2 Lu Shenghui2 Zhang Jianying2 Wang Zhifen2 Li Jinying*1，2，3

（1. CNEC Nuclear Engineering New Energy Company，Beijing，100039，China；2. China Institute of Atomic Energy， Beijing，102413， China；

3.China Resources （Holdings） Co.， Ltd. Beijing，100005， China）

Abstract：According to "Chinese long-term plan of nuclear power development （2011-2020 ）， adjusted strictly， the author reviewed the development of Chinese nuclear industrialization in the last five years. The article can give some advice for the government and relevant group company.

Key Words：Nuclear Energy；Industrialization；Progress；Talent Derelopment Scheme

“十二五”時期，日益增長的能源需求與日益加大的環境壓力再次突顯清潔、高效、低碳能源的優勢，核能/電在我國能源發展戰略中的地位得到提升。在確保核安全的前提下，我國核能/電產業呈現規模化發展的良好態勢，形成有序發展的有利格局，為加快能源結構調整、促進能源資源可持續發展、保護生態環境的做出了巨大貢獻[1]。

1 過去五年我國核能/電產業新進展

2012年10月，國務院審議通過《核電中長期發展規劃（2011-2020年，調整）》（以下簡稱“2011年版規劃”）。2011年版規劃提出核電安全、科技創新、設備制造、燃料體系、人才培養、國際合作、建設規模7個方面的目標，明確“落實安全規劃，全面提升核電安全水平；把握建設節奏，穩步有序推進核電建設；加強基礎科研，掌握先進核電核心技術；依托工程項目，提高裝備制造水平；完善核燃料體系，滿足核電發展長遠需要；廣開培養渠道，造就高水平的人才隊伍；發揮比較優勢，積極參與國際核電市場”等重點內容。在國家主管部門的正確引領下，經過相關各方的共同努力，規劃得到有效落實并取得積極進展[1-3]。

1.1 投運機組運行安全，經濟效益穩步提高

2011年版規劃提出，要確保投運核電機組不發生3級及以上事件（事故），運行安全始終保持國家先進水平，主要運行指標達到世界核運營者協會先進水平。新開工核電機組主要安全指標達到國際最先進標準，核島工程質量優良率100%。核電上網電價與當地脫硫燃煤電廠相比具有競爭力。

我國已投運核電機組吸取了國際先進經驗，技術裝備水平普遍優于國外同類機型，具有明顯后發優勢。二十幾年來，未發生2級及以上運行事件（事故）。安全運行技術水平不斷提高，主要運行參數高于世界平均值，部分指標達到國際領先水平。核電廠工作人員照射劑量、放射性物質年排放量遠低于國家限值，核電廠周圍環境輻射水平保持在天然本底范圍內，沒有對環境和公眾造成不良影響[1，4]。

隨著化石燃料價格不斷上升以及核電機組造價逐步下降，核電經濟性日益顯現。我國大陸地區核電標桿電價核定為每千瓦時0.43元。秦山、大亞灣、田灣核電基地運行機組已低于當地脫硫燃煤機組標桿上網電價。我國大陸地區2013年核電發電量1107.1億千瓦時，占全國發電量的2.11%，為保障電力供應和保護生態環境做出了積極貢獻[1，5-6]。

1.2 實現核電裝機目標，在建規模世界第一

2011年版規劃提出：“十二五”初期每年安排3-4臺機組開工建設，“十二五”末逐步過渡到6臺，“十三五”期間每年新開工6～8臺機組。到2015年，運行核電裝機達到4000萬千瓦，在建1800萬千瓦，到2020年核電運行裝機容量達到5800萬千瓦，在建容量保持在3000萬千瓦左右[1，7]。

2011年以來，引進AP1000技術，建設了三門、海陽兩個三代核電自主化依托項目，引進EPR技術建設了臺山核電廠，此外，建設了一批先進的二代改進型壓水堆核電項目，同時還安排了20萬千瓦高溫氣冷堆示范工程開工建設。目前，大陸地區運行機組已達到22臺、裝機容量1993.6萬千瓦（見表1），在建機組26臺、裝機容量2752萬千瓦（見表2），占目前世界核電在建規模的40%，其中6臺為三代先進壓水堆，占世界三代壓水堆核電在建規模的60%，1臺為四代核電技術高溫氣冷堆。已核準待建機組6臺、裝機容量712萬千瓦。開展前期工作機組27臺、裝機容量超過3000萬千瓦。以上機組合計89臺、裝機容量超過8500萬千瓦。按合理工期推算，2015年核電裝機容量將達到4177.8萬千瓦，實現建成4000萬千瓦的目標[1，8-9]。

1.3 成果轉化工作加強，產學研合作深化[1，9]

2011年版規劃提出目標：穩步推進200MW高溫氣冷示范工程建設，保持我國在四代核電技術國際領先地位；消化、吸收和自主化新一代百萬千瓦級壓水堆設計和設備制造技術，形成大型壓水堆核電廠自主設計能力。

“十二五”時期，在國家主管部門的組織協調下，清華大學、中國核工業建設集團公司合作開展了高溫堆國家科技重大專項相關科研課題的研究工作，研究成果為示范工程建設提供了有力的技術支撐。為鞏固我國在第四代核電技術的國際領先地位，加速推進自主核電技術成果轉化，國家主管部門牽頭建立示范工程總指揮機制，重點協調建設單位、工程總承包單位、技術支持單位、設備制造企業協同推進示范工程建設進程。在國家主管部門的大力支持下，高溫堆自主核電技術的產業化推廣成為我國產學研合作的典范。

從實驗堆建設開始，通過四個五年計劃的不懈努力，我國高溫氣冷堆技術得到了長足發展，當前，商用推廣的條件已經成熟。得益于重大科研項目、重大專項科研項目的實施以及示范工程的驗證，高溫堆單區堆芯的布置方案和反應堆本體主工藝參數得到固化，高溫堆10萬千瓦電功率標準化模塊以及多模塊組合的總體方案得以定型。為了將我國自主核電技術推向商用，中國核工業建設集團公司與清華大學全面深化產學研合作，充分發揮高溫堆模塊式組合的優勢，在200 MW示范電站的基礎上，合作開發600 MW商用機型。截至目前，已經完成高溫堆熱電聯產機組方案研究以及反應堆壓力容器運輸和現場制造、多模塊運行和控制專題，正在準備接受國家主管部門組織的技術審查。

國家核電技術有限公司負責牽頭AP1000技術消化、吸收和再創新。國家核電技術有限公司進行CAP1400大型先進壓水堆研發。通過各方面的共同努力，在總體設計、核島設計、關鍵設備和材料、先進燃料元件制造、數字化儀控系統開發等方面均取得積極進展。

我國已具備核電設計能力，初步形成了以中國核工業集團公司、中國廣東核電集團有限公司、國家核電技術有限公司、中國核工業建設集團公司為骨干，清華大學等高等院校、設備制造企業參與的企業、高校、科研院所有機結合的科技創新機制。在已形成的核電技術研發和成果轉化平臺上，開展商用600 MW高溫氣冷堆研發和大型示范快堆關鍵技術研發，并取得重大突破；聚變反應堆等未來技術發展與國際同步，部分指標達到國際領先水平。高溫氣冷堆產業聯盟和快堆產業聯盟初步建立，通過企業、高校、科研院所有機結合的科技創新機制發揮關鍵作用，推動我國四代自主核電技術持續發展的局面已經形成。

1.4 設備制造能力快速發展，硬件規模世界第一[1，10-12]

“十二五”期間，我國核電裝備制造企業通過自主研發逐步掌握核心制造技術，基本實現核島關鍵設備自主化生產。這些制造企業逐步發展成為核島主設備成套供應商。

高溫氣冷堆示范工程主設備基本實現國產化，標準化工業體系正在形成。與反應堆運行及控制相關各個主系統的設計基本定型，相關設備的設計參數和制造工藝基本定型，主氦風機、控制棒驅動機構、吸收球系統等主設備、主系統基本完成試驗驗證，壓力容器、金屬堆內構件等主設備正在按計劃生產制造，蒸汽發生器換熱組件套裝技術難關得以攻克。

AP1000關鍵設備和材料國產化工作穩步推進，基本實現AP1000設備自主化。2015年前形成每年8-10套的供應能力，預計2020年前形成每年14-16套的自主化供應能力。基本實現關鍵材料自主生產，建立了滿足規模化發展需求的核電配套工業體系。

1.5 備選廠址數量不斷增加，廠址質量有所提高[1]

福島核事故發生后，按照我國核安全法規和國際原子能機構的有關標準，充分考慮地震、海嘯、風暴潮、天文潮、臺風、山體滑坡、泥石流等嚴重自然事件及其疊加的影響，經過全面復核，有48個廠址條件較好，可以支撐的裝機容量約為2.1億千瓦，其中沿海廠址裝機容量7480萬千瓦。從廠址資源看，目前已經具備了在未來10年間建設1.5億千瓦以上核電的條件。

1.6 燃料保障程度提高，乏燃料后處理穩步推進[1，6，8]

堅持核燃料閉合循環技術路線，超前布局發展核燃料產業。到2015年，預計新增國內鈾資源探明儲量10萬噸，年產量2500噸；海外開發方面，與澳大利亞、法國、哈薩克斯坦、俄羅斯、烏茲別克斯坦、尼日爾、納米比亞和南非等國簽署了收購合同或聯合開發協議，海外權益鈾控制儲量超過25萬噸，年產量2000噸以上，貿易進口1萬噸以上；天然鈾儲備達到5萬噸。到2020年新增國內鈾資源探明儲量20～22萬噸，年產量4000～5000噸；海外權益鈾控制儲量30萬噸，年產量5000噸以上，國際貿易進口1.5萬噸；天然鈾儲備體系初步建立，天然鈾儲備達到10萬噸。

“十二五”末，預計分離功能力超過1萬噸，燃料元件生產能力2000噸以上。國家重大科技專項支持的高溫氣冷堆核電站供應球形燃料元件的生產線球于2014年年底建成，預計2105年投產，年產30萬個球形燃料元件，基本滿足示范工程需求。

自主開發的反應堆乏燃料后處理中試工程已通過熱試，200t/a乏燃料后處理項目正在設計。目前，正在加快推進商業后處理廠建設，力爭“十三五”初立項，“十三五”末開工建設大型商用后處理大廠。

目前，已建成兩個中低放射性廢物近地表處置場；正在開展高放射性廢物深地址處置設施的選址工作。

1.7 人才培養機制逐步完善，隊伍日益壯大[1]

大力加強核電發展所需各類人才的培養工作。近年來，許多高校加快了核專業建設和人才培養步伐，全國已有47所院校和科研單位開設核專業，年畢業生超過2000人。核電廠操縱人員、無損檢測人員培訓考核機制日益完善。基本滿足了當前運行核電站和在建項目人員梯隊建設需要。核電企業均建立了自己的培訓體系，實行全員和終身培訓。

核電廠設計、建安隊伍逐步壯大，核電設計隊伍已擴展到目前的15000人以上；造就了一批擁有核級建設和監督專業資質的高技能人才。中國核工業建設集團公司作為世界上唯一一家30余年從未間斷過核電站建設的企業，已經具備了同時承擔30～40臺核電機組核島工程的建造能力。

1.8 安全保障體系不斷完善，安全文化建設成績顯著[1-4]

“十二五”期間，核電安全監管、宏觀調控和行業管理逐步得到加強。核安全投入進一步增加，建成了一批核安全技術研發和核級設備鑒定試驗平臺，開發應用了安全分析評價技術。借鑒國際先進成果，建立了覆蓋核電廠選址、設計、設備制造、工程建設、運行、退役等環節的安全法規和標準體系。

2011年頒布《核電安全規劃（2011～2020年）修改稿》。企業安全管理和質量保證體系日益完善，核安全文化倡導的追求卓越的理念已深入人心。國家主管部門牽頭、中國核工業建設集團公司參與的國家核應急搶險救援中心開始籌劃。核應急體系不斷完善，形成了國家、地方政府、核電企業三級核事故應急體系和專家支持系統，核事故預防和處理措施進一步完善。

2 存在的問題

2011年版規劃總結了美國、法國和俄羅斯等核電強國一般具有如下幾個特點：一是，科研能力強，核技術基礎研究實力雄厚，擁有高素質人才隊伍，具有不斷創新核電堆型，引領世界先進核電方向的能力。二是，制造基礎雄厚，關鍵設備、材料研發制造和裝備總成能力強。三是，核電運營能力一流，核電在全球市場競爭力強，已占有相當份額。四是，政府監管健全，法規標準體系完善，核電發展戰略明晰穩定并取得明顯成效。

經過過去五年的發展，我國核電建設與運行管理達到國際先進水平。盡管安全高效發展核電已經列入國家能源發展戰略常態，但是我國核電產業與核電強國比較，仍存在較大差距。

2.1 核安全保障體系建設仍需加強[1，9]

福島核事故發生后，我國最早做出響應，組織了全國核安全大檢查，并主動提升了應對超強自然災害能力的處理處置方法，補充了事故后果緩解能力。2011年頒布《核電安全規劃（2011-2020年，修改稿）》。通過一系列的整改和調整之后，我國已經具備了安全高效發展核電的前提條件。

面對復雜的事故風險及核電發展帶來的嚴峻形勢，建設完備的核安全體系，配套我國核工業發展顯得尤為重要。我國核電安全面臨的挑戰主要包括：一是，需要進一步理順核安全管理體制。目前，國家核安全局加上直屬的核與輻射安全中心和六個地區監督站，與核電先進國家尚有較大差距；二是，加強核安全隊伍建設。進一步增加核安全監管人員編制，避免核安全監管及技術人才流失，同時加強干部的教育和培訓，提高核安全監管的效率和水平；三是，加強核安全研究設施的建設。我國目前沒有關于反應堆安全的專門研究機構，亟需建設一個反應堆及其配套實驗設施，可以針對堆的安全進行全面的研究；四是，加強民間核安全監督體系，加強核風險信息交換交流等方面構建核安全體系建設，形成企業、政府、第三方監管監督的良性互動。

2.2 科技投入亟待加強，創新能力亟需提升[1，8]

自主創新能力不強。研發機制不健全，科技人才培養和激勵機制不完善，自主知識產權保護體系和制度建設不足，科技成果轉化和共享有待增強。總體而言，科技投入總量需要增加，結構需要優化，具體分析如下：一是，基礎科研投入少，研究成果水平不高；二是，科研資源相對分散，難以形成合力，甚至重復投入；三是，自主化程度受限于自主研發能力，設計和評價程序仍過度依賴國外，安全分析軟件和驗證手段缺乏；四是，具備四代先進核能系統特征的自主化核電技術國家投入相對較少，現有資源條件與科技創新目標之間還存在較大差距。

2.3 裝備產業水平有待提升[1]

伴隨我國核電產業的長足發展，核電裝備產業重新布局，裝備制造水平迅速提升，國產化率明顯提高，盡管如此，仍然存在若干問題：一是，硬件制造能力總體過剩，尚未掌握屏蔽主泵、安全級數化儀控系統、核一級安全閥、核級焊材等關鍵設備、部件和材料的生產工藝、技術和訣竅；二是，核級電機等少量關鍵部件產能存在瓶頸，部分核島主設備制造工藝缺乏穩定性、成熟性，產品一次合格率低于國際同業水準；三是，質保體系不完善，設備試驗、驗證和總成能力較弱；四是，大量進口半成品，不利于我國核電裝備制造也的健康發展。

2.4 核電關鍵崗位人才不足[1]

人才是保障核電技術進步和運行安全的最重要因素。核電人才短缺和隊伍老化是當前全球核電產業面臨的共同問題，同時人才培養激勵政策不足，造成人才流失嚴重。安全管理人才，核電科技人才，核電開發的研究人才等都比較短缺，制約核電的快速發展。

近年來，我國核專業畢業生逐年增加，但由于教學設施和師資力量不足，科學設置與實際需求不盡匹配，教材內容與工程實際結合不緊密等多方面原因，培養的核電人才素質水平參差不齊。隨著我國核電的快速發展，人才需求急劇增加，具有豐富基礎經驗、熟悉核電運營管理的高級人才十分短缺，合格技術人員不足。

2.5 法規標準體系需進一步完善[1，8]

原子能法正在研究起草，行政法規和部門規章尚不完備，核安全法規缺乏技術標準支撐。工業標準體系不完整，無法在核電設計、設備制造、建設、運行等各個環節發揮應有效力。

為維護核電建設市場秩序，規范設計建造、科技研發、裝備制造、核安全保障等行業行為，國家主管部門正在加緊開展《核電管理條例》的制定及征求意見工作。建議在重點考慮既有商用核電技術發展的同時，為自主核電技術推廣創造有利條件。

2.6 內陸核電建設研究工作有待加強[1，13-15]

從核電強國的發展實踐來看，內陸核電都是核電產業的重要組成部分。從長遠看，對于我國而言規模化開展內陸核電建設也只是時間問題。但是，加快能源結構調整、加強生態環境保護已經迫在眉睫，有必要加緊研究內陸核電建設有關工作，仍需在現有工作的基礎上，進一步加大資源投入開展相關工作[16]。

參考文獻

[1] 國家能源局.核電中長期發展規劃（2011-2020年），調整.2011.

[2] 郭芳，張國寶.中國不可能放棄核電[J]. 中國經濟周刊.2011（39）：38-41.

[3] 張友良.安全是核電站的生命線[N].國家電網報.2007-08-03

[4] 王健君.中國核電安全發展的抉擇[J]. 共產黨人，2011（7）：18-20.

[5] 周英峰.國家能源委員會成立，溫家寶擔任主任[N].新華每日電訊，2010-01-28.

[6] 陳偉，張軍，李桂菊.核電技術現狀與研究進展[J].世界科技研究與發展， 2007（5）：81-86，106.

[7] 胡亞蕾.核電先進堆型與我國核電發展[J].中國工程科學，2005（11）：102-106.

[8] 李大慶.國家能源委員會專家咨詢委主任張國寶說越來越多的人重拾核電信心[N].科技日報，2011-10-17.

[9] 何北劍.遼寧首座核電站揭秘[N].沈陽日報，2006-08-09.

[10] 張炎.世界快堆現狀[J].國外核新聞， 2006（7）：15-22.

[11] 呂應中，王大中，鐘大幸，等.我國能源前景與高溫氣冷堆 [J].核科學與工程，1988（3）：260-270，6-7

[12] 王迎蘇.高溫氣冷堆核電站在我國的商業化前景[J].中國核電，2008（3）：206-11.

[13] 周雪松.網民質疑長江支流建核電站[N].中國經濟時報，2011-04-07.

[14] 證券時報記者 魏曙光.徐匡迪：中國核電站選址需謹慎[N].證券時報，2011-05-20.

[15] 定軍.核電棋局[J].中國經濟周刊. 2005（10）：13-19.

[16] 高國華.決策機制升級推動我國能源可持續健康發展[N].金融時報，2010-01-29.