我们的目标

      最近一周以来全球最热门的话题莫过于在根本哈根举行的联合国气候大会。中国作为全球最大的发展中国家，提出了到2020年我国GDP碳强度与2005年相比下降40%-45%的承诺。她的重要性不仅在于中国向世界展示了一个负责任的大国形象，更向世界提出了一种新的节能减排的标准，受到发展中国家的普遍欢迎。

      所谓“碳强度”就是指创造单位万元GDP所产生的碳排放量，它把碳排放总量同GDP增长相挂钩，既满足了全球节能减排的要求，又能够满足各个国家不同的发展阶段的要求。就像一个国家发达与否要参照人均GDP一样，用碳强度来计算节能减排更适合于多数发展中国家，也比单单提出减少碳排放总量更为科学。

      那么如此之高的目标，我们究竟能否实现呢？

      国家“十一五”计划提出到2010年全国单位GDP能耗比2005年降低20%左右。截至到2009年4月我国已经关闭了83个20万千万以下的小型火力发电企业，取而代之的是增加风力发电，太阳能发电、水力发电和核电站建设来满足日益增长。未来我国还将进一步关闭小型电站，加大在新能源和水电、核能方面的投入。在不久前我国出台的一些列政策当中，核能作为重要的应对方案被高调提出，这预示着我国在未来的20-30年内大力发展核能行业的决心。

      世界核电现状

      从2009年初开始，因1986年切尔诺贝利核电站事故而沉默了超过20年的核电行业再次被人们推到了聚光灯前，成为了人们热议的话题，更成为各国政府解决节能减排，度过能源危机的重要方案之一。因为与风能和太阳能相比，核能被普遍认为是一种值得信赖的能源解决方案。

      虽然风能和太阳能在全世界范围同样受到极大的关注，但是技术本身发展时间要远远短于核能技术的发展时间，技术方面不够成熟，虽然在各个国家间都有很多应用，但在诸多方面还不能让人们全面信赖，如二者都受自然因素影响明显，技术研发成本交稿，同时都需要较高电网接入技术，否则将有大量能源浪费在接入和传输过程中。

      核电技术在二战之前就已经开始研究，并与上世纪50年代投入生产使用。虽然历史上发生过美国三英里岛核电站核安全事故和前苏联切尔诺贝利核电站核泄露事故，但是今日的核电技术和核电行业的自身的严格管理已经可以保证核电站的安全稳定运行。在全球范围来看，世界电力的15%来自核电，已有30个国家正在使用核电，还有10-20个国家准备在未来10年进入核电产业。根据国际原子能机构的统计，目前世界上共有370做核反应堆正在运行，为当地的居民提供电力供应。以英国为例，核电占英国全国发电总量为20%，苏格兰85%的电力来自境内的两座核电站，利物浦、曼彻斯特和兰卡斯特的电力全部来自于其附近的一座核电站。

      我国的核电发展

      与世界核电工业发达国家相比，我国的核电发展处在什么样的阶段呢？我们国家的民用核能研究始于二十世纪七十年代，1991年我国第一座核电站秦山核电实现并网发电。在过去近20年的时间内，我国先后与法国、加拿大和前苏联合作并开展技术转让，先后建设核反应堆11座。2007年之后，我国又与美国、法国主要核电设计和运营企业合作，在未来10年内在修建16座基于第三代核电技术的核反应堆。但是，我国核能发电量占全国总国电量的比例一直不高，截止到2009年底，我国的核能发电量仅占全国发电总量不足2%，发展潜力巨大。

      在过去40年间，我国的核电行业发展平稳，与世界其他核电行业发展较快的国家相比，存在不小的差距。以现在正在运行的核反应堆数量为例进行比较（如图表1），我国正在运行的核反应堆数量仅为11座。美国是现今拥有正在运行的核反应堆数量最多的国家，共计104座，法国次之为59座，日本第三名有53座。我们的近邻俄罗斯有31座，韩国有20座，其他西方国家如乌克兰15座，德国有17座，加拿大18座，英国有19座。这主要原因是由于核电技术自美国“麦哈顿计划”开始，一直掌握在西方国家手里。受到国家政治体制和意识形态的影响，我国核电技术一直到上世纪70年代，才得到了法国的技术援助，因而起步较晚。我国自身有着丰富的煤炭和水利资源，因而在国家发展初期，建设核电站这样一项投资巨大、施工管理复杂、安全生产要求高的长期性大工程，并没有得到快速发展。

      2009年全世界对核燃料的需求为65.4万吨铀。通过这些被消耗的核燃料，我们可以分析出出各个国家核能发电量的多少。如图2所示，美国在消耗的核燃料方面是无可争议的第一名，2009年预计消耗18.8万吨铀，有中国不足其的9分之一为2千吨铀。法国、日本仍然分列第二和三位，分别为10.5万吨铀和8.3千吨铀。虽然德国（17座）的核反应堆数量少于英国（19座），但其消耗的核燃料数量和核能发电量要多于英国，主要原因是英国是世界上核能利用较早的国家之一，二战之后就开始建设核电站，因为近年来一些核电机组由于濒临使用年限，所以不能满负荷工作，因而其消耗核燃料量和发电量有所下降不及德国。美国是目前世界核能发电量最多的国家，其年发电量约为8千亿千万时（1千瓦时电相当于1度电），约为世界核能发电总量的30%，而我国核能发电量仅占世界核能发电总量的不足3%。另外，美国是世界上少数几个铀矿资源丰富的国家，其得天独厚的资源优势也是其核燃料消耗最多，核能发电量最多的因素之一。我国消耗的核燃料也相对少，因为正在使用的核反应堆数目少，而且多数核反应堆也都是中小型核反应堆。

      另外，在这十个国家中，除乌克兰以外，其他9个国家的经济总量均排在世界前15名。受前苏联解体影响，虽然分离出来的乌克兰经济总量不高（GDP在全球排名中约为50-60名），但是还具备了一定的工业化基础。这从另一个侧面说明了，核电的发展可以作为一个国家工业化发展成熟与否的重要参考因素之一，同时为国家的工业发展提供了能源保障。

      在2008年，全世界总发电量的15%来自核能，共计26万亿千瓦时。上述10个主要核能国家中有8个国家高于世界平均水平，其中法国核能发电总量更是以占本国发电总量的77%位列各国之首，乌克兰超过半数以上的电力供应来自核能。在我们的东亚邻邦日本和韩国，核能发电量分别占各自国内发电总量的33%和38%。但是世界核能发电量最多的美国，其核能发电量仅占本国发电总量的五分之一，由此也可以看出美国消耗的能源巨大。在这10个在国家中，核能发电比例低于世界平均水平的国家仅有中国和加拿大。由于加拿大天然气、石油和水利资源丰富，是其主要能源支柱，因而核电比例仅占12%就可以满足国内生产生活需求，而且加政府还要将全国电力的 10%援助给美国。

      我国的核能比例不足全国发电总量的2%，与世界第二大经济体的身份极不相称。因为核能比例过低就意味着其他能源的比例可能过高，随之而来的是温室气体排放量可能过高。在我国发电量的近70%来自以煤炭为主的火力发电，其排放的二氧化碳、二氧化硫数量巨大。核能作为被世界公认的不排放温室气体的产能形式，可以最大限度的减少发电过程中排放的温室气体。如果我们增加核能发电比例，那么就意味着可以减少火力发电，进一步减少温室气体排放。同时，随着第三代核能技术的应用，其一台核电机组的发电量将是我国原有中小型火电机组的4-5倍，也就是说我们兴建一台百万千瓦时的核电机组就可以关停4-5座中小型火电机组（20万千瓦时），这无疑可以大量节约煤炭资源，减少温室气体排放，提高能源利用率，为我国实现键能减排目标做出重要贡献。

      截至到2009年底，上述10个核工业大国已经获得批准的新核电机组数量为48台，我国占三分之一，有16台。经审批的超过10个新建机组的国家仅为英国和中国，但是英国预计要到2012年才能开始动工，2017年并网发电，到2020年最多只能有2台机组实现并网发电。而我国已经有4台机组于2009年开始动工，预计2014年第一台机组就能并网发电，到2020年将有8台以上，共计780万千瓦时的大型机组可以实现并网发电。这说明了我国开始对核电行业发展予以的高度重视。根据国务院2007年11月批准的《核电中长期发展规划(2005-2020年) 》，预计到2020年我国核能将占能源总比例的5%。

      其他核能大国中，俄罗斯准备再建9台大型核电机组以减少本国对石油和天然气的依赖，使其核能占能源比例由原来16%增加至25%，以节约更多的石油和天然气资源用于出口。同时，受1986年切尔诺贝利核电站泄露事故影响，乌克兰暂时还没有兴建核电机组的计划，这个人类历史上最大的核泄漏给这个地区的人民造成难以抹灭影响和痛苦的回忆，至今当全世界的人们谈起这起事故的时候，仍然心存芥蒂。也正是由于这起和安全事故，使得全球的核电发展停滞了20年。没有新建核反应堆计划的另外一个国家是德国。出于科技、安全、生态和经济等因素考虑，德国现有的17座核电站到2020年服役期满后，全部关停。届时，德国将全面放弃核能，成为西方工业国家中第一个决定放弃核能的国家。取而代之的是近些年德国在风能等可再生能源领域投入巨大，同时增加了天然气的使用。但是，德国的能源公司们并没有放弃核电，他们正在联手进入其他国家的核电领域。

      随着气候变暖的加剧和世界范围内的能源紧张，全世界在能源领域的投资建设也越来越密集。根据世界原子能机构提供2008年统计的数据，到2020年全球将建设426个核反应堆，到2050年全球还将再建设1400个核反应堆。 截止到2009年，中国等待审批的还有125个核反应堆，如果这些核反应堆都能如期实现上网发电，届时中国的核能发电量预计将占全国总发电量的15%以上，核反应堆数量、核能发电量和核燃料使用量都将超过美国，成为世界核能第一大国。这对应对气候变化，缓解我国长期以来的能源供应紧张，以及改善我国长期以来发电主要靠煤炭的不合理能源结构起到了重要作用。我们可以想象，一座百万级核反应堆的建立，就可以减少5座20万千万时的小火电机组，不但提高了能源利用率，而且对环境贡献巨大，因为核能是完全不排放温室气体的发电方式。

      另外，在图表5中我们还可以看到，除原有的核能大国外，印度、南非、阿联酋和意大利也将成为未来核能发展的主要参与者。虽然这些国家目前没有或者刚刚开始使用核能，但是可以预见其未来广阔的发展空间和良好的环境收益。同为世界排放温室气体较多的国家之一，印度在发展核能方面也作出了积极的贡献，依靠美俄技术准备未来建设38台核电机组。但是，近期纰漏出来的人为使用核反应堆中的重水导污染核电站周围居民饮用水的事件，和印度今年来在核武器研发和使用方面的武断行为，令人对其核电站安全生产和正确使用核能方面心存疑虑。总体说来，未来世界核能领域将迎来重大发展机遇期，希望不要再因为个别国家的个别事故再次影响人类和平利用核能的初衷。

      民用核能技术一直以来被世界核大国垄断。任何一个没有自主设计能力的国家，如果想建设核电机组必须支付动则数十亿美金高昂的价格。目前世界范围内主要使用的核电技术有压水堆(PWR)，改进型压水堆(APR), 欧洲改进型压水堆(EPR)，俄罗斯压水堆(VVER)，加拿大重水反应堆(Candu)，清水反应堆(LWR)，沸水堆(BWR)，石墨反应堆(Magnox)和气冷堆(AGR)等。长期以来，第一代、二代、三代核反应堆技术被世界上几个核能大国所垄断，如美国、法国、俄罗斯、加拿大等。过去近20年内，我国以压水堆为主，采用多种不同的核电技术，并且正在建设的新核电站项目中，以美国西屋公司(Westinghouse)的AP1000和法国阿海珐公司(Areva)的EPR为主。

      但是，我国从一开始就没有放弃核电技术领域的自主研发。自民用核能研究开始以来，我们一直专心研究压水堆技术，通过与美国西屋公司的共同合作，我国在上世纪90年代初建设了第一座自主研发的秦山核电站。同时，我国也在法国阿海珐公司的技术支持下，成功研制了“中国改进型压水堆(CPR)”，并准备部署在岭澳二期和红沿河核电站。这标志着具有中国自主知识产权的核反应堆技术正在走向成熟。可以预期的是，由于CPR设备国产化率超过90%，再加之我国相对较低的劳动成本，未来10-20年内我国自主研发的CPR技术将打破美法等国长期以来垄断的核电技术领域，可以成为我国工程技术出口主要的主要产品，将在未来世界核电设计领域占有一席之地。

      同时，我国在第四代核反应堆技术研发方面也不落后于世界先进水平。目前由清华核研院研发的第四代高温气冷堆(HTR)技术也具备了工程实施能力，已经于2009年9月部署在山东石岛湾核电站，预计在2013年实现并网发电。

      如果一个拥有超过150座核反应堆的核大国不具备自主研发核反应堆的能力，那将是令人难以置信，也将无法保证其核能领域的长期发展。因此，在核电关键技术领域的突破对我国核电行业来说十分重要，因为它将标志我国由民用核大国走向民用核强国。

      由于应对气候变化而带来的技术革新还会有很多，不仅仅是核能技术，这必将引起新一轮的产业革命。在过去的200年，我国的工业化进程一直长期落后于西方工业强国，但是这次重要的历史机遇期，中国将首次和西方工业强国照在同一起跑线上，共同致力于包括新核能技术在内的技术革新。因此，我国具有自主知识产权的核能技术将成为我国实现节能减排目标和国家能源战略的重要保障。

      核能发展的挑战

      当然，在我国未来的核能也不是一帆风顺的。其主要面临的挑战基本来自三个方面：充足的核能技术人员，完善的核燃料供给和安全的核废料处理措施。这三个方面缺一不可。

      人才挑战

      在人员培养方面，我国核能专业人才严重缺乏。曾经国内高校每年培养的核专业人才仅仅来自清华、哈工程和上交大的三个班级的不足120人。在“十一五”计划确立核能发展目标之后，我国从2007年开始增加了核能人才的培养，每年培养1200名本科毕业生，并且从其他相关专业，如机械、动力、电子、土木、环境等，挑选部分专业人才进入核能行业。未来20年内我国将建设125座核反应堆，总体运行核反应堆数量将超过150座，按每座核反应堆平均需要专业人员500人计算，总体需要核能专业人员超过75000人，这还不包括上下游相关行业。可以想象，未来20年中国的核能事业受到人才的挑战将是多么巨大。

      当然，这个问题也不仅仅是在我们国家，核电人才短缺，是一个全球性问题。由于过去20多年来的冷遇，世界上很少有国家专门培养核能人才。现在世界各国核能行业的主要运营团队基本都是从上世纪七八十年代进入该行业的专业人员，人员补给严重断档。欧美一些国家已经开始了挖掘核能专业人才的竞争。从2009年开始，原本只对本国籍人士开放的核能行业，在英国、美国和其他新兴核能国家已经全面开放，不再受国籍限制，只要具备能力要求的人才就可以获准进入该国的核能项目。同时，为了便于核能专业人员能力考核，英国还为核能行业的从业人员量身定做了行业人员考核标准。该标准将对行业内的技术工人，工程师，经理和总监等做出详细的能力规划。该标准将于2010年上半年对外公布。

      通过对国际核能行业人才紧缺这一现状的逐步分析，我们可以断定未来针对核能行业专业人员的竞争也将是空前激烈的。这也对我国核能巨头们提出了新的要求，不仅要不断培养本国的后背人才，而且也要走向国际市场招募具有国际经验的核能专业人才。这将对为我国核工业的国际化和核能技术的出口打下基础。

      核燃料供给挑战

      由于未来20年全球将掀起一股建设核电站的浪潮，必然导致核燃料市场的供应紧张。按照目前的状况，澳大利亚、美国、加拿大等国作为核燃料的主要产地，不但可以自给自足而且还可以大量输出国。另外，俄罗斯虽然作为世界铀矿的主要产地，却限制本国铀矿的出口。俄罗斯的铀矿资源仅供应本国核能需求。我国现探明的铀矿资源贮备情况并不乐观，主要从澳大利亚进口核能燃料，我们不希望类似今年铁矿石进口的国际贸易争端再度发生在核能领域。但是我们无法保证它再来一定不发生，那么我们就需要一面加强国内核燃料的勘探和精炼，一面增加核燃料进口国家的选择范围，参与国际核燃料领域的商业运营。在必要的时候，可以动用主权基金对目标企业进行部分收购，以保证长期稳定的核燃料供给。随着核能的进一步发展，核燃料将会成为与石油、天然气和煤炭等同的国家能源战略储备资源。做好核燃料的供给是我们即将面对的重要挑战，我们不希望类似2009年全国众多省份发生“气慌”的事件在核能行业再度发生。

      核废料处理挑战

      核废料的安全处理是全人类都必须面对的问题。这也是核能的特殊性。虽然核能具有发热量大、效率高、产生废料体积小等诸多优势，但是核废料一旦产生就很难在自然界被重新循环。同时核废料具有高放射性，对环境的污染依旧存在。按照目前物理学家的计算，燃烧后的核废料对环境的污染危害可以持续100万年。这是什么样的时间跨度呢？相当于在恐龙时代留下的核废料可以一直保持核污染到当下。因此，全球开展核能的各个国家都面临着安全长期的核废料处理问题。从世界范围来看，这是必须由政府牵头才可能解决的问题，因为没有那一家企业可以单独出面应对一些列的环境、资源、经济和社会问责等问题。当然，更多的还是需要全球核能行业联合起来共同面对。因为我国在未来20-30年后将成为全球第一大核能使用国，因此我们就有责任在安全处理核废料方面做出表率。

      未来20-30年后我国将拥有超过150座核反应堆，到2050年这个数字可能会超过300座。每一座核反应堆得平均寿命为40-60年，如果我们按照最长期限60年为例计算，到2120年我国将有超过300座核反应堆被淘汰，这些使用后的具有高放射性的核反应堆的处理也将成为我们未来面对的重要挑战。这就需要，我们的核能专家在设计核电站之初就要做好未来核反应堆安全报废的准备方案。所以，安全处理核废料不仅是处理使用过的核燃料，还有更大体积的核反应堆等待我们去安全处置。

      中国核能展望

      作为全世界公认的应对气候变化和应对国际能源危机的解决方案之一，核能的发展已经被全世界所关注。在由此即将展开的新一轮工业革命开始之际，我国首次同西方各国站在了同一起跑线上，不禁令人兴奋和激动。当我们的谈判代表在哥本哈根会议现场亮出我们的承诺时，中国核能行业就已经肩负起了节能减排的责任。近期我国的核能行业喜报频频，浙江三门核电站动工，湖南我国首座内陆核电站获得批准，这一切都预示着中国的核能行业的强劲发展。未来，我们的核能行业还要进一步在国际竞争中崭露头角，不但使中国成为核能大国，还要成为核能强国，进一步参与国际核能行业的发展规划。中国的核工业不但成为国内的能源保障，而且也要成为服务世界的国际品牌。