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国外核电工业发展现状
作者/来源: 新华网                   发布日期: 2010/4/7 0:00:00
  
1986年4月,前苏联的切尔诺贝利核电站4号机组发生爆炸,部分国家的核电发展政策也由此改变,意大利、瑞典、德国、西班牙、比利时等国此后纷纷表决通过了暂停建造核电厂的决定。然而,更多的国家,选择了继续。本文选取了四个具有代表性的国家,或是核电工业规模大、或是速度快、或是事故多、或是受关注高,而且有趣的是,这四个国家全部是朝核六方会谈的成员国。
   美国:核电站数量最多
   至今美国总共建造的商业核电站有132座,除已经关闭的28座,目前仍在运行的有104座,居世界之最。
   2003年,核电在美国发电量中所占比例为近20%,相当于减少6.7亿吨燃煤导致的二氧化碳排放量。美国核能研究所(NEI)2003年9月3日宣布,2002年,美国的103座核反应堆连续第四年成为可扩大规模的基荷电力生产中成本最低的电力来源。
   美国核电电成本2003低水平,平均为每度电1.83美分,再次低于燃煤电厂(每度电2.07美分)。核电机组容量因子 (plantcapabilityfactor)由1989年的62.2%上升到1999年的85.5%,使美国在仅增加2%的核电能力基础上,增加发电 38%,但美国希望到2020年将使核电比例从2003年的20%降到 12%以下。
   较为特殊的是,美国的核电发展在近20多年中基本停滞不前,其中最重要的原因就是1979年宾夕法尼亚州三里岛核电站发生了严重事故。这次事故虽然没有造成人员伤亡,但震惊了全美国,使政府遭受巨大压力,也使美国的核电工业遭受了沉重打击。1976年美国核准最后一个核反应堆建造许可后,一直没有新建核反应堆。核电建设走入长时期的低谷。美国能源情报署(EIA)在2004年能源预测报告中预测,在2025年前美国不会新建核电站。
   然而,按照70年代颁布的40年运行寿期规定,到2015年所有核反应堆都将关闭,而2000年就有将近1/ 3的核反应堆已运行30年以上。因此,许多核电站开始向英国核管理委员会(NRC)提出申请,要求延长运营期限。20 00年3月,巴尔的摩Gas&Electric公司率先得到NRC的延长运营期限许可,所属CalvertCliff s一号和二号机组获延长20年运营许可,预计到2034年和2036年关闭。2000年5月,DukeEnergy的 3个核电机组也得到20年延期许可。到2001年1月,约40%的美国商用核电站提出了延期申请。获得延期许可并非意味着核电公司就一定会继续运营反应堆。事实上,申请核发一个核反应堆延期许可约需2千万美元费用,要比数十亿美元的建设费用少得多。很多核电企业获得延期许可的主要目的是增加其出售运营权时的吸引力。
   美国能源情报署(EIA)在2004年能源预测报告中表明,美国核发电量有望年平均增加0.2%——从200 2年的98.7GW增加到2025年的102.6GW。同时预测,美国核电在2006年前将达到100.4GW高峰,到2025年将降至99.6GW,电力总消耗从2002年36750亿KWh增加到2025年的54850亿KWh。二氧化碳排放预计从2002年的57.29亿吨增加到2025年的 81.42亿吨。
   尽管担心发生三哩岛那样的核危机,美国核电40年发展过后在全国电力中所占的比例仍在不断升高。据美国核能研究所的一份报告称,如今核电已占公用事业公司所发电力的22%,而1960年这个数字为零。尽管有环境问题和煤一样的成本问题,核燃料在美国发电公司仍然受人偏爱,发电市场份额如今占58%,高于 1960年53%,仅在伊利诺斯州就有 11座核电厂在运行。天然气电力市场被瓜分,如今只占10%的市场份额。新能源享有州和联邦政府补贴,如太阳能、风能,它占发电市场的份额不足5%。
   朝鲜:核设施命运多舛
   早在20世纪50年代末,朝鲜就已开始了核技术的研究工作,前苏联在1965年帮助朝鲜建立了“宁边原子能研究所”,培训了部分核技术人才。当时,朝鲜从原苏联引进了第一座800千瓦的核反应堆,核技术研究初具规模,从而,宁边成为朝鲜的核工业重地,这里能提炼浓缩的铀元素,可用于生产核武器,因而也成为美国和国际原子能机构格外关注的地方。
   到20世纪末,朝鲜相继建成了6个核研究中心、两座研究性质的核反应堆和一座核电试验堆,已在全国范围内探明可开采的铀储量多达400万吨,有6座铀矿可以开采,已建成3座二氧化铀转化厂、一座天然铀燃料组件制造厂和一个核废料贮存场,基本建成了从铀矿开采到核废料处理的核燃料循环体系,具备了研究、制造核武器的能力。
   1989年,朝鲜在宁边建成的一个电功率为5兆瓦的石墨冷却研究用反应堆因为铀燃料棒外表锆层破损,不得不对核废料进行后处理,并因此获得130克钚(制造核武器的原料)。今年5月11日朝鲜外务省发言人在平壤说,朝鲜最近已完成了从5兆瓦试验型核反应堆中取出8000根废燃料棒的工作。该发言人解释这一举动的背景时说:“朝鲜此前早已宣布,由于美国布什政府于2002年12月撕毁了以提供轻水反应堆为核心内容的朝美框架协议,并以核武器对朝鲜进行威胁,朝鲜重新启动了根据框架协议冻结的5兆瓦核反应堆,并恢复了5万千瓦和20万千瓦核反应堆的建设工作。”发言人表示,朝鲜将以此为基础,发展核动力工业,同时将继续采取必要的措施,以扩大在目前形势下用于防卫目的的核武器库。
   这座5兆瓦试验型核反应堆位于朝鲜平安北道宁边郡,属于石墨反应堆型,这种核反应堆的废燃料棒可被用来提取制造核武器的原料——钚。美国由于担心朝鲜发展核武器,于1994年与朝鲜签订了一个框架协议,承诺提供两座轻水反应堆以换取朝鲜对既有核设施的冻结。然而,2002年底,朝鲜指责美国未履行其承诺,宣布重新启动冻结的核设施。至今,朝鲜核问题一直牵引着世界各方力量关注。
   俄罗斯:规划明天的核电
   2000年俄罗斯联邦在促进国内核电发展方面实施了许多重大步骤,同年5月俄罗斯联邦政府批准了俄罗斯在21 世纪前50年的核电发展战略。
   此后,俄罗斯总统普京发出倡议,要求发展新的核技术以便找到解决核电安全问题和防止核武器扩散的方法。并且在要求利用20世纪90年代前开始建造的核电厂最大限度地增加发电量的基础上,俄罗斯联邦政府批准了直至2020年的俄罗斯能源战略。
   俄罗斯核电厂的总装机容量占国内总装机容量的约11%,发电量占国内总发电量的15%,占俄罗斯欧洲部分总发电量的约20% 。在俄罗斯西北地区中部地区以及伏尔加地区核电发电量所占份额达到30%~40%。
   在20世纪90年代中期的危机之后,俄罗斯核电发电量一直在持续增长,核电发电量在最近两年的增长主要应归功于电厂负荷因子的增加,如果按目前的形势继续发展核电发电量将会超过天然气发电量。
   由于1986年4月前苏联的切尔诺贝利核电站爆炸事故,今天的俄罗斯一直格外重视核电安全运行问题。根据严格的国际安全要求,俄罗斯对正在运行的核电厂与预期建造的核电厂在安全基本标准方面的比较表明,必须对正在运行的老式设计的核电厂进行不断改进。在有效利用现有容量方面,俄罗斯的核电厂仍然比不上其国外的同行国外核电厂的平均负荷因子( 目前已超过79%),而俄罗斯核电厂的平均负荷因子在2000年才达到约69%。目前,俄罗斯核电厂所面临的一项艰巨任务,是如何更加有效地利用现有容量使其达到全球平均水平。
   按照俄罗斯的能源战略预期发电量每年将增长2%,特别是核电厂应使其年增长率达到5%,与此同时核电在俄罗斯欧洲部分总发电量中的份额应达到37%。
   目前,俄罗斯核电至2010年的主要目标,是更加有效地利用现有容量做好第一代机组的现代化改造和寿期延长工作,完成已处于施工后期的核电机组建设(加里宁3号机组、库尔斯克5号机组、罗斯托夫2号机组、巴拉科沃5号机组)以及在现有厂址上新建核电机组。
   按照核电发展计划,俄罗斯已开始建造总装机容量为12G瓦的核电机组。在20世纪90年代俄罗斯平均每年有1 .3G瓦的核电容量投入运营,在某些特定的年份达到了每年2~3G瓦。根据核电发展战略,在2010年之前俄罗斯平均每年将有1G瓦的核电容量投入运营,此后每年将有2.5G瓦投入运营。新的第三代反应堆(将成为俄罗斯直至2020年核电的基础)将建立。
   日本:核电站事故频发
   日本作为一个能源严重匮乏的国家,目前运行的核电站有53座,装机总容量为4300万千瓦,全国有35%的电力来源于核电,而其他能源发电量所占比例是:油占25%,天然气占17%,水力占10%,煤占10%,地热等占3%。核电占据鳌头,因此,日本电力工业已开始进入以核电为主力的时代。
   日本电力设备的结构二战前是“水主煤从”,二战后从20世纪60年代初起变成“油主水从、煤从”,到20世纪 70年代,特别是第一次“石油危机”后,发电用能源向多样化发展,1966年7月日本第一座核电站开始运转。此后的时间里,日本核电的增长速度与油电在整个发电量中的比重下降速度成正比。
   早在1986年,日本综合能源调查会的原子能部就提出了《21世纪日本核电远景》的预测报告,根据这一预测,日本发电用核反应堆2010年将达86 座,2030年将达到112座。日本综合能源调查会是通产大臣的咨询机关。它的这个预测报告制定于前苏联切尔诺贝利核电站事故之后,在制定报告过程中,国际油价已经出现大幅度下降。但是这个报告证明,日本并未因为这两个因素而动摇今后发展核电的基本方向。就是在1986年,日本核电站的开工率达 76.2%,创历史最高水平,全国运转中的各种类型的核反应堆共有32座。平均开工率自1982年以来,已连续五年超过70%,这在西方发达国家中也是高水平的。
   遗憾的是,日本也是一个核电事故频发的国家,尤其是近10多年以来。1997年3月,茨城县东海村一家核废料处理厂起火并爆炸,37名工人受到核辐射;1999年7月,福井县敦贺核电站发生核泄露事故,50多吨含有辐射物的冷却水泄露;1999年9月,东海JCO事业所发生重大核泄漏事故,2人死亡,周边地区439人受到直接辐射;1999 年10月,京都一个核电站发生故障,40万户家庭电力中断。2001年11月,滨冈核电站三天内发生两起核泄露。20 04年8月9日,位于东京以西约350公里福井县的关西电力公司美滨核电站,3号机组涡轮室内发生蒸汽泄漏。
   尽管日本核事故不断,但日本政府无视民间反对,坚持到2010年为止再建20座核电站的计划。
   专家认为,日本核事故频发,可能与日本核能发电方面的制度有关。日本发展核电主要以“政府主导,企业操作”为主,即谁有资金谁就可以投资核能。但对于企业是否能保证核电生产的绝对安全、充分培训有关人员、避免工作人员疲劳过度、精心进行设备保养等,都没有严格的监控制度。日本多家电力公司曾因隐瞒核电站事故隐患,篡改安全检查检修记录等问题而被曝光。
   (BOX1)世界重大核事故
   1957年,英国温德斯凯尔核综合设施发生大火,放射性云状尘埃进入大气层,造成数年后数十人死于癌症。
   1957年9月,前苏联秘密核工厂“车里雅宾斯克65号”的一个核废料仓库发生大爆炸,迫使紧急撤走了当地11000居民。
   1957年10月,英国温德斯凯尔的一家铀生产核反应堆发生火灾,事故产生的放射性物质污染英国全境,至少有 39人因此患癌症死亡。
   1979年3月,位于美国宾夕法尼亚州的三哩岛核电站发生严重失水事故,放射性裂变产物泄漏到安全壳内。
   1986年4月,前苏联的切尔诺贝利核电站4号机组发生爆炸,31人当场死亡,8吨多强辐射物质倾泻而出,污染遍及居住着694.5万人的15万平方公里地区,320多万人直接遭受核辐射侵害。参加救援工作的83.4万人中,已有5.5万人丧生,7万人成为残疾,30多万人受放射伤害死去。
 
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