与煤争锋 惟有核能（图表）

    据巴黎的国际能源机构（IEA）预测，由于工业化进程的不断推进和人口的持续增长，到2030 年，全世界能源需求将增长51%。如果这些需求全部依靠建设燃油和燃煤电厂来满足，那么未来环境将会进一步恶化。天然气虽是一种可用于发电的清洁燃料，但其价格却不断飞涨。水力发电已占世界电力供应的至少20%，其进一步发展的空间也已不大。替代能源如太阳能、地热及风能在大多数国家的电力结构中所占比例极小，需要大力进行经济改革才能使它们成为真正意义上的能源。对许多决策者来说，剩下的可选择方案只有核电。
 
    核电站始于19世纪50年代到60年代开发的早期第一代轻水堆。在第一代堆的基础上，开发出了更加大型的商用第二代轻水堆。现在正在进行第三代核能发电技术的标准化和最佳化的设计。第四代堆是由美国倡导而开始的，并在世界范围内进行了反应堆概念的征集工作。其初衷主要是为了防止核扩散，开发出面向发展中国家的超长寿命堆芯的密闭型小型反应堆等概念。到2001年4月，共有12个国家提出了94个反应堆概念。其中水冷却堆28个，液态金属冷却堆32个，气冷堆 17个，其他堆型17个。

    一、核能的优势

    （1）核能是主要的电力来源。全球电力需求不断增长（表1），核能在很多国家都是仅次于煤炭的电力来源（图1）。

表1  1999-2020年全球电力需求

来源：Massachusetts Institute of Technology
 
图1 各国电力来源 (图中各条块表示电力生产总值)

 
来源：OECD/IEA Energy Information 2005
      OECD/IEA Energy Statistics of Non-OECD Countries

表2 各种燃料排放的废气量

来源：www.epa.gov/clean energy/impacts

    （3）核能的电力成本低
 
    有关传统燃料可靠性及价格等问题也促使各国纷纷考虑核电。世界核协会按照发电厂建造及运营的全部电成本以两种利率进行了计算。按照10%的利率计算，每千瓦中等发电成本，核能为4.0美分，煤为4.7美分，天然气为5.1美分。按照5%的利率，每千瓦中等发电成本有所下降，核能为2.6美分，煤3.7美分，天然气为4.3美分。此外，化石燃料价格的上涨使核能更具优势。

    二、当今世界核电现状

    世界上第一座商业化核电站1956年在英国运作，现在有435座商业化核电反应堆运行在30个国家，总容量370，000Mwe，供应全球电力的16%。还有56个国家拥有284个研究堆和220个船用核动力装置。正在建设的核反应堆有30个，计划建设的核反应堆超过70个。
 
    截至2007年5月31号，全球核电反应堆情况如下表3。

    表3  2006-07年度全球核电反应堆及对铀的需求

来源：WNA，IAEA

    三、核能技术主要进展

    核能技术的研发进展主要体现在第三代核能技术、第四代核能技术、先进燃料循环技术。
 
    三代改进型轻水堆是指从二十世纪90年代后期到2010年开始运行的反应堆，有在第二代堆型的基础上的改进型沸水堆（ABWR）、系统80+（System80+）、AP600、EPR 等 。第三代核能技术在安全性大为提高的同时，其经济竞争力也大为提高，发电成本可与火电竞争。第四代堆是一种革新型反应堆，其实用化目标是2030年。第四代核能技术具有良好的经济性、更高的安全性、核燃料资源的持久性、核废物最小化和可靠的防扩散性。燃料循环技术包括铀矿的生产和储备、核燃料增殖和再循环、乏燃料的后处理和放射性废物最终处置技术等。
 
    第三代核堆情况如表4所示。

表4 第三代核堆

来源：2007 World Nuclear Association

    第四代核堆仍在设计中，国际上计划2010-2030年间开发出6个反应堆（表5）。 

表5  第四代核堆

 
注：“高”表示7-15 Mpa，“+”表示有一些 U-235 或 Pu-239，** 电池模式具有很长的核芯寿命(15-20年)或者可替代的反应器模式
 
    来源：DOE

    参考文献
    １．国际核能领域最新动态，国外核新闻 2006.7
    ２．核能复苏，国外核新闻 2007.1
    ３．日本核能政策的发展及借鉴分析，科技促进发展 2007（29）
    ４．国际能源机构：世界应大力发展核电，FT中文版，2006.11.2
    ５．东芝并购西屋获美CFIUS通过，第一财经日报2006-06-06
    ６．东芝购西屋收官 法日两大核电集团拟结盟，
    ７．http://it.sohu.com/20061019/n245878130.shtml
    ８．Nuclear Power in the World Today，2007 World Nuclear Association
    ９．Nuclear Power and the Environment，www.eia.doe.gov
    １０．The Nuclear Energy Agency，http://www.nea.fr/html/nea/flyeren.html