中国核电行业概况研究发电原理发展历史核电技术发展行业概览.docx
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中国核电行业概况研究发电原理发展历史核电技术发展行业概览
中国核电行业概况研究-发电原理、发展历史、核电技术发展、行业概览
（一）核能发电原理
核电利用铀核裂变所释放出的热能进行发电。
在核裂变过程中，中子撞击铀原子核，
发生受控的链式反应，产生热能，生成蒸汽，从而推动汽轮机运转，产生电力。
核反应堆是装配核燃料以实现大规模可控制裂变链式反应的装置，是核电站的核心
装置。
反应堆冷却剂将热量由核反应堆堆芯转移至发电机及外部环境。
中子慢化剂会降
低快中子的速度，生成可维持核链式反应的热中子。
商用核电反应堆根据反应堆冷却剂/慢化剂和中子能分类。
按照冷却剂/慢化剂的不
同，反应堆一般可分为轻水堆（包括压水堆和沸水堆等）、重水堆及气冷堆。
按照所用
的中子能量，反应堆一般可分为慢（热）中子堆或快中子堆。
全球范围内大多数用于发电的在运及在建核反应堆采用压水堆技术。
压水堆核电站
由核岛和常规岛组成，核岛中的大型设备主要包括蒸发器、稳压器、主泵等，是核电站
的核心装置；常规岛主要包括汽轮机组及二回路其他辅助系统，与常规火电厂类似。
根据国际原子能机构的统计，截至2017年12月31日，全球核电反应堆共448座，其中采用压水反应堆技术的共292座，占比达到65.2%，全球堆型情况如下图：
（二）核电行业发展历史
自上世纪50年代以来，核电经历了半个多世纪的历程。
按照时间顺序，大体上可
以分为实验示范、高速推广、滞缓发展、逐渐复苏等四个阶段。
1、实验示范阶段（1954-1966年）
第二次世界大战结束以后，美国政府在继续发展核武器、核潜艇、核航母的同时，
开始了核能利用的军转民工作。
1957-1960年，美国分别建成了60MW希平港压水堆核电机组和200MW德累斯登沸水堆核电机组，成为日后核电发展的主要类型。
前苏联在1954年建成奥布宁斯克实验性核电机组（RBMK）。
英国、法国分别于1959年和1962年建成天然铀石墨气冷堆核电厂。
加拿大在1962年建成利用天然铀发电的重水堆原型核电机组。
这一阶段世界核电的发展百花齐放，不同类型核电机组的成功运行，为下阶段核电的快速发展打下坚实的基础。
2、高速推广阶段（1966-1980年）
上世纪六十年代，西方国家进入经济快速增长阶段，对能源和电力供应的需求急剧
上升。
1973年和1979年的两次世界性石油危机造成石油价格的大幅上涨，核能发电作为一种经济、安全的清洁能源受到许多国家的大力追捧。
以美国为例，1966-1973年签约的核电建造合同的规模就达到170GWe。
与此同时，美国的核电供应商西屋电气公司（WH）和通用电气公司（GE）大规模向西欧和亚洲出口轻水堆设备和技术，推动法国、日本等国通过引进美国技术逐步建立起本国的核电工业体系。
从1974年到1983年，法国先后建成34座900MW及20座1,300MW压水堆机组，成为全球核电比例最高（75%以上）的国家。
日本在1970-1980年间建成21台核电机组，成为世界第三大核电国家。
到1980年底，全世界核电机组的总装机容量达到133GWe。
1966年到1980年核电装机容量的年增长率达到26%。
3、滞缓发展阶段（1981-2001年）
上世纪八十年代以后，西方主要国家经济发展进入平稳期，由于产业结构调整及节
能措施大量采用，全社会电力需求大幅度下降，许多已经计划的电力建设项目被搁置或
者取消。
1979年美国发生三里岛核事故后，各国普遍加强了核安全监管，提高了核电
项目审管要求，致使核电建设工期拉长，造价提高。
加之发电成本相对低廉的天然气兴
起，高造价的核电项目成了停建和取消的重点对象。
以美国为例，八十年代初就有108
座核电机组（共计110GWe）的订货合同被取消，从1979年到2009年的30年时间里，没有一个核电新项目开工，核电建设进入滞缓发展阶段。
需要指出的是，即使在滞缓发展阶段，核电发展也没有完全停止。
法国、韩国仍然
坚持本国的核电发展并掌握了核电技术，迅速成长为世界核电大国。
中国的核电建设也
在上世纪八十年代起步。
上世纪八十年代末，为了振兴核电市场，美国和欧洲的核电供应商与相关机构一起
先后推出了“先进轻水堆用户要求”文件（URD，utilityrequirementsdocument）和“欧洲用户对轻水堆核电站的要求”（EUR，Europeanutilityrequirementsdocument），提出了加强预防与缓解严重事故措施、改善人因工程等一系列新要求，以进一步提高核电厂的安全可靠性及经济性。
国际上把满足URD、EUR要求的核电技术称为第三代核电技术，而把在此前建设的、以及继续用原有技术建造的核电站称为第二代核电技术核电站。
4、逐步复苏阶段（2001年至今）
进入21世纪，人们对温室气体排放等环境危机越来越关注，核电作为清洁能源的
优势重新显现。
同时，安全可靠性更高的第三代核电技术的研发取得重大进展。
作为唯
一可大规模替代化石燃料的清洁能源，核电重新受到世界许多国家的青睐。
2001年5月17日，美国总统布什颁布新的核能政策，“把扩大核能作为国家能源
政策的重要组成部分”，并提出鼓励和促进核能发展的具体措施。
日本、韩国、英国等
许多国家制定或修订本国中长期能源政策，把核电作为本国重要的基础能源（日本）或
电力工业的主要支柱（韩国）。
2007年以后，采用第三代核电技术EPR（由法国AREVA
开发）的奥尔基洛托3号机组、弗拉芒维尔3号机组分别在芬兰和法国开建，中国、印度、俄罗斯以及新兴经济体国家的一批核电新项目相继开工或者获得批准，世界核电迎来了新的发展期。
2010年当年新开工的核电机组数量达到16台。
2011年3月发生的日本福岛核事故给刚刚复苏的世界核电造成巨大冲击。
在事故
后的一段时间里，对核电安全的不信任影响和左右了公众舆论，甚至影响了部分国家政
府的决策。
德国、瑞士等提出了“弃核”的主张，日本也一度提出“零核电”的主张。
但是，在经历了短暂低迷后，包括日本在内的世界大多数国家仍然认为，在应对人口增
长、电力需求增加、气候变化等复杂而艰难的问题面前，核能仍然是解决能源安全的重
要选项之一。
对经济快速发展的国家而言，核电是不可或缺的选择。
2016年底，世界
能源理事会（WEC）发布第24版《世界能源报告》，报告提到包括中国、韩国、印度、
俄罗斯、美国等国家均有多台核电机组在建，许多国家政府依然将核电视为能源结构的
重要组成部分。
核电受全球不断增长的电力需求、不断加强的环保意识及化石燃料价格波动所驱
动。
国际能源界许多权威组织的研究结果一致认为，福岛核事故使全球核电发展速度放
慢，但核电的发展趋势没有逆转，发展中国家已经成为未来核电发展的主要市场，亚洲
成为全球核电发展最快的地区。
（3）世界核电技术发展
核电技术发展历程如下：
（四）全球核电行业概览
1、核电的优势
核电具有环保性、经济可靠性及高效性的特点。
核电为低碳清洁能源，可减少温室
气体排放。
核电增长受全球不断增长的电力需求、不断加强的环保意识及化石燃料价格
及供应波动驱动。
核电是全球具竞争力的重要能源选择之一，尤其对快速发展但缺乏传
统化石燃料资源的国家而言。
与使用煤炭或天然气的发电站不同，核电站不会污染空气
或直接排放二氧化硫、氮氧化物或温室气体。
核电比水电、风电、太阳能发电及其他可再生能源更加稳定，因此使其成为基荷电
站的可行选择。
核电站很少受天气、季节或其他环境条件的影响。
相比于使用其他可再
生能源的发电站，核电站具有较大的容量及低成本发电的特点，能满足对大量电力的需
求。
核电站亦能以其设计容量运行相当长的时间。
与火电等常规能源相比，核电站因燃
料生产成本低廉不易受能源价格波动影响。
带基本负荷运行的核电站比化石燃料发电更
具成本效益。
此外，核电是极为高效的发电方式；根据欧洲核能协会公布的统计数据，
1,000克标准煤、矿物油及铀分别产生约8千瓦时、12千瓦时及24兆瓦时的电力。
2、全球核能发电规模
根据BP集团的统计，2016年全球总发电量为248,163.52亿千瓦时。
2007年至2010年，全球核能发电量总体保持平稳，2011年至2012年，受福岛核事故影响，全球核能发电量显著下跌，此后于2013年开始，全球核能发电量逐渐恢复。
根据国际原子能机构的数据显示，2016年，核能发电量为26,165.41亿千瓦时，占全球总发电量的10.54%。
根据国际原子能机构的统计，2007年至2017年，全球核电装机容量总体呈上升趋势。
2017年，全球核电装机容量为391.72百万千瓦。
根据国际原子能机构的统计，截至2017年12月31日，中国核能装机容量位列全球第4位。
根据国际原子能机构数据显示，截至2017年12月31日，全球拥有57座在建反应堆，总装机容量为57,192兆瓦。
中国是全球在建机组装机容量最大的国家，占世界在建核电装机容量的33.25%。
20世纪60年代至70年代，新建核电机组主要位于欧洲和北美地区。
20世纪80年代后期起，亚洲、中东欧成为新建核电机组的主要地区。
根据国际原子能机构估计，核电使用量将于未来20年内继续增长，且未来大部分核电装机容量增长预计来自中国、俄罗斯、印度等国家。
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