能源戰(zhàn)略與能源經(jīng)濟(jì)-第一章3課件

1.能源概論1.7中國電力1.7.5核電(1)核電站定義

核電站是利用原子核內(nèi)部蘊藏的能量大規(guī)模生產(chǎn)電力的新型發(fā)電站。

它大體上可分為兩部分：一部分是利用核能產(chǎn)生蒸汽的核島，包括核反應(yīng)堆和一回路系統(tǒng)；另一部分是利用蒸汽發(fā)電的常規(guī)島，包括汽輪發(fā)電機系統(tǒng)。后一部分與普通火電廠大同小異。

原子核反應(yīng)堆內(nèi)產(chǎn)生的核能，使堆芯發(fā)熱，高溫高壓的冷卻水在主冷卻泵驅(qū)動下，流進(jìn)反應(yīng)堆堆芯，冷卻水溫度升高，將堆芯的熱量帶至蒸汽發(fā)生器。蒸汽發(fā)生器一次側(cè)再把熱量傳遞給管子外面的二回路循環(huán)系統(tǒng)的給水，使給水加熱變成高壓蒸汽，放熱后的一次側(cè)冷卻水又重新流回堆芯。這樣不斷地循環(huán)往復(fù)，構(gòu)成一個密閉的循環(huán)回路?；芈分械膲毫τ煞€(wěn)壓器進(jìn)行控制。1.能源概論原子核反應(yīng)堆內(nèi)產(chǎn)生的核能，使堆芯發(fā)熱，高溫高壓的11.7.5核電(2)核能資源狀況核電站使用的燃料稱為“核燃料”。核燃料含有易裂變物質(zhì)鈾-235。一座100萬千瓦的核電站每年只需要補充30噸左右的核燃料，而同樣規(guī)模的燃煤電廠每年要燒煤300萬噸。燃燒的煤每天需要約100節(jié)火車皮運輸，而同樣規(guī)模的核電廠，全年使用的燃料只需要幾輛卡車運輸。

地球上的鈾資源儲量鈾資源儲量(Mt)開采成本<80US﹩/kgU3～4開采成本>80US﹩/kgU30磷酸鹽礦22海水40001.7.5核電地球上的鈾資源儲量鈾資源儲量(Mt)開采成21.7.5核電(3)核電優(yōu)劣勢

1)核電優(yōu)勢

①運行成本低，美國核電站運行成本平均低于2美分/kWh；

②核電站壽命通常是40年，可延長至60年，高于火電站；

③機組利用小時數(shù)明顯高于水電站；

④運行良好的核電站對環(huán)境影響很小。

2）中國發(fā)展核電的優(yōu)勢①鈾礦資源對積極推進(jìn)核電的保證程度：近期有富裕；中期有保證；遠(yuǎn)期有潛力。

②具有核研究能力和核燃料工業(yè)體系；

③2006-2020掌握了核利用的技術(shù)；

④特殊材料和專用設(shè)備也基本配套；

⑤安全指標(biāo)也達(dá)到了國際標(biāo)準(zhǔn)的要求?；痣娬镜慕?jīng)濟(jì)壽命是30年,實際使用只有25年左右,而水電站設(shè)計壽命在50年以上,國際上水電站有運行80年的記錄,混凝土的壽命更是高達(dá)300年。1.7.5核電火電站的經(jīng)濟(jì)壽命是30年,實際使用只有25年31.7.5核電(3)核電優(yōu)劣勢3)核電劣勢

①自主技術(shù)不成熟；與火電、水電等成熟發(fā)電技術(shù)相比，核電尚在發(fā)展中。②投資巨大

裝機容量造價通常約為1500美元/kW(約合12000元/kW)；比火電(5000元/kW)高一倍多；比水電(6000－10000元/kW)貴；比風(fēng)電(8000－10000元/kW)還貴。

③建設(shè)周期長

核電建設(shè)周期一般為60－70個月，火電只有20－30多個月。

④核電站安全性具有潛在的核輻射風(fēng)險，且面臨著棘手的核廢料處理問題，倍受爭議。1.7.5核電41.7.5核電(4)核電戰(zhàn)略與規(guī)劃1)中國核電發(fā)展戰(zhàn)略從80年代的“適當(dāng)發(fā)展核電”，后來調(diào)整為“積極發(fā)展核電”?！笆濉逼陂g改為“積極推進(jìn)核電建設(shè)”；“十一五”期間定位“加速發(fā)展核電”2)中國核電發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃

重點建設(shè)百萬千瓦級核電站，逐步實現(xiàn)先進(jìn)壓水堆核電站設(shè)計、制造、建設(shè)和運營自主化。加強核燃料資源勘查、開采、加工工藝改造；核電關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)；核電人才培養(yǎng)。1.7.5核電51.7.5核電(5)中國核電狀況

1）中國能源結(jié)構(gòu)與世界比較

國家或世界石油天然氣煤炭核電水電世界40.624.225.07.62.7中國23.62.565.50.56.9美國38.025.224.69.01.2俄羅斯20.853.8185.12.3法國32.417.07.343.3澳大利亞30.518.630.118.61.2日本51.013.218.016.21.6韓國54.99.320.914.60.31.7.5核電國家或世界石油天然氣煤炭核電水電世界40.661.7.5核電（5）中國核電狀況

2）各發(fā)電類型壽命、運行小時、造價對比

發(fā)電類型煤電GSCC水電風(fēng)電核電設(shè)計壽命（年）302050204060年運行小時500035003500250070007000造價RMB/KW50004000700060007500/140007500/14000Kh1.001.431.432.000.7140.714Kl0.7251.000.5730.7250.6210.546折合造價RMB/KW36255720573687003325/62082924/38981.7.5核電發(fā)電類型煤電GSCC水電風(fēng)電核電設(shè)計壽命（年71.7.5核電(6)核電安全與清潔

1）核電事故兩起

三里島事故（1979.03.28）：

起因二回路，人為失誤和錯誤干擾，造成堆芯熔化，很快得到控制，無一人死亡，對環(huán)境影響微不足道。

切爾諾貝利（1986.04.26）：

極大事故，當(dāng)時31人死亡，數(shù)百人住院治療，對環(huán)境有較大影響，對核能發(fā)展是沉重打擊。根本原因，二差：石墨沸水堆安全性差；人員素質(zhì)差。1.7.5核電8附：切爾諾貝利（1986.04.26）位于烏克蘭北部的切爾諾貝利風(fēng)景優(yōu)美，周圍松樹和白樺樹林茂密，森林內(nèi)布滿河流和各種珍禽異獸，而且人口眾多。前蘇聯(lián)1973年開始在這里修建切爾諾貝利核電站，于1977年正式激活。1986年4月26日凌晨1時許，隨著一聲震天動地的巨響，火光四起，烈焰沖天，火柱高達(dá)30多米。切爾諾貝利核電站4號核反應(yīng)堆發(fā)生爆炸，其廠房屋頂被炸飛、墻壁坍塌，當(dāng)場死亡2人。8噸多強輻射物質(zhì)混合著炙熱的石墨殘片和核燃料碎片噴涌而出，釋放出的輻射量相當(dāng)于日本廣島原子彈爆炸量的200多倍。大量的放射性物質(zhì)外泄，使周圍環(huán)境的放射劑量高達(dá)200倫琴/小時，為允許指針的2萬倍。1700多噸石墨成了熊熊大火的燃料，火災(zāi)現(xiàn)場溫度高達(dá)2000℃以上。救援直升機向4號反應(yīng)堆投放了5000噸降溫和吸收放射性元素的物質(zhì)，并通過遙控機械為反應(yīng)堆修筑了厚達(dá)幾米的絕緣罩。當(dāng)天，一些較重的放射性物質(zhì)就隨風(fēng)向西擴散到了波蘭。第三天，放射性塵埃擴散到前蘇聯(lián)西部的大片地區(qū)，并開始威脅西歐。第四天，斯堪的納維亞半島和德國受到影響。10天內(nèi)，放射性塵埃落到了歐洲大部分地區(qū)。最遠(yuǎn)擴散到美國東海岸。

爆炸最終導(dǎo)致20多萬平方公里的土地受到污染，今天的烏克蘭、俄羅斯和白俄羅斯受到的核污染最嚴(yán)重。附：切爾諾貝利（1986.04.26）位于烏克蘭北部的切爾諾9事故原因：1986年7月3日，蘇聯(lián)科學(xué)院院長和庫爾恰托夫核物理研究所所長在蘇聯(lián)政治局會議上首次指出：核電站“鈾-石墨大功率壓力管式”反應(yīng)堆設(shè)計上的缺陷是事故產(chǎn)生的主要原因;工作人員操作失誤(運行操作人員嚴(yán)重違反安全規(guī)程、有關(guān)人員缺少必要的安全文化、缺乏必要的核事故應(yīng)急準(zhǔn)備等)是事故發(fā)生的誘因(當(dāng)時工作人員正在進(jìn)行停電狀態(tài)下重新激活反應(yīng)堆的實驗)。后來前蘇聯(lián)核專家進(jìn)一步得出的結(jié)論是，反應(yīng)堆燃料棒的結(jié)構(gòu)和保護(hù)系統(tǒng)不合理是引發(fā)事故的直接原因。事故原因：1986年7月3日，蘇聯(lián)科學(xué)院院長和庫爾恰托夫核物10后果：2006年04月20日新華社專電：全球環(huán)境保護(hù)的“綠色和平”組織18日說，20年前的蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站事故造成致癌死亡人數(shù)10倍于聯(lián)合國作出的官方估計，約為9.3萬人左右。建立在白俄羅斯國家科學(xué)院研究成果上的這份報告說，全球共有20億人口受切爾諾貝利事故影響，27萬人因此患上癌癥，其中致死9.3萬人。1986年4月26日，原蘇聯(lián)境內(nèi)的切爾諾貝利核電站發(fā)生爆炸，帶有放射性物質(zhì)的污染物擴散到北歐、西歐，最遠(yuǎn)擴散到美國東海岸。

由8個聯(lián)合國下屬機構(gòu)、烏克蘭、白俄羅斯和俄羅斯組成的“切爾諾貝利論壇”此前估算，事故造成的死亡人數(shù)約為數(shù)千人。后果：2006年04月20日新華社專電：全球環(huán)境保護(hù)的“綠11

2）三廢處理：以大亞灣為例，遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，10km范圍內(nèi)10個監(jiān)測站長期跟蹤，放射性水平無任何變化。2）三廢處理：以大亞灣為例，遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，10121.7.5核電(6)核電安全與清潔

3）燃料后處理（兩種方案）

4）減排SOx、NOx、CO2：燃料后處理深埋，如美國尤卡山。

分離、嬗變，消除長壽命廢物，實現(xiàn)燃料封閉循環(huán)。按我國鈾資源狀況和核能需要量，應(yīng)采用第二種。1.7.5核電燃料后處理深埋，如美國尤卡山。分離、13周圍居民受到輻射劑量（豪希/年）需要燃料（/年）采礦面積（畝/年）二氧化硫排放量（萬噸/年）氮氧化物排放量（萬噸/年）煙灰（噸/年）二氧化碳排放量（萬噸/年）100萬千瓦燃煤發(fā)電廠0.048300萬噸煤12102.61.43500600100萬千瓦核電站0.01830噸核燃料30～420000

5）核電站與火電廠對環(huán)境影響的比較1.7.5核電(6)核電安全與清潔周圍居民受到輻射劑量（豪希/年）需要燃料（/年）采礦面積141.7.5核電(7)核電市場

1)需求與投資到2010年，計劃在運核電裝機容量1200萬kW；到2020年，計劃在運核電裝機容量4000萬kW；計劃在建核電裝機容量1800萬kW。

2006-2020年的15年間：新開工建設(shè)38～42臺1000MW級核電機組；將投產(chǎn)28臺核電機組(其中，1000MW級23臺）；總投資超過4500億元，其中設(shè)備投資可能達(dá)到2000億元，按70～80%國產(chǎn)化率計算，約有1400～1600億元由國內(nèi)分享；約合每年93～107億元。1.7.5核電151.7.5核電(7)核電市場2)2005－2020年間中國核電的總裝機容量預(yù)測1.7.5核電16廠址機型并網(wǎng)日期供應(yīng)商2004年負(fù)荷因子CNNC股份秦山一期300MW/PWR1991.12.15CNNC99.78%100%大亞灣-1900MW/PWR1993.08.31FRA87.24%33.70%大亞灣-2900MW/PWR1994.02.07FRA73.52%33.70%秦山二-1600MW/PWR2002.02.01CNNC82.22%50%嶺澳-1984MW/PWR2002.04.05FRA87.76%45%嶺澳-2984MW/PWR2002.12.15FRA79.92%45%秦山三-1720MW/HWR2002.11.10AECL77.28%51%秦山三-2720MW/HWR2003.06.12AECL94.03%51%秦山三-3600MW/PWR2004.03.11CNNC

50%1.7.5核電(7)核電市場

3)我國正在運行的核電廠概況廠址機型并網(wǎng)日期供應(yīng)商2004年負(fù)荷因子CNNC股份秦山一期171.7.5核電(7)核電市場

4)我國在建、啟建核電機組

我國在建、啟建核電機組核電站名稱容量預(yù)計并網(wǎng)日期主要投資單位江蘇田灣共2120MW1號機組2005年10月CNNC持50%股份秦山二期擴建共2000MW2011年CNNC持50%股份嶺澳擴建共2000MW2010年、2011年中國廣東核電集團(tuán)公司浙江三門共2000MW2010年以后CNNC持51%廣東陽江共2000MW2010年以后CNNCCNNC中國核工業(yè)總公司；CNEC中國核工程集團(tuán)公司1.7.5核電我國在建、啟建核電機組核電站名稱容量預(yù)計并網(wǎng)181.7.5核電(7)核電市場

5)我國未來擬建的核電項目

規(guī)劃項目裝機規(guī)模浙江三門健挑廠址6×1000MW

浙江三門擴瑭山廠址4×1000MW

廣東陽江廠址6×1000MW

廣東臺山腰古廠址6×1000MW

大連溫垛子廠址4×1000MW

山東煙臺海陽廠址6×1000MW

山東乳山紅石頂廠址6×1000MW

江蘇連云港田灣廠址8×1000MW

福建惠安廠址6×1000MW

Total52000MW

1.7.5核電規(guī)劃項目裝機規(guī)模浙江三門健挑廠址6×1191.7.5核電(8)核電設(shè)備1）核電設(shè)備構(gòu)成

核電設(shè)備：主要包括核島設(shè)備、常規(guī)島設(shè)備主要包括核反應(yīng)堆壓力容器、堆內(nèi)構(gòu)件、控制棒驅(qū)動機構(gòu)、蒸汽發(fā)生器、主泵、主管道、安注箱、和穩(wěn)壓器等。主要包括汽輪機、發(fā)電機、除氧器、凝汽器、汽水分離再熱器、高低壓加熱器、主給水泵、燃料轉(zhuǎn)運裝置、凝結(jié)水泵、主變壓器和循環(huán)水泵等。不同類型核電站所包括的具體設(shè)備略有不同。核島設(shè)備常規(guī)島設(shè)備1.7.5核電核島設(shè)備常規(guī)島設(shè)備201.7.5核電（8）核電設(shè)備2）核電設(shè)備中各設(shè)備的費用構(gòu)成①各種費用占核電站投資的比例

②不同核電設(shè)備占設(shè)備總投資的比例1.7.5核電211.7.5核電（9）核電技術(shù)

1）“代”的概念和技術(shù)特點

1G：50-60年代原型堆，絕大部分已退役。2G：70年代后商用堆，有13000多堆年的運行經(jīng)驗，發(fā)展成熟，經(jīng)濟(jì)性和安全性得到驗證，并不斷改進(jìn)。3G：一般指符合美國“用戶要求文件(URD)”或“歐洲用戶要求文件EUR”的先進(jìn)核電反應(yīng)堆。性能進(jìn)一步提高，堆熔概率10-5，釋放概率10-6，故障時無需主動控制和干預(yù)。已有3G：BWR，System80+,AP1000,EPR。4G：統(tǒng)一考慮先進(jìn)反應(yīng)堆和先進(jìn)燃料循環(huán)技術(shù)。燃料利用率提高，廢棄物最少化。2002年在巴黎訂下6種堆型：超臨界堆，高溫氣冷堆和4種快堆（熔鹽、鈉冷、鉛冷和氣冷）1.7.5核電221.7.5核電（9）核電技術(shù)

2）中國核電的技術(shù)路線短時間內(nèi)要上大量核電，2G+能滿足要求，積極上3G，引進(jìn)加開發(fā)，2015年后項目3G為主。中國鈾資源缺乏，加強4G和燃料后處理研發(fā)，尤其是快堆，可實現(xiàn)燃料循環(huán)和核能可持續(xù)發(fā)展。2030后4G開始商運。3G4G2GGW年份1.7.5核電3G4G2GGW年份231.7.5核電（9）核電技術(shù)

3）中國核電站技術(shù)使用的情況目前中國核電機組共有11臺（除連云港的兩臺機組在建外，其余九臺已經(jīng)建成）。裝機容量為910萬千瓦。下表為中國核電站技術(shù)使用的情況。1.7.5核電24

核電站堆型地理位置建設(shè)／商用時間技術(shù)秦山核電站（一期）30萬千瓦壓水堆核電機組浙江省海鹽縣1985.3／1994.4自主設(shè)計／建造／管理／第一代大亞灣核電站2臺98.4萬千瓦的壓水堆核電機組廣東省1987.8／1994.5法國法馬通公司／第二代秦山核電站（二期）2臺65萬千瓦壓水堆核電機組浙江省海鹽縣1996.6／2002.41997.3／2004.5自主設(shè)計／建造／管理／第二代秦山（重水堆）核電站（三期）2臺700兆瓦級核電機組浙江省海鹽縣1998.6／2003.7加拿大原子能公司／第二代田灣核電站4臺百萬千瓦級核電機組江蘇省連云港市1999.10開工，在建俄羅斯原子能公司／第二代嶺澳核電站（一期）2臺99萬千瓦的壓水堆核電機組廣東省1997.5／2003.1法國法馬通公司／第二代嶺澳核電站（二期）2臺百萬千瓦級壓水堆核電機組廣東省2005年12月動工法國法馬通公司／第二代三門核電站6臺百萬千瓦級核電機組浙江省國際招標(biāo)中擬用第三代核電技術(shù)陽江核電站6臺百萬千瓦級或更大容量的核電機組廣東省國際招標(biāo)中擬用第三代核電技術(shù)中國核電站技術(shù)使用情況一覽

核電站堆型地理位置建設(shè)／商用時間技術(shù)秦山核電站（一期）30251.7.5核電（10）核電站介紹

秦山核電站秦山核電站是我國自行設(shè)計、建造和運營管理的第一座30萬千瓦壓水堆核電站，地處浙江省海鹽縣。由中國核工業(yè)集團(tuán)公司100%控股，秦山核電公司負(fù)責(zé)運行管理。1.7.5核電秦山核電站26

大亞灣核電站法國法馬通公司／第二代大亞灣核電站是我國大陸第一座百萬千瓦級大型商用核電站，擁有兩臺98.4萬千瓦的壓水堆核電機組，1982年12月國務(wù)院批準(zhǔn)建設(shè)，1987年8月主體工程開工，1994年5月建成投入商業(yè)運行。由廣東核電合營有限公司負(fù)責(zé)建設(shè)和經(jīng)營。中國核工業(yè)集團(tuán)公司占股比45%。大亞灣核電站法國法馬通公司／第二代27

嶺澳核電站（法國法馬通公司／第二代）嶺澳核電站一期是中廣核集團(tuán)按照國務(wù)院確定的“以核養(yǎng)核，滾動發(fā)展”方針，繼大亞灣核電站投產(chǎn)后，在廣東地區(qū)興建的第二座大型商用核電站。由嶺澳核電有限公司建設(shè)與經(jīng)營。中國核工業(yè)集團(tuán)公司占股比45%。擁有兩臺裝機容量99萬千瓦的壓水堆核電機組，主體工程1997年5月開工，2003年1月建成投入商業(yè)運行，2004年7月16日通過國家竣工驗收。嶺澳核電站（法國法馬通公司／第二代）28

田灣核電站是中俄兩國間迄今最大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)合作項目，也是我國“九五”計劃開工的重點核電建設(shè)工程之一，由中國核工業(yè)集團(tuán)公司控股建設(shè)。廠址位于江蘇省連云港市連云區(qū)田灣，一期工程建設(shè)2臺單機容量106萬千瓦的俄羅斯AES-91型壓水堆核電機組，設(shè)計壽命40年，年平均負(fù)荷因子不低于80％，年發(fā)電量達(dá)140億千瓦時。田灣核電站291.7.6水電（1）水力發(fā)電特點水力的主要特征

它的資源廣泛地分布于全世界

水電站通常納入多種用途開發(fā)中水資源是可再生的，并且不受市場條件波動的影響

它的運行費用最低，電站壽命最長

快速響應(yīng)特點加強了電力系統(tǒng)的可靠性和質(zhì)量

與化石發(fā)電相比，水力是大氣排放相對很小的能源它是一種成熟且發(fā)展完善的技術(shù)

1.7.6水電（1）水力發(fā)電特點水力的主要特征它的資源廣30影響水電開發(fā)的自然因素

中國水能資源雖然豐富，但分布極不均勻，水能資源主要集中在西南地區(qū)

受季候風(fēng)影響，中國河流的徑流量變化很大，因而水電站的季節(jié)性電能較多

在水電比重較大、缺少調(diào)節(jié)庫容的地區(qū)，必須有足夠的火電備用容量乃至重復(fù)容量才能保證發(fā)電的可靠性；影響水電開發(fā)的自然因素中國水能資源雖然豐富，但分布極不均勻31（2）我國水電資源概況

我國的水能資源豐富，理論蘊藏量6.76億千瓦，技術(shù)可開發(fā)容量4.93億千瓦,經(jīng)濟(jì)可開發(fā)容量3.78億千瓦，居世界第一位。但是，與發(fā)達(dá)國家相比，我國的水力資源開發(fā)利用程度并不高，開發(fā)率僅24％左右，大大低于發(fā)達(dá)國家50－70％的開發(fā)利用水平。2004年我國水電產(chǎn)量達(dá)到了3065.2億千瓦時，比2003年上升18.2%，同時，水電裝機容量也突破一千億大關(guān)。大部分水電企業(yè)經(jīng)營狀況良好。其中中國長江三峽工程開發(fā)總公司、二灘水電開發(fā)有限責(zé)任公司等國有大企業(yè)的效益堪佳。

（2）我國水電資源概況我國的水能資源豐富，理論蘊藏量6.732能源戰(zhàn)略與能源經(jīng)濟(jì)-第一章3課件33（3）我國水電發(fā)展前景

我國電力工業(yè)“十五”計劃及2015年遠(yuǎn)景規(guī)劃提出：要重點開發(fā)黃河上游、長江中上游及其干支流、紅水河、瀾滄江中下游和吳江等流域，實施流域梯級滾動開發(fā)。隨著“西電東送”項目的正式啟動，將加快開發(fā)西部水力資源，這將是對我國水電開發(fā)的極大促進(jìn)。未來在水電開發(fā)過程中，長距離輸電的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性將是水電開發(fā)速度和規(guī)模的決定性因素之一。

（3）我國水電發(fā)展前景我國電力工業(yè)“十五”計劃及2015年34能源戰(zhàn)略與能源經(jīng)濟(jì)-第一章3課件35能源戰(zhàn)略與能源經(jīng)濟(jì)-第一章3課件36序號省份電站名稱所在河流裝機容量（兆瓦）1四川、云南向家壩金沙江60002四川、云南觀音巖金沙江30003云南上虎跳金沙江28004云南苗尾瀾滄江22005四川錦屏二級雅礱江44006四川西河口雅礱江30007四川大崗山大渡河23008四川長河壩大渡河22009四川雙江口大渡河180010湖北三峽地下廠房長江420011廣西大藤峽紅水河120012貴州光照北盤江104013貴州沙沱烏江1000合計35140我國“十一五”期間大型水電站項目表

序號省份電站名稱所在河流裝機容量（兆瓦）1四川、云南向家壩金37（3）小水電小水電從容量角度來說處于所有水電站的末端，它一般是指容量5萬千瓦以下的水電站。2003年世界水能大會估計，世界小水電可開發(fā)資源大致為1.2-1.44億kW。我國可開發(fā)小水電資源如以原統(tǒng)計數(shù)7000萬kW計，占世界一半左右。而且，我國的小水電資源分布廣泛，特別是廣大農(nóng)村地區(qū)和偏遠(yuǎn)山區(qū)，適合因地制宜開發(fā)利用，既可以發(fā)展地方經(jīng)濟(jì)解決當(dāng)?shù)厝嗣裼秒娎щy的問題，又可以給投資人帶來可觀的效益回報，有很大的發(fā)展前景，它將成為我國21世紀(jì)前20年的發(fā)展熱點。國家鼓勵合理開發(fā)和利用小水電資源的總方針是確定的，2003年開始，特大水電投資項目也開始向民資開放。2006年，根據(jù)國務(wù)院和水利部的“十一五”計劃和2015年發(fā)展規(guī)劃，我國將對民資投資小水電以及小水電發(fā)展給予更多優(yōu)惠政策。

（3）小水電小水電從容量角度來說處于所有水電站的末端，它一般381.能源概論1.7中國電力1.7.5核電(1)核電站定義

核電站是利用原子核內(nèi)部蘊藏的能量大規(guī)模生產(chǎn)電力的新型發(fā)電站。

它大體上可分為兩部分：一部分是利用核能產(chǎn)生蒸汽的核島，包括核反應(yīng)堆和一回路系統(tǒng)；另一部分是利用蒸汽發(fā)電的常規(guī)島，包括汽輪發(fā)電機系統(tǒng)。后一部分與普通火電廠大同小異。

原子核反應(yīng)堆內(nèi)產(chǎn)生的核能，使堆芯發(fā)熱，高溫高壓的冷卻水在主冷卻泵驅(qū)動下，流進(jìn)反應(yīng)堆堆芯，冷卻水溫度升高，將堆芯的熱量帶至蒸汽發(fā)生器。蒸汽發(fā)生器一次側(cè)再把熱量傳遞給管子外面的二回路循環(huán)系統(tǒng)的給水，使給水加熱變成高壓蒸汽，放熱后的一次側(cè)冷卻水又重新流回堆芯。這樣不斷地循環(huán)往復(fù)，構(gòu)成一個密閉的循環(huán)回路。回路中的壓力由穩(wěn)壓器進(jìn)行控制。1.能源概論原子核反應(yīng)堆內(nèi)產(chǎn)生的核能，使堆芯發(fā)熱，高溫高壓的391.7.5核電(2)核能資源狀況核電站使用的燃料稱為“核燃料”。核燃料含有易裂變物質(zhì)鈾-235。一座100萬千瓦的核電站每年只需要補充30噸左右的核燃料，而同樣規(guī)模的燃煤電廠每年要燒煤300萬噸。燃燒的煤每天需要約100節(jié)火車皮運輸，而同樣規(guī)模的核電廠，全年使用的燃料只需要幾輛卡車運輸。

地球上的鈾資源儲量鈾資源儲量(Mt)開采成本<80US﹩/kgU3～4開采成本>80US﹩/kgU30磷酸鹽礦22海水40001.7.5核電地球上的鈾資源儲量鈾資源儲量(Mt)開采成401.7.5核電(3)核電優(yōu)劣勢

1)核電優(yōu)勢

①運行成本低，美國核電站運行成本平均低于2美分/kWh；

②核電站壽命通常是40年，可延長至60年，高于火電站；

③機組利用小時數(shù)明顯高于水電站；

④運行良好的核電站對環(huán)境影響很小。

2）中國發(fā)展核電的優(yōu)勢①鈾礦資源對積極推進(jìn)核電的保證程度：近期有富裕；中期有保證；遠(yuǎn)期有潛力。

②具有核研究能力和核燃料工業(yè)體系；

③2006-2020掌握了核利用的技術(shù)；

④特殊材料和專用設(shè)備也基本配套；

⑤安全指標(biāo)也達(dá)到了國際標(biāo)準(zhǔn)的要求?；痣娬镜慕?jīng)濟(jì)壽命是30年,實際使用只有25年左右,而水電站設(shè)計壽命在50年以上,國際上水電站有運行80年的記錄,混凝土的壽命更是高達(dá)300年。1.7.5核電火電站的經(jīng)濟(jì)壽命是30年,實際使用只有25年411.7.5核電(3)核電優(yōu)劣勢3)核電劣勢

①自主技術(shù)不成熟；與火電、水電等成熟發(fā)電技術(shù)相比，核電尚在發(fā)展中。②投資巨大

裝機容量造價通常約為1500美元/kW(約合12000元/kW)；比火電(5000元/kW)高一倍多；比水電(6000－10000元/kW)貴；比風(fēng)電(8000－10000元/kW)還貴。

③建設(shè)周期長

核電建設(shè)周期一般為60－70個月，火電只有20－30多個月。

④核電站安全性具有潛在的核輻射風(fēng)險，且面臨著棘手的核廢料處理問題，倍受爭議。1.7.5核電421.7.5核電(4)核電戰(zhàn)略與規(guī)劃1)中國核電發(fā)展戰(zhàn)略從80年代的“適當(dāng)發(fā)展核電”，后來調(diào)整為“積極發(fā)展核電”?！笆濉逼陂g改為“積極推進(jìn)核電建設(shè)”；“十一五”期間定位“加速發(fā)展核電”2)中國核電發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃

重點建設(shè)百萬千瓦級核電站，逐步實現(xiàn)先進(jìn)壓水堆核電站設(shè)計、制造、建設(shè)和運營自主化。加強核燃料資源勘查、開采、加工工藝改造；核電關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)；核電人才培養(yǎng)。1.7.5核電431.7.5核電(5)中國核電狀況

1）中國能源結(jié)構(gòu)與世界比較

國家或世界石油天然氣煤炭核電水電世界40.624.225.07.62.7中國23.62.565.50.56.9美國38.025.224.69.01.2俄羅斯20.853.8185.12.3法國32.417.07.343.3澳大利亞30.518.630.118.61.2日本51.013.218.016.21.6韓國54.99.320.914.60.31.7.5核電國家或世界石油天然氣煤炭核電水電世界40.6441.7.5核電（5）中國核電狀況

2）各發(fā)電類型壽命、運行小時、造價對比

發(fā)電類型煤電GSCC水電風(fēng)電核電設(shè)計壽命（年）302050204060年運行小時500035003500250070007000造價RMB/KW50004000700060007500/140007500/14000Kh1.001.431.432.000.7140.714Kl0.7251.000.5730.7250.6210.546折合造價RMB/KW36255720573687003325/62082924/38981.7.5核電發(fā)電類型煤電GSCC水電風(fēng)電核電設(shè)計壽命（年451.7.5核電(6)核電安全與清潔

1）核電事故兩起

三里島事故（1979.03.28）：

起因二回路，人為失誤和錯誤干擾，造成堆芯熔化，很快得到控制，無一人死亡，對環(huán)境影響微不足道。

切爾諾貝利（1986.04.26）：

極大事故，當(dāng)時31人死亡，數(shù)百人住院治療，對環(huán)境有較大影響，對核能發(fā)展是沉重打擊。根本原因，二差：石墨沸水堆安全性差；人員素質(zhì)差。1.7.5核電46附：切爾諾貝利（1986.04.26）位于烏克蘭北部的切爾諾貝利風(fēng)景優(yōu)美，周圍松樹和白樺樹林茂密，森林內(nèi)布滿河流和各種珍禽異獸，而且人口眾多。前蘇聯(lián)1973年開始在這里修建切爾諾貝利核電站，于1977年正式激活。1986年4月26日凌晨1時許，隨著一聲震天動地的巨響，火光四起，烈焰沖天，火柱高達(dá)30多米。切爾諾貝利核電站4號核反應(yīng)堆發(fā)生爆炸，其廠房屋頂被炸飛、墻壁坍塌，當(dāng)場死亡2人。8噸多強輻射物質(zhì)混合著炙熱的石墨殘片和核燃料碎片噴涌而出，釋放出的輻射量相當(dāng)于日本廣島原子彈爆炸量的200多倍。大量的放射性物質(zhì)外泄，使周圍環(huán)境的放射劑量高達(dá)200倫琴/小時，為允許指針的2萬倍。1700多噸石墨成了熊熊大火的燃料，火災(zāi)現(xiàn)場溫度高達(dá)2000℃以上。救援直升機向4號反應(yīng)堆投放了5000噸降溫和吸收放射性元素的物質(zhì)，并通過遙控機械為反應(yīng)堆修筑了厚達(dá)幾米的絕緣罩。當(dāng)天，一些較重的放射性物質(zhì)就隨風(fēng)向西擴散到了波蘭。第三天，放射性塵埃擴散到前蘇聯(lián)西部的大片地區(qū)，并開始威脅西歐。第四天，斯堪的納維亞半島和德國受到影響。10天內(nèi)，放射性塵埃落到了歐洲大部分地區(qū)。最遠(yuǎn)擴散到美國東海岸。

爆炸最終導(dǎo)致20多萬平方公里的土地受到污染，今天的烏克蘭、俄羅斯和白俄羅斯受到的核污染最嚴(yán)重。附：切爾諾貝利（1986.04.26）位于烏克蘭北部的切爾諾47事故原因：1986年7月3日，蘇聯(lián)科學(xué)院院長和庫爾恰托夫核物理研究所所長在蘇聯(lián)政治局會議上首次指出：核電站“鈾-石墨大功率壓力管式”反應(yīng)堆設(shè)計上的缺陷是事故產(chǎn)生的主要原因;工作人員操作失誤(運行操作人員嚴(yán)重違反安全規(guī)程、有關(guān)人員缺少必要的安全文化、缺乏必要的核事故應(yīng)急準(zhǔn)備等)是事故發(fā)生的誘因(當(dāng)時工作人員正在進(jìn)行停電狀態(tài)下重新激活反應(yīng)堆的實驗)。后來前蘇聯(lián)核專家進(jìn)一步得出的結(jié)論是，反應(yīng)堆燃料棒的結(jié)構(gòu)和保護(hù)系統(tǒng)不合理是引發(fā)事故的直接原因。事故原因：1986年7月3日，蘇聯(lián)科學(xué)院院長和庫爾恰托夫核物48后果：2006年04月20日新華社專電：全球環(huán)境保護(hù)的“綠色和平”組織18日說，20年前的蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站事故造成致癌死亡人數(shù)10倍于聯(lián)合國作出的官方估計，約為9.3萬人左右。建立在白俄羅斯國家科學(xué)院研究成果上的這份報告說，全球共有20億人口受切爾諾貝利事故影響，27萬人因此患上癌癥，其中致死9.3萬人。1986年4月26日，原蘇聯(lián)境內(nèi)的切爾諾貝利核電站發(fā)生爆炸，帶有放射性物質(zhì)的污染物擴散到北歐、西歐，最遠(yuǎn)擴散到美國東海岸。

由8個聯(lián)合國下屬機構(gòu)、烏克蘭、白俄羅斯和俄羅斯組成的“切爾諾貝利論壇”此前估算，事故造成的死亡人數(shù)約為數(shù)千人。后果：2006年04月20日新華社專電：全球環(huán)境保護(hù)的“綠49

2）三廢處理：以大亞灣為例，遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，10km范圍內(nèi)10個監(jiān)測站長期跟蹤，放射性水平無任何變化。2）三廢處理：以大亞灣為例，遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，10501.7.5核電(6)核電安全與清潔

3）燃料后處理（兩種方案）

4）減排SOx、NOx、CO2：燃料后處理深埋，如美國尤卡山。

分離、嬗變，消除長壽命廢物，實現(xiàn)燃料封閉循環(huán)。按我國鈾資源狀況和核能需要量，應(yīng)采用第二種。1.7.5核電燃料后處理深埋，如美國尤卡山。分離、51周圍居民受到輻射劑量（豪希/年）需要燃料（/年）采礦面積（畝/年）二氧化硫排放量（萬噸/年）氮氧化物排放量（萬噸/年）煙灰（噸/年）二氧化碳排放量（萬噸/年）100萬千瓦燃煤發(fā)電廠0.048300萬噸煤12102.61.43500600100萬千瓦核電站0.01830噸核燃料30～420000

5）核電站與火電廠對環(huán)境影響的比較1.7.5核電(6)核電安全與清潔周圍居民受到輻射劑量（豪希/年）需要燃料（/年）采礦面積521.7.5核電(7)核電市場

1)需求與投資到2010年，計劃在運核電裝機容量1200萬kW；到2020年，計劃在運核電裝機容量4000萬kW；計劃在建核電裝機容量1800萬kW。

2006-2020年的15年間：新開工建設(shè)38～42臺1000MW級核電機組；將投產(chǎn)28臺核電機組(其中，1000MW級23臺）；總投資超過4500億元，其中設(shè)備投資可能達(dá)到2000億元，按70～80%國產(chǎn)化率計算，約有1400～1600億元由國內(nèi)分享；約合每年93～107億元。1.7.5核電531.7.5核電(7)核電市場2)2005－2020年間中國核電的總裝機容量預(yù)測1.7.5核電54廠址機型并網(wǎng)日期供應(yīng)商2004年負(fù)荷因子CNNC股份秦山一期300MW/PWR1991.12.15CNNC99.78%100%大亞灣-1900MW/PWR1993.08.31FRA87.24%33.70%大亞灣-2900MW/PWR1994.02.07FRA73.52%33.70%秦山二-1600MW/PWR2002.02.01CNNC82.22%50%嶺澳-1984MW/PWR2002.04.05FRA87.76%45%嶺澳-2984MW/PWR2002.12.15FRA79.92%45%秦山三-1720MW/HWR2002.11.10AECL77.28%51%秦山三-2720MW/HWR2003.06.12AECL94.03%51%秦山三-3600MW/PWR2004.03.11CNNC

50%1.7.5核電(7)核電市場

3)我國正在運行的核電廠概況廠址機型并網(wǎng)日期供應(yīng)商2004年負(fù)荷因子CNNC股份秦山一期551.7.5核電(7)核電市場

4)我國在建、啟建核電機組

我國在建、啟建核電機組核電站名稱容量預(yù)計并網(wǎng)日期主要投資單位江蘇田灣共2120MW1號機組2005年10月CNNC持50%股份秦山二期擴建共2000MW2011年CNNC持50%股份嶺澳擴建共2000MW2010年、2011年中國廣東核電集團(tuán)公司浙江三門共2000MW2010年以后CNNC持51%廣東陽江共2000MW2010年以后CNNCCNNC中國核工業(yè)總公司；CNEC中國核工程集團(tuán)公司1.7.5核電我國在建、啟建核電機組核電站名稱容量預(yù)計并網(wǎng)561.7.5核電(7)核電市場

5)我國未來擬建的核電項目

規(guī)劃項目裝機規(guī)模浙江三門健挑廠址6×1000MW

浙江三門擴瑭山廠址4×1000MW

廣東陽江廠址6×1000MW

廣東臺山腰古廠址6×1000MW

大連溫垛子廠址4×1000MW

山東煙臺海陽廠址6×1000MW

山東乳山紅石頂廠址6×1000MW

江蘇連云港田灣廠址8×1000MW

福建惠安廠址6×1000MW

Total52000MW

1.7.5核電規(guī)劃項目裝機規(guī)模浙江三門健挑廠址6×1571.7.5核電(8)核電設(shè)備1）核電設(shè)備構(gòu)成

核電設(shè)備：主要包括核島設(shè)備、常規(guī)島設(shè)備主要包括核反應(yīng)堆壓力容器、堆內(nèi)構(gòu)件、控制棒驅(qū)動機構(gòu)、蒸汽發(fā)生器、主泵、主管道、安注箱、和穩(wěn)壓器等。主要包括汽輪機、發(fā)電機、除氧器、凝汽器、汽水分離再熱器、高低壓加熱器、主給水泵、燃料轉(zhuǎn)運裝置、凝結(jié)水泵、主變壓器和循環(huán)水泵等。不同類型核電站所包括的具體設(shè)備略有不同。核島設(shè)備常規(guī)島設(shè)備1.7.5核電核島設(shè)備常規(guī)島設(shè)備581.7.5核電（8）核電設(shè)備2）核電設(shè)備中各設(shè)備的費用構(gòu)成①各種費用占核電站投資的比例

②不同核電設(shè)備占設(shè)備總投資的比例1.7.5核電591.7.5核電（9）核電技術(shù)

1）“代”的概念和技術(shù)特點

1G：50-60年代原型堆，絕大部分已退役。2G：70年代后商用堆，有13000多堆年的運行經(jīng)驗，發(fā)展成熟，經(jīng)濟(jì)性和安全性得到驗證，并不斷改進(jìn)。3G：一般指符合美國“用戶要求文件(URD)”或“歐洲用戶要求文件EUR”的先進(jìn)核電反應(yīng)堆。性能進(jìn)一步提高，堆熔概率10-5，釋放概率10-6，故障時無需主動控制和干預(yù)。已有3G：BWR，System80+,AP1000,EPR。4G：統(tǒng)一考慮先進(jìn)反應(yīng)堆和先進(jìn)燃料循環(huán)技術(shù)。燃料利用率提高，廢棄物最少化。2002年在巴黎訂下6種堆型：超臨界堆，高溫氣冷堆和4種快堆（熔鹽、鈉冷、鉛冷和氣冷）1.7.5核電601.7.5核電（9）核電技術(shù)

2）中國核電的技術(shù)路線短時間內(nèi)要上大量核電，2G+能滿足要求，積極上3G，引進(jìn)加開發(fā)，2015年后項目3G為主。中國鈾資源缺乏，加強4G和燃料后處理研發(fā)，尤其是快堆，可實現(xiàn)燃料循環(huán)和核能可持續(xù)發(fā)展。2030后4G開始商運。3G4G2GGW年份1.7.5核電3G4G2GGW年份611.7.5核電（9）核電技術(shù)

3）中國核電站技術(shù)使用的情況目前中國核電機組共有11臺（除連云港的兩臺機組在建外，其余九臺已經(jīng)建成）。裝機容量為910萬千瓦。下表為中國核電站技術(shù)使用的情況。1.7.5核電62

核電站堆型地理位置建設(shè)／商用時間技術(shù)秦山核電站（一期）30萬千瓦壓水堆核電機組浙江省海鹽縣1985.3／1994.4自主設(shè)計／建造／管理／第一代大亞灣核電站2臺98.4萬千瓦的壓水堆核電機組廣東省1987.8／1994.5法國法馬通公司／第二代秦山核電站（二期）2臺65萬千瓦壓水堆核電機組浙江省海鹽縣1996.6／2002.41997.3／2004.5自主設(shè)計／建造／管理／第二代秦山（重水堆）核電站（三期）2臺700兆瓦級核電機組浙江省海鹽縣1998.6／2003.7加拿大原子能公司／第二代田灣核電站4臺百萬千瓦級核電機組江蘇省連云港市1999.10開工，在建俄羅斯原子能公司／第二代嶺澳核電站（一期）2臺99萬千瓦的壓水堆核電機組廣東省1997.5／2003.1法國法馬通公司／第二代嶺澳核電站（二期）2臺百萬千瓦級壓水堆核電機組廣東省2005年12月動工法國法馬通公司／第二代三門核電站6臺百萬千瓦級核電機組浙江省國際招標(biāo)中擬用第三代核電技術(shù)陽江核電站6臺百萬千瓦級或更大容量的核電機組廣東省國際招標(biāo)中擬用第三代核電技術(shù)中國核電站技術(shù)使用情況一覽

核電站堆型地理位置建設(shè)／商用時間技術(shù)秦山核電站（一期）30631.7.5核電（10）核電站介紹

秦山核電站秦山核電站是我國自行設(shè)計、建造和運營管理的第一座30萬千瓦壓水堆核電站，地處浙江省海鹽縣。由中國核工業(yè)集團(tuán)公司100%控股，秦山核電公司負(fù)責(zé)運行管理。1.7.5核電秦山核電站64

大亞灣核電站法國法馬通公司／第二代大亞灣核電站是我國大陸第一座百萬千瓦級大型商用核電站，擁有兩臺98.4萬千瓦的壓水堆核電機組，1982年12月國務(wù)院批準(zhǔn)建設(shè)，1987年8月主體工程開工，1994年5月建成投入商業(yè)運行。由廣東核電合營有限公司負(fù)責(zé)建設(shè)和經(jīng)營。中國核工業(yè)集團(tuán)公司占股比45%。大亞灣核電站法國法馬通公司／第二代65

嶺澳核電站（法國法馬通公司／第二代）嶺澳核電站一期是中廣核集團(tuán)按照國務(wù)院確定的“以核養(yǎng)核，滾動發(fā)展”方針，繼大亞灣核電站投產(chǎn)后，在廣東地區(qū)興建的第二座大型商用核電站。由嶺澳核電有限公司建設(shè)與經(jīng)營。中國核工業(yè)集團(tuán)公司占股比45%。擁有兩臺裝機容量99萬千瓦的壓水堆核電機組，主體工