核能與國家能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略

    1.能源結構優(yōu)化要求實現(xiàn)從傳統(tǒng)的化石燃料向優(yōu)質能源的轉變

    從保護氣候和環(huán)境的角度，要求能源結構實現(xiàn)從傳統(tǒng)的化石燃料向優(yōu)質能源的轉變。

    2.可再生能源在我國能源結構優(yōu)化中的作用

    水電對2020年以后更長遠時期電源結構優(yōu)化不再能夠做出實質性的貢獻，水電只是我國能源或電力合理的基本組成部分。

    除水電外的其他可再生能源中，如太陽能、生物質能、地熱能、潮汐能等清潔能源，這些資源雖然可再生，但再生資源數(shù)量有限，不可能大規(guī)模替代化石能源，并最終解決能源的需求問題。在可預見的將來，在大規(guī)模生產方面不具有經濟競爭性，在未來的幾十年里它們的作用將非常有限。

    3.發(fā)展核能是優(yōu)化我國能源結構和電力結構的客觀需要

    （1）核能在我國優(yōu)化能源結構中的替代作用

    目前，在全球范圍內，為解決油氣資源枯竭和燃煤造成的環(huán)境污染問題，科學家正在加緊研究開發(fā)新能源和可再生能源如核能、風能、太陽能、地熱和水力發(fā)電等替代能源。其中，核能作為一種清潔、安全和經濟的新型能源，其逐漸取代現(xiàn)有化石能源（煤炭和石油）的趨向已越來越明顯。

    調整和優(yōu)化能源結構，盡可能多地用清潔能源如核能替代含碳量高的化石能源，已經成為中國各界人士的共識和迫切要求，也是能源產業(yè)發(fā)展應當遵循的原則。

    （2）我國核能發(fā)展與世界相比，比例偏小但發(fā)展?jié)摿�較大

    我國核能無論在一次能源供應結構，或是在電源結構中的比例都遠低于世界水平，二者目前均約為世界水平的十分之一。考慮到世界和我國核能資源的相對豐富性，核能在我國發(fā)展?jié)摿�很大，從能源和電源多元化的角度出發(fā)，我國能源結構與電源結構有待調整與優(yōu)化。

    （3）發(fā)展核電是我國東部沿海地區(qū)優(yōu)化能源結構和電源結構的迫切需要

    我國目前能源結構中核能的比例很小，核電有很大的發(fā)展空間，要通過大力發(fā)展核電，逐步提高核電在能源尤其在電力中的比重，特別要在經濟發(fā)達但常規(guī)能源短缺的東部沿海地區(qū)加快發(fā)展核電，對改善我國能源結構、減輕環(huán)境污染具有重要的戰(zhàn)略意義。發(fā)展核電是我國優(yōu)化能源結構、推行能源多元化戰(zhàn)略的現(xiàn)實選擇。

    （二）發(fā)展核能是我國未來能源及電力安全供應的重要保證

    電力作為清潔、高效的終端能源，已成為現(xiàn)代社會使用最廣泛的能源之一。在未來能源供應和消費結構中，電力的戰(zhàn)略地位將變得越來越突出的重要。有關部門預測，到2020年需要電力裝機容量將達9億～10億千瓦。

    目前，我國的電源結構還不盡合理，電力供應的安全性和穩(wěn)定性存在一定的隱患。因電源結構不合理造成電力供應不穩(wěn)定，國家經濟受到威脅的情況，最近幾年表現(xiàn)得較為突出。

    自2003年以來，全國有很多地區(qū)進入“硬缺電”，即全年性電力不足。據(jù)統(tǒng)計2003年全年用電需求尚差1500萬千瓦，2004年全國出現(xiàn)了建國以來少有的“電荒”、“煤荒”、“油荒”的現(xiàn)象，預計2004年的電力缺口在3000萬千瓦以上。國家為此不得不限制高耗能產業(yè)如鋼鐵、電解鋁、水泥等的生產，從而制約了我國經濟的發(fā)展。

    核電作為可靠的、清潔的優(yōu)質能源，其技術成熟性和可獲得性已被世界上廣泛的核能發(fā)展國家所證實。我國應從能源安全、電力供應需要出發(fā)，進行能源和電源的結構調整。我們認為，加快發(fā)展核能是優(yōu)化能源結構和電力結構的重要舉措，發(fā)展核能有利于實現(xiàn)電源結構多元化，有利于優(yōu)化電源配置，提高電力供應和電網運行的安全性和穩(wěn)定性；發(fā)展核能是我國能源及電力安全供應的重要保證。

    1．核能是安全的能源

    自1986年切爾諾貝利事故之后,世界核電18年來無一例類似核事故發(fā)生的成功運行經驗證明,核電廠是非常安全的。這種高度安全的運行記錄，在能源工業(yè)發(fā)展史上，包括常規(guī)電廠、煤礦、油井、水壩等，可謂是絕無僅有的。核電是安全、清潔的能源，這已是世界能源界一致公認的結論。

    目前，我國核電已建和再建共有11臺機組，其中9臺已投入運行。數(shù)據(jù)表明，我國核電機組的運行業(yè)績和安全記錄都是良好的，運行水平在不斷提高，運行特征參數(shù)的主要數(shù)據(jù)均高于全世界核電機組運行特征參數(shù)的均值。尤其是大亞灣核電站的運行水平近年來與核能發(fā)達國家的水平相當，這幾年的運行業(yè)績進入了世界先進行列。

    2．核電提供了穩(wěn)定、可靠的電力供應

    核電能夠向電網提供穩(wěn)定、可靠的電力，這是因為：

    （1）核電運行的可靠性高。核電廠的可利用小時數(shù)遠高于其他的發(fā)電形式，靠核電廠供電，可靠性遠高于其他電廠。

    （2）核電廠所需的燃料一次備足，可用數(shù)年，不像燃煤電廠，所需的煤必須源源不斷地運，一旦遇到自然災害或不利的氣候條件使煤炭的供應或運輸不能及時滿足需要，發(fā)電廠就不得不降低出力，甚至被迫停機。

    （3）核電成本中天然鈾只占5%左右，天然鈾價格的波動對電價的影響很小。因此，一旦定好電價，可以在較長時間內穩(wěn)定不變，其他形式的發(fā)電則不然。

    3．核電可以改善電力結構，提高電源的安全性

    中國的核電總體規(guī)模尚小，由于所占比例甚小，核電在改善全國電力結構方面的作用難以被人們察覺。但是由于核電集中布局在廣東、浙江兩省，當我們把目光聚集到這兩省，這一作用就顯露出來了。

    特別是廣東省，核上網電量的比例2002年已經達到了持續(xù)多年的世界平均值，2003年已超過平均值。完全可以說，在這兩個省核電已經成為電力結構的重要組成部分。由于核電的高可靠性，它在改善電力結構的同時，也提高了電源的安全性。

    4．核電減輕了煤炭開采和運輸負擔

    近年來“煤、電、油、運”的持續(xù)緊張，已成為制約我國經濟發(fā)展的四大瓶頸，2004年尤為突出。據(jù)估計，2004年夏，由于缺電嚴重，上半年全國有24個省級電網出現(xiàn)拉閘限電現(xiàn)象。
    若把核電放到2004年夏天，煤、電、油、運全面緊張的局勢下來觀察，核電的優(yōu)越性便十分明顯。等量的電量缺口如果用核電填補涉及的只是核電廠本身，不像火電那樣牽動全國的有關部門，甚至要列入國務院的議事日程。核電能同時緩解煤、電、油、運四大瓶頸中的三個（若考慮運輸?shù)木徑庖矊�導致石油消費量的減少，則核電其實對四方面都有所緩解），這是火電望塵莫及的。

    2003年，我國核電發(fā)電量為438.06億千瓦時，如果同等的電量由火電供給，取耗煤310克標煤/千瓦時，原煤與標煤折算比為0.714，則需要消耗原煤1902萬噸，按每節(jié)車皮裝煤60噸，50個車皮組成一列計，需要6340列火車，即每天17列以上的列車不間斷地運輸一年才能完成1902萬噸煤的運輸任務，這個實例形象地說明了核電對煤炭開采和運輸減輕的負擔。

    5．核電能降低因對石油和天然氣的依賴而引起的能源安全的風險

    由于在未來油氣能源資源需求中，相當部分需依賴進口來滿足，自給率低，其供應和價格容易受國際風云變幻左右，不確定因素多，極易出現(xiàn)因價格上揚造成的經濟風險和供應中斷造成的安全風險。因此，在規(guī)劃未來油氣供應及天然氣發(fā)電規(guī)模時，必須充分考慮油氣供應和國家能源、電力供應的安全性問題。

    一方面，核電在電力系統(tǒng)中承擔基荷的地位是氣電無法替代的，從遠期看，核電完全可以替代短缺的天然氣進行發(fā)電，對電網既調峰又削谷。

    另一方面，在未來，出于環(huán)境考慮，越來越多的大城市更多地將電力用于快速運輸和車輛使用方面，從這個角度看，核能可以部分替代石油滿足交通應用方面的新的基荷需求。此外，無須使用天然氣供熱，核能可以提供不同溫度的熱能，用于多種工業(yè)目的。

    因此，未來核能的利用可以減少對石油和天然氣的需求，減少油氣的國外進口，從而降低因過于依賴進口油氣而引起的能源安全的風險。

    （三）發(fā)展核能是實現(xiàn)我國能源與電力可持續(xù)發(fā)展的必然選擇

    煤炭的環(huán)境污染已經成了我國可持續(xù)發(fā)展中必須考慮的重大環(huán)境問題之一。與此同時，大量使用化石燃料產生的溫室效應已經引起了廣泛的國際關注。我國必須改善能源結構尤其是電源結構，限制煤電的發(fā)展，大力發(fā)展清潔電源作為替代。在當今諸多清潔電源中，能量密度高、技術上成熟、清潔、安全、經濟上合理，又能大規(guī)模應用的，非核電莫屬，發(fā)展核電勢所必然。

    1．核能是清潔的能源

    化石燃料能源活動能夠產生各種有害氣體和有毒污染物，它們是最大的大氣污染源。而核能生產活動則很少產生或不產生這些污染物。除此之外，化石燃料的燃燒還產生大量的溫室氣體CO2。下面是燃煤電廠和核電廠的污染物排放及輻射的對比情況：

    一座1000MW(e)沒有采用污染控制技術的煤電廠每年平均產生并排入大氣約44000噸硫氧化物和22000噸氮氧化物，另外還有含重金屬和放射性的320000噸灰塵（含400噸有毒重金屬）。與之相反，一座1000MWe的核電廠，根本不釋放有害氣體和其他污染物，它所引起的人均輻射劑量比乘飛機旅行所引起的還低。它每年只產生約30噸高放廢物乏燃料和800噸中低放廢物。
    自上世紀九十代初，我國相繼已有9臺核電機組并網發(fā)電，有關資料顯示，我國核電廠放射性廢物產生量逐年下降，氣體和液體放射性廢物的排放量遠低于國家標準的許可限值。

    2．核能是經濟的能源

    據(jù)1996年核能機構（NEA）、國際能源署（IEA）、國際發(fā)供電聯(lián)盟應用“常幣值平準化貼現(xiàn)成本”方法對2005年投產的核電廠和化石燃料電廠所作的預測和評價，在我國當貼現(xiàn)率取值5%時，核電的經濟性優(yōu)于煤電；但當貼現(xiàn)率取值10%時，我國核電對煤電沒有經濟優(yōu)勢。

    基于以下幾方面的原因，我們認為，我國核電的經濟競爭力將會有顯著提高，核電的經濟性將會優(yōu)于煤電。

    一是核電的投資成本將會隨我國核電國產化而大幅降低；二是煤電的發(fā)電成本將會由于以下兩個因素而大幅提高：a）考慮煤電的環(huán)境排放的外部成本（包括脫硫去污設施的投資和運行維護成本），b）煤電價格隨著開采困難和運輸壓力增大而大幅飆升；三是由于中國人民銀行再貼現(xiàn)率或基準利率連續(xù)降低到較低的水平，我國的社會貼現(xiàn)率將有走低的趨勢。

    經驗證明，在我國核電具有相當工業(yè)規(guī)模，采用國產化、標準化、系列化機組且作為基荷發(fā)電時，核電對煤電在經濟上是具有競爭力的。

    3．實現(xiàn)大規(guī)模減排溫室氣體，核能在技術上是現(xiàn)實唯一可行的選擇

    已經證明，全球溫室氣體（GHG）排放總量的90%以上是由化石燃料的能源活動引起的。據(jù)估計，1996年我國能源活動產生的二氧化碳排放為3363.5百萬噸，僅小于美國的5301百萬噸而位居第二。如果不改變目前的能源結構，未來我國溫室氣體總排放量隨著能源消費的不斷增加將不可避免地仍會有較大幅度的增長。從可持續(xù)發(fā)展的要求出發(fā)，我國應制定適當?shù)恼�策，采取有效措施，通過改善能源結構及采取可持續(xù)發(fā)展的各種其他舉措，實現(xiàn)在滿足社會經濟可持續(xù)發(fā)展的同時，盡量減少溫室氣體的排放。但在我國要實現(xiàn)大規(guī)模減排溫室氣體，核能在技術上是現(xiàn)實唯一可行的選擇。

    從全球范圍看，占世界一次能源消費7%的核能，每年大約減排二氧化碳20億噸。從人類目前具有的技術能力看，要控制本世紀或更長遠時期的溫室效應，唯一可以寄予厚望的能源主體大概只有核電了，尤其是未來的熱核聚變能。

    4．核能利用符合循環(huán)經濟的原則

    所謂循環(huán)經濟就是以環(huán)境無害化技術為手段，以提高生態(tài)效率為核心，強調資源的減量化、再利用和資源化，已環(huán)境友好方式利用經濟資源和環(huán)境資源，實現(xiàn)經濟活動的生態(tài)化（“綠化”）。發(fā)展循環(huán)經濟是我國未來社會經濟可持續(xù)發(fā)展的最佳模式選擇。

    我國的核能開發(fā)與利用是符合循環(huán)經濟原則的。從核能的整個燃料鏈角度來看，從鈾礦開采、鈾轉化濃縮、元件制造（資源）到核電（產品），再到乏燃料后處理（再生資源）的整個核燃料閉合循環(huán)過程，正好符合循環(huán)經濟的“資源—產品—再生資源”的閉環(huán)式模式。與此同時，從前面的核能分析中可以看到，核能是清潔的能源，核能生產的全過程只產生很小的廢物量，對生態(tài)環(huán)境造成相對較小的污染，是屬于真正實現(xiàn)少投入、高產出、低污染的“綠色技術”體系。
    5．從長遠看，核能是資源無限的能源

    如果裂變熱堆采用核燃料“一次通過”即不進行后處理的技術路線，則全世界鈾資源僅供人類數(shù)十年所需。如果裂變堆采用鈾钚循環(huán)的技術路線發(fā)展快中子增殖堆，由于快堆能把鈾-238轉變?yōu)榭闪炎儾牧项?239，從而把天然鈾的利用率從熱中子堆的1%左右提高到60%—70%，則全世界鈾資源將可供人類數(shù)千年之需。

    在更長遠的將來，能源開發(fā)將更多地寄希望于受控熱核反應即核聚變堆的應用。熱核反應技術如果獲得突破，將有很多優(yōu)點：熱核燃料資源極其豐富，幾乎是取之不盡；熱核聚變的產物不象裂變產物那樣產生核輻射，因而對人類的安全性要比現(xiàn)在的核電站高得多。因此，聚變反應堆核電站的商用成功，將會為人類“永遠”解決能源需求問題。

    綜合以上分析，我們可以預言，溫室效應、核電技術將是主導21世紀能源利用的關鍵因素。倘若21世紀溫室效應并不像預期的那樣嚴重，那么化石燃料將會延長其歷史使命。反之，現(xiàn)有的裂變核電技術必然東山再起，同時電力也必將取代化石燃料的直接使用而成為能源消費的主體，尤其在交通領域，電動汽車將成為時代的主流。倘若再進一步作更為樂觀的展望，熱核聚變技術的商業(yè)性應用獲得成功，那么化石燃料作為能源的歷史便開始走向終結，電力也將成為一切能源象征。那時人類將會有清潔的能源，清潔的空氣。