中国核电建设热潮与影响20081231

1、 中国核电建设热潮与影响提纲：事件：1一、核电建设热潮来临1二、为什么要大规模发展核电31、核电是清洁高效能源32、批量生产与国产化提高核电经济性33、中国能源战略的变化4三、核电对火电与煤炭消耗的影响5四、核电建设对设备进口的影响51、核电站的构成52、核电技术的发展与趋势63、中国的核电技术发展74、中国核电设备进口需求价值7五、核电建设对铀燃料的影响81、核燃料资源分布82、中国核电发展及燃料解决途径93、世界核电复兴对铀价的影响9 研发部 许品顺2008年12月31日 中国核电建设热潮与影响事件：事件1：福建福清近千亿元投资核电工程正式开工，成为4万亿计划推出后首个特大型重点工程， 项

2、目规划总装机容量为六台百万千瓦级压水堆核电机组，将采用连续建设方式，预计前期建成的核电机组可于2013年建成发电。事件2：据有关媒体称称，国家千亿中央投资中已确定有 8 亿用于我国核电和风电的装备技术改造的补助， 这 8 亿元将主要用于补助比较重要的核电和风电设备制造企业，大概补助比例 10%左右，要求这些企业通过拉动内需，提高装备水平和自主研发能力， 来适应国家核电和风电这两种重要能源发展的需求。事件3：荣成市石岛湾核电站高温气冷堆核电站示范工程基础土建工程全面开工。这是国内第一座高温气冷堆示范电站，是世界上第一座具有第四代核能系统安全特征的20万千瓦级高温气冷堆核电站。 按照华能集团公司规

3、划，未来几年，这里还将建设6台百万千瓦级压水堆核电机组，项目规划总装机容量620万千瓦，总投资近千亿元。 一、核电建设热潮来临全国已经投产的核电装机容量达到1000万千瓦，现有核电站有6个，现役核电机组有11个。根据规划，中国将每年建设2-3座百万千瓦级核电机组，核电站选址主要在广东、浙江、山东、江苏、辽宁、福建等沿海省份选择，但是近年来包括湖北、湖南、江西、安徽等省，这些中部地区内陆省份同样向中央提出建设核电站的计划。表1：部分已排定日期的核电站计划福建宁德核电站2008年4月大畈核电厂2008年江西彭泽核电2008年白龙核电站2008年山东海阳核电站2009年9月吉阳核电2010年1月在此

4、情况之下，一批新的核电项目陆续获批开工。资料显示，除浙江三门和山东海阳外，广东岭澳二期、浙江秦山二期扩建、辽宁红沿河一期和福建宁德一期工程，共计12台核电机组也已获批，17台核电机组的前期工作正在积极实施中。发改委的一项报告则显示，核电项目选址工作已遍及全国18个省区市。2008年，中国开工建设福建宁德、福清和广东阳江三个核电项目。同时，在未来十几年间，将新开工建设40台以上的百万千瓦级核电机组，到时候将有20个大亚湾。核电的投产高潮会在2015-2020年出现，彻底改变我国电源格局的时间也出现在2020年左右。国家发改委多次表示，到2020年，核电装机容量可达到6000万kw，高于原先预计的

5、4000万kw。另外据消息称，到2020年，核电装机容量占全国总装机容量从原来4%比例提高到5%比例，届时核电装机总量达到7000万kw。表2：中国投运和在建核电机组情况（单位：万千瓦）表3：中国沿海核电厂址资源开发与储备情况二、为什么要大规模发展核电1、核电是清洁高效能源从保护环境来看，一座百万千瓦燃煤电站每年向大气排放排出二氧化碳 650 万吨、 二氧化硫 1.7 万吨、 灰渣 280 万吨， 灰尘中含重金属约 4000 吨、 强致癌物质 3,4-苯并芘 630千克。而核电完全可以避免以上有害气体和烟尘的产生，核电站一年产生的二氧化碳仅是同等规模燃煤电站二氧化碳排放量的 1.6%，核电站不

6、排放二氧化硫、氮氧化物和烟尘，它的所有气态和液态排出物在排放前均经过严格的处理，远低于放射性排放限值。理论上说，1公斤的铀全部裂变所释放出的裂变能，大约相当于2500 吨煤或2000吨的石油燃烧时所释放出的能量。一座百万千瓦的火力发电站需要260万吨煤，而核能电站只需要 30 吨的铀原料就可以。因此，发展核电是改善环境的重要途径，核电是清洁高效能源。2、批量生产与国产化提高核电经济性目前，中国核电站还处于初级发展阶段，核电站的成本并不低廉，火电每千瓦投资为4000元，而核电投资为1.11.65万元，此外，核电建设周期相对较长，其建设周期一般为70个月(约6年)，如果控制不好，将达到8090个月

7、。与此相对，火电一般为30多个月。“批量生产”是核电真正发挥经济效益的必要条件。建一个核电站，它的投资成本一定会偏高，但如果实施的是一个从事具有数个核电厂和反应堆的发展规划，每个电厂的成本会降低50%。核电设施使用寿命要比火电长30年左右，而且其成本构成使得核电项目越往后越有竞争力。在固定资产投资上，核电成本为50%60%以上，而火电的比例为30%40%。燃料费用上核电为20%，而火电为50%强。同样，在运行费用上，核电占到总成本的15%左右，而火电则为10%多一点。由于火电的燃料成本比重比较大，所以在核电提完折旧费以后，其成本相对而言就会大幅降低。可以通过国产化降低核电造价。全部引进要比“以

8、我为主”建成的造价高出 1/3-1/2。随着大规模建设和国产化率提高，核电百万级国产化率达到70%，发电成本为211.15元/mw.h,相比国产2*600mw+fgd+sncr火力发电成本217.26元/mw.h，相比低近6元/mw.h。拥有自主知识产权的秦山核电站二期上网电价为0.393元/千瓦时，创目前国内核电行业价格新低，大亚湾核电站上网电价为0.414元/千瓦时，接近火电价格（平均0.387元/千瓦时），而大亚湾和秦山二期核电站上网电价低于广东省和浙江省的平均上网电价，已经具备了与火电价格竞争的能力。3、中国能源战略的变化上世纪50年代，中国电力工业的产业政策和发展方针是“水火并举”，

9、80年代后期改为“大力发展水电，积极发展火电，适当发展核电”。而后在经历大规模电荒后，考虑到火电的经济性，和近年来水电遭遇枯水期造成的运转不足的弱点，国家再次调整了能源战略，强化火电，弱化水电，但是核电地位和新能源地位得到提升，改为积极发展核电。应该说，核电在目前的能源结构中，是相对清洁、但具有一定安全隐患的品种，这也是国家战略中核电地位一直得不到肯定的主要原因。随着中国能源结构日趋紧张，特别是本轮周期中，中国电力结构过于依赖火电的弊端显露无遗。这才坚定了决策层积极发展核电的决心。三、核电对火电与煤炭消耗的影响统计显示，截至2007年中国共有11台核电机组投产运营，装机容量910万千瓦，占全国

10、电力总装机的1.3%，根据发改委调整“核电产业发展规划”，中国力争到2020年时，核电装机容量占电力总装机容量的比重达到5%以上。根据中国节能减排的要求，“十一五”期间全国将确保关停小燃煤火电机组5000万千瓦以上。核电发展为关停小火电提高能效提供了条件。火电与核电装机总量将是此消彼长的结果。由于核电建设周期较长，一般为56年，因此，核电对电力能源结构的影响将在20152020年将产生真正影响。核电发展将减少对煤炭资源的消耗。一座百万千瓦的火电站需260300万吨煤，而核电站只需要30吨的铀原料就可以。按照2020年核电总装机容量7000万吨计算，相对应将减少煤炭消耗1.822.1亿吨煤。20

11、08年前11个月电力耗煤13.52亿吨，同比增长6.02%, 按照历史经验来看，每年煤炭消耗年均增长2.3亿吨，发电用煤年均增长1.4亿吨，但是随着核电发电规模投入运营，煤炭消耗将放缓。尤其是在20152020间，电力耗煤将大幅减少，假设2020年核电7000万千瓦机组全部投入运营，届时全国煤炭消费增长将是20005000万吨，发电用煤需求也将大幅回落，因此，核电大规模发展对煤炭消耗将产生重大影响。四、核电建设对设备进口的影响1、核电站的构成一个核电站通常由 3 部分构成，一部分是反应堆，即我们所说的核岛部分；一部分是汽轮机、发电机等，就是常规岛部分；还有一部分是辅助设备（bop），指的是核蒸

12、汽供应系统之外的部分，即化学制水、海水、制氧、压缩空气站等。核电站就是利用一座或若干座动力反应堆所产生的热能来发电或发电兼供热的动力设施， 用铀制成的核燃料在反应堆内发生裂变而产生大量热能， 再用处于高压力下的水把热能带出并进行传递，使在蒸汽发生器内产生蒸汽，蒸汽推动汽轮机带着发动机一起旋转，电就源源不断地产生出来，并通过电网送到用户终端。 表4：核电设备分类 核岛设备常规岛设备辅助系统（bop）主要包括反应堆堆芯、 反应堆压力壳、堆内构件、控制棒驱动机构、 蒸汽发生器、 主泵、 主管道、安注箱、硼注箱和稳压器等。主要包括汽轮机、发电机、除氧器、凝汽器、汽水分离再热器、高低压加热器、主给水泵、

13、燃料转运装置、凝结水泵、 主变压器和循环水泵等。指的是核蒸汽供应系统之外的部分，即化学制水、海水、制氧、压缩空气站等。 图1：压水式反应堆核电厂的基本工作流程2、核电技术的发展与趋势 法国、美国 、日本、加拿大、俄罗斯等国家都已经掌握了第二代成熟的核电技术，目前世界上的大多数核电站都属于第二代反应堆或其改进型。但世界上的核电技术已经发展到了第三代，而第三代核电技术只有美国、法国、日本掌握。目前法国正在着手研究建设第三代核电站；美国也在联合其他核电先进技术的国家进行第四代核电站的研究论证工作，包括中国在内。中国核电的发展路线是轻水压水堆，技术处在二代加，接近第三代。表5：核电技术发展趋势第一代（

14、gen-i）第二代（gen-）第三代（gen-）第四代（gen-） 早期的原型堆电站，即1950年至1960年前期开发的轻水堆核电站，如美国的希平港压水堆（pwr） 、德累斯顿沸水堆（bwr）以及英国的镁诺克斯石墨气冷堆等1960 年后期到 1990 年前期在第一代核电站基础上开发建设的大型商用核电站， 如lwr（pwr，bwr） 、加拿大坎度堆（candu） 、苏联的压水堆vver/rbmk 等。 先进的轻水堆核电站，即1990年后期到2010年开始运行的核电站。第三代核电站采用标准化、最佳化设计和安全性更高的非能动安全系统，如先进的沸水堆（ abwr） 、系统 80+、ap600、欧洲压水

15、堆（eepr）等。 待开发的核电站，其目标是到 2030年达到实用化的程度， 主要特征是经济性高 （与天然气火力发电站相当）、安全性好、废物产生量小，并能防止核扩散。 3、中国的核电技术发展2007年，始自2004年的中国第三代核电技术国际招标尘埃落定。经过技术、经济、国产化、融资条件等多方面的评审论证，中国决定斥资数百亿元引进美国西屋公司（已经被日本东芝公司54亿美元收购）ap1000技术建设浙江三门、山东海阳两大核电自主化依托工程。中国确定第三代核电技术的路线图：先从美国西屋公司引进第三代核电技术，建设四台核电机组，中方通过消化吸收后，在第五台核电机组建造时，实现ap1000的自我设计目标

16、。中国引入第三代核电技术是选定一种国际先进的第三代技术，统一中国核电的技术路线，按照目前的发展态势，实现2020年运行核电装机容量7000万千瓦的目标。4、中国核电设备进口需求价值按照2020年核电装机容量7000万千瓦目标核算，届时将新增核电装机容量6090万千瓦，建造一座核电站，核岛设备、常规岛设备以及辅助设备投资比例大致为 6：3：1，按照核电建设成本1万元/千瓦计，2020年前实现6090万千瓦则对应6090亿元的总投资，按设备投资大约占总投资的45%计算，设备投资约2740亿元。如果设备国产化率达到60%70%，那么中国核电设备进口需求将达到8221096亿元的巨大产业价值。目前中国

17、还没完全掌握百万千瓦级核电站设计技术。堆芯设计、部分关键设备设计尚未掌握，一些关键技术的设计目前仍处在“模仿”阶段。一个核电站有各种系统300 余个，需要大大小小的零配件数万台套在核心部件和重要核级材料（例如焊材）方面，中国仍然依赖进口。其中中国需要进口的核电技术设备包括：1）大型铸锻件。占核电站设备的比重大而且价格昂贵有些设备国外还不卖，而国内又没有做过这么大的，如最大的钢钉重400吨到500吨。 2）主循环泵、核级泵。主循环泵是核电站的心脏，截至目前，中国核电站的主循环泵和核级泵全部进口。 3）核安全级阀门。截至目前，国内几大核电站的主安全阀、释放阀、喷淋阀、隔离阀等依靠从国外进口。一个百

18、万千瓦级核电站的核岛、常规岛等共需阀门万多台。 4）焊接方面。核设备对焊接工艺的要求也非常高，中国核级的焊接工艺也尚待过关，焊材仍需要从国外进口。 五、核电建设对铀燃料的影响1、核燃料资源分布核电站所要求的核燃料主要是指浓缩过的铀-235。铀资源主要分布在澳大利亚、哈萨克斯坦、加拿大、美国、南非等国家，中国的铀矿资源主要分布在江西、湖南、广东、广西等地，占探明工业储量的74%。图2：世界铀资源分布2、中国核电发展及燃料解决途径中国核电的大规模建设和发展，使国内对天然铀的需求量快速增长，目前中国的核电装机容量占全国电力总装机总量的1.3%，为910万千瓦，2020年将在国内增建至少40座核反应堆，提高核电装机总量比例到5%，达到7000万千瓦，根