核科技信息(1).doc

核 科 技 信 息

1
2004

中 国 原 子 能 科 学 研 究 院 主 办

敬 告 读 者

经北京市新闻出版局批准，《科技信息》从2004年第1期起更名为《核科技信息》。更名后仍为正式内部期刊，刊期、页数均不变，开本改为大16开。内容将更加贴近我院科研生产、民品开发和科技管理,以期更好地为我院及相关领域科研生产、管理、决策提供科技信息服务。希望继续得到广大读者的支持。特此敬告。

《核科技信息》编辑部

核 科 技 信 息
(季刊: 1979年创刊)
2004年第1期(总第75期) 2004年3月31日出版
编辑者 《核科技信息》编辑部
(北京275信箱23分箱;邮编:102413)
主 编 李金英

出版者 中国原子能科学研究院图书馆
印刷者 北京普瑞德印刷厂
（内部资料 免费交流）
北京市新闻出版局京内资准字1999-L0267

核 科 技 信 息

2004年第1期 (总第75期) 2004.03.31

目 次

·综 述·

加快开发我国核能产业，实现能源结构多样化…………………………………………………………（1）
美国能源部战略规划简介………………………………………………………………………………（10）
广泛研究开发核能的利用方法…………………………………………………………………………（15）

·核电站与核反应堆·

从“常阳”实验快堆到“文殊”原型快堆………………………………………………………………（16）
超临界压水冷却反应堆…………………………………………………………………………………（22）
印度政府批准建设卡尔帕卡姆原型快堆PFBR…………………………………………………………（24）

·核 燃 料 循 环·

采用Super-Direx后处理法从乏燃料中直接萃取铀与钚的技术开发………………………………（25）
干法后处理工艺中的NaCl-2CsCl熔盐精制技术——磷酸盐沉淀实验 ……………………………（28）
俄罗斯核武器解体钚处置的合作——现状与今后的发展方向………………………………………（34）
21世纪的铀燃料…………………………………………………………………………………………（37）
氢同位素科学研究中心的氚研究………………………………………………………………………（41）

·核 技 术 应 用·

利用低能电子束进行食品处理的技术开发——食品的软电子束处理………………………………（45）
印度尼西亚医用放射性同位素生产现状………………………………………………………………（47）
马来西亚辐射应用的现状与今后课题…………………………………………………………………（50）

·简 讯·

日本科技简讯10则……………………………………………………………………………………（53）
1． 日本九州大学与东京大学仅用高频电力产生等离子体获得成功……………………………（53）
2． 日本原子能研究所成功合成氮化镓单晶………………………………………………………（53）
3． “常阳”实验快堆功率达到14万kW…………………………………………………………（53）
4． 2002年底日本的钚持有量减少276kg…………………………………………………………（53）

5． 日本原子能研究所发现耐紫外线的遗传基因…………………………………………………（53）
6． 日本产业技术综合研究所与千代田维修公司合作开发出核设施工作服……………………（53）
7． 后端处理费用的6成为后处理费用……………………………………………………………（53）
8． 日本原子能委员会2004年度的预算 …………………………………………………………（54）
9． 六所村后处理厂延期投入运行…………………………………………………………………（54）
10． 日本原子能研究所向原子能委员会报告利用高温气冷堆生产氢的计划……………………（54）
美国伴随核裁军剩余高浓铀的稀释与加工……………………………………………………………（55）
美国核电连续4年为最低成本电源……………………………………………………………………（55）
瑞典人支持核电…………………………………………………………………………………………（56）
能源预测…………………………………………………………………………………………………（56）
捷克的新型分离技术……………………………………………………………………………………（56）
英国激光嬗变技术取得突破……………………………………………………………………………（57）
韩国放射性废物处置场的选择…………………………………………………………………………（57）
英国人如何处理钚………………………………………………………………………………………（58）
欧洲委员会指出核电的外部成本低有优势……………………………………………………………（58）

·书 刊 简 介·

从核嬗变到核裂变（1932～1939）………………………………………………………………………（59）
核裂变的动力学问题……………………………………………………………………………………（59）
相对论性强度上的激光物理学…………………………………………………………………………（59）
等离子体与混沌的微观动力学…………………………………………………………………………（60）
俘获γ射线光谱学与相关论题…………………………………………………………………………（60）
应用渗透性反应屏障的地下水修复手册………………………………………………………………（61）

·专 利 简 讯·

专利简讯13则…………………………………………………………………………………………（62）

本期责任编辑 王丽英

·综 述·
核科技信息 2004年第1期
NUCLEAR SCIENTIFIC & TECHNICAL INFORMATION. No.1, 2004

加快开发我国核能产业，实现能源
结 构 多 样 化

15

顾忠茂1，刘长欣2， 傅满昌2
( 1.中国原子能科学研究院,北京 102413； 2.中国核学会,北京 100822 )

摘要： 伊拉克战争后的石油形势凸显我国能源安全方面潜伏的危机，主要表现在能源发展需求与我国能源资源的储量不足之间的矛盾。同时，我国能源结构中以化石燃料（尤其是煤炭）为主所造成的严重环境问题也应引起高度重视。
在各种可替代化石燃料的能源中，由于非水可再生能源能量密度低、供能不连续、成本高等问题，在可预见的将来难以成为大规模替代化石燃料的能源。我国丰富的水力资源应当优先发展。
核能是另一种可以大规模替代化石燃料的新能源。本文分析了核能的优势及其在我国能源发展中的地位。地球上核能资源非常丰富，总体上核电具有良好的安全运行记录，技术与经济性不断改善，核能生产过程与环境友善。核能对于我国的可持续发展具有极其重要的战略地位，它将确保我国长期的能源安全，它将保持我国的核大国地位从而确保我国的国家安全，它将带动我国相关产业及其高新技术的发展，它还将为减轻我国的环境污染作出重要贡献。

本文在介绍了我国核电发展现状之后，简要展望了我国核能发展的前景。到2020年，如果我国核电份额上升到4%，则核电总装机容量将达到32GWe以上。从长远看，今后核能除了发电之外，还将作为交通运输和工业供热（例如核能产氢和核能海水淡化等）的重要能源，逐步取代日益短缺的石油资源。
本文还初步探讨了影响我国核能发展的某些因素，如在对核能作用与地位的认识、能源规划、管理体制、人才队伍建设等方面存在的问题。在此基础上，对加快我国核能发展提出了一些建议，包括统一规划、实现我国核能体系的国产化和标准化、加大核能体系科研力度、建立铀原料战略储备、出台“碳税”政策以及恢复大学核科学工程专业等。
关键词：核能能源结构；能源安全；国家安全；可持续发展

1　前言

能源安全是发展国民经济和保障国家安全的基础之一，是制约社会可持续发展和国家和平稳定的战略性问题。近年来，随着我国对石油、天然气需求的急剧增加，供需矛盾日益突出，对石油、天然气等能源进口的依赖程度越来越大，且进口来源主要是局势动荡不定的中东地区。伊拉克战争凸显我国能源安全方面潜伏的危机，已经引起了人们新的关注。
我国能源安全面临两大挑战，第一，能源发展需求与我国能源资源的储量不足之间的矛盾；第二，能源结构不合理，我国的能源供应以煤炭为主，大量燃煤造成严重环境污染，还产生严重的温室气体问题，我国已经成为世界上环境污染最为严重的国家之一，我国在大气环境方面正面临越来越大的国际压力，这将严重制约我国的进一步发展。
由于对石油、天然气需求的急剧增长，我国经济对进口石油、天然气的依赖已欲罢不能，无法逆转，而中东地区的石油供应基本受美国操控，漫长的海上输油线路也很难有安全保障，石油的大量进口还将引发与日本和韩国等石油进口国的激烈竞争。针对这种情况，国内学者提出了进口渠道多元化和实行石油战略储备制度等措施，这些方案对于缓解几十年内的能源安全问题是有一定作用的。但是，考虑到地球上石油和天然气资源将于几十年之后趋于枯竭，而且，石油等化石资源是不可再生的宝贵财富，将来科技发展之后，它们可能会有比目前简单的燃烧更有价值的作用，我们有义务给子孙后代留一些应该属于他们的宝贵资源。所以，从长计议，必须从现在起就开始逐步调整我国能源消费结构，逐步降低煤炭、石油和天然气的消耗份额，提高新能源的份额。
在各种替代能源中，水力资源是一种可再生能源。我国水力资源丰富，居世界第一。作为一种洁净能源，水能理当优先发展。当然，水力资源的总量是有一定限度的，且我国水力资源集中在西南地区，水电建设与电力输送等方面均有难度。非水可再生能源（如太阳能、风能、生物质能等）由于其能量密度低、供能不连续、成本高等问题，在可预见的将来难以成为大规模替代化石燃料的能源。当然，作为洁净能源，非水可再生能源应当被充分研究、开发和利用。
除了水能之外，核能是另一种可以大规模替代化石燃料的经济、安全、洁净的能源，积极发展核能，不仅可以缓解我国近、中期能源安全方面的压力，而且在我国能源的长期发展中具有重要的战略地位。目前我国核能所占的份额太低，今后应当加大核能开发的力度。本文试研究我国核能发展所涉及的一些相关问题，探讨我国核能发展的思路。

2 核能的特点及在我国能源安全中的地
位

2.1 核能的特点
2.1.1 核能资源的持久性
核能包括重核的裂变能和轻核的聚变能。目前已经商用化的是热中子堆，将要实现商用化的是快中子堆技术。将来聚变能一旦实现商用化，则将为人类提供无穷无尽的洁净能源。
地球上的铀资源储量如表1所示。表中所
示的开采成本为80 美元/kg（U）以下的铀储量（3～4 Mt）可供目前全世界的常规核电站（热中子堆）使用50年左右；乏燃料经后处理提取的铀和钚，如果在热中子堆中循环使用，则铀资源的利用率可提高1.2倍；如果在快中子堆中循环使用，则铀资源利用率可提高60倍左右，这意味着低开采成本的铀资源可利用3 000年。
地球上另一个重要的核裂变能资源是钍。据报道，钍在地壳中的含量约为铀的3倍。
上述数据表明，地球上核裂变能资源极其丰富，如能得到充分利用，则可供人类使用几千至几万年。
表1 地球上的铀资源储量

铀资源
储量 /Mt
开采成本 ＜ 80 美元/kg（U）
3～4
开采成本 ＜ 160 美元/kg（U）
30
磷酸盐矿
22
海水
4000

2.1.2 核电经济性
电力生产的费用包括3个主要部分，即投资费、运行费和燃料费。3种类型发电厂的费用组成情况大体如表2所示。核电站在运行成本和燃料成本方面已具有竞争力。统计数字表明，20世纪80年代以后，全世界核电站运行的经济性得到了持续改进。美国核电站的容量因子持续稳步提高，到2001年已达到89.7％。美国大多数核电站核电成本低于2美分/kWh，相当于或低于煤电的成本。其它如法国、日本、俄罗斯等大多数国家，核电的发电成本均低于煤电。我国核电处于起步阶段，其发电成本略高于煤电。这种情况将随着我国核电的规模化、国产化和标准化而改善。

表2　 3种类型发电厂的费用比例

电厂类型
燃料费/%
运行费/%
投资费/%
燃煤电厂
55
13
32
燃气电厂
78
10
12
核电站
21
18
61

核电的燃料费用较低，1座1 000 MWe的核电站，1年燃料元件的购置费为6 000万美元左右，而同样容量的天然气发电厂，1年天然气的费用高达1.79亿美元。
影响核电经济性的主要问题是核电站投资费用高（＞1 500 美元/kWe）和建设周期长(4～6年)。
表3列出了各种发电厂的投资费用和建设周期。欲提高核电的经济竞争力，必须将投资费用降至1 200 美元/kWe左右，建设周期降至3～4年。随着核电站的建设经验的长期积累、设计的不断改进、寿期的延长（从40年延长至60年）和运行效率的进一步提高，新建核电站的建设费用有可能大幅度降低。

表3 不同类型电厂的投资费用和建设周期

电厂类型
单位容量成本
/（美元/kWe）
1000MWe电厂总
投资费/亿美元
建设周期
/a
核电站
1500～2000
15～20
4～6
燃煤电厂
1000～2500
10～25
3～5
燃气电厂
450～9000
4.5～9.0
1.5～3
风力发电
900～1900
9～19
0.4

值得一提的是，目前各国对于化石能和核能的政策是不公平的。对核电，多数国家的电费中已包含了贮存、处理和最终处置核废物的费用，而对于化石能源，政府却允许将废物自由丢弃到环境。显然，如果要求化石燃料电厂像核电站那样解决排污问题，则其成本将会高于核电。
另一个值得注意的是所谓“碳值”(Carbon Value)问题。对《京都议定书》中所规定的温室气体减排承诺的兑现，必将使温室气体的“零排放”具有实际的经济价值。“碳值”就是指排放CO2应付出的代价或不排放CO2所具有的价值。
世界能源机构的1份报告表明，当“碳值”为20 美元/t时，煤炭、重油和天然气的价格将分别上涨36％、12％和11％（见表4）。对于核电，因CO2 “零排放”而使其发电成本不受“碳值”影响，从而使核电的经济性优于煤电。如果将“碳值”定为200 美元/t，则核电的经济性将优于所有的化石燃料。由此可见，核电因CO2零排放而具有的价值，是目前被人们忽视了的经济性。

表4 “碳值”为20美元/t时对能源价格的影响

燃料
含碳量
/(tc/toe)
1995年IAE平均燃料价格
/（美元/toe)
“碳值”所致
价格上涨
/（美元/toe)
上涨幅度/%
煤炭
1.13
41
23
36
重油
0.88
141
18
12
天然气
0.63
112
13
11
核燃料
0

0
0

2.1.3 核电安全性
核安全是公众关注的重要问题。众所周知,核电站是世界上最坚固的建筑物之一, 足以抵御各种外部攻击。反应堆的设计确保在最坏情况下防止核泄漏，美国三哩岛核电站发生的堆芯融化事故未造成任何核泄漏就是证明。事实上，更易受恐怖袭击的不是核电站，而是众多的其它各种设施。据2002年8月出版的美国《核新闻》报道，“9.11事件”以后，美国电力研究所（EPRI）研究了民用客机撞击核电站反应堆安全壳时的情景。研究结果表明，核电站被民用客机撞毁的可能性甚微。
40多年来，核电技术获得了不断改进，已经发展成为一种成熟的技术。目前，全世界441台核电机组，总装机容量达350 GWe以上，提供了全球16％的电力，并积累了超过10 000堆
·年的安全运行经验。
切尔诺贝利核事故是世界核电史上最严重的事故，其原因是堆设计的安全性能不符合国际通用标准。今后不会再允许建造类似切尔诺贝利的核电站。
切尔诺贝利事故导致31人死亡，事故发生后，联合国组织了世界一流的辐射防护专家组，详尽研究事故的健康效应。研究表明，由事故诱发的1 800名甲状腺癌症患者，几乎已全部治愈。15年来，在核电站事故周边地区未发现癌症发病率上升的证据。
切尔诺贝利事故之后，全世界强化了核安全体系，改进了运行管理。现在，全世界核电站严重事故的发生率几乎为零。
具有讽刺意义的是，全世界每年有成千上万

人死于煤矿事故和天然气爆炸等非核事故，而人们对此似乎并不大惊小怪。我国非核安全事故更为严重，各类非核安全事故造成每年1万余人丧生，因交通事故每年10万余人丧生。希望这些触目惊心的数字能有助于公众走出对核安全认识上的误区。
2.1.4 核能是洁净能源
与化石燃料（尤其是煤炭）产生成千上万吨各种污染物不同，核电站运行产生的废物和乏燃料很少（见表5），且这些废物和乏燃料均处于严密的监管之下。至于公众关心的高放废物的最终处置问题，现已达到的技术水平完全可以保证地质处置的长期安全性。美国于1999年3月在新墨西哥州建成并投入运行的超铀废物地质处置库，一直处于良好的运行状态，有力地支持了高放废物的最终处置计划。2002年美国已批准内华达州尤卡山为高放废物处置库最终场址。我国已在西北和华南建成了2座中、低放废物近地表处置场，并已投入使用。预选的西北北山地区的气候、水文和地质条件，十分适合高放废物的地质处置。

表5 　1000MWe煤电厂与核电站每年燃料消耗
及废物产生情况

煤电厂
核电站
燃料消耗
煤3.5×106t
（含天然铀5t）
低浓铀30t
废物产生量：

SO2
4.4×104t
——
NO2
2.2×104t
——
灰分
3.2×105t（重金属4X102t）
——
乏燃料
——
30t
中低放废物
——
800t
温室气体（CO2）
6.0×106t
——

核电站运行过程中，排放的放射性物质在允许限值以内。而由于煤炭中含有可观量的天然铀（表5），致使煤电厂的辐射照射比核电站高50 倍左右。
至于温室气体，从铀矿开采到核废物处置的整个核能生产链中所排放的温室气体比煤电(360gCeq/kWh) 低2个数量级，基本上属于“零排放”。目前，全世界核电站运行减排的温室气体为600 MtCeq/a，相当于全球温室气体总排放量的8％。所以，核电在减少全球温室气体排放方面的贡献不容忽视。
2.2 核能可持续发展尚待解决的问题
如前所述，充分利用铀钍资源的关键在于快中子增殖堆技术及其相应的先进核燃料循环的商用化。半个世纪以来，国际上以俄罗斯为代表的快中子堆研究，已经证明了其技术上的可行性。再经过约30年的努力，快中子堆技术有可能达到商用化。我国的快中子堆研究计划起步较晚，1座实验快堆将于2年内建成。
在核燃料循环方面，首端（铀开采、冶炼、转化、浓缩和燃料加工）循环技术已经成熟，难点在于后端循环。目前国际上已经商用化的后处理和铀钚混合氧化物（MOX）燃料加工技术，可以满足铀、钚的热堆循环，使铀资源的利用率提高20％左右。为了在充分利用核裂变能的同时，将高放废物量及其毒性减至最少，还必须实现铀、钚在诸如快中子堆中的多次循环以及长寿命次锕系元素和裂变产物的嬗变这是国际上近年来十分活跃的研究领域。我国在“两弹”过关以后，在核燃料后端循环方面的投入严重不足，使之成为我国核能体系中最薄弱的环节，核燃
料后处理中试厂还需几年之后才能投入运行，MOX燃料的制造问题刚刚开始策划，与国际
先进水平相差甚远。
2.3 核能在保证我国能源安全中的地位
2.3.1 确保我国能源长期稳定供应
按目前的世界人口规模和消费水平，地球上已探明的石油、天然气和煤炭储量仅分别可供人类使用42年、62年和224年。考虑到世界人口的持续增长及发展中国家人民生活水平的逐步提高，这些化石燃料的消耗将会更快。我国石油和天然气资源人均可开采储量很低，仅分别为世界平均值的1/9和1/23。我国煤炭资源比较丰富，但煤炭人均可开采储量仅略高于世界平均值的1/2。所以，我国化石能源资源的枯竭期将会比世界其它地区来得更早，我国能源资源拥有量的不足与能源需求增长之间的矛盾，将会在几十年后更加激化。设想30年以后，如果我国的石油供应严重短缺，而石油的替代燃料又不能及时跟上，则我国的交通运输等行业将有可能面临瘫痪的危机。
如前所述，地球上的核能资源实际上是无穷无尽的。在我国积极发展核能，不仅可以减少对石油、天然气的依赖，缓解我国近、中期的能源安全问题，核能还将成为我国今后长期大规模持续利用的支柱性能源之一。日本和韩国是化石资源短缺的2个国家，它们均将核能视作关键能源而予以重点发展，并制定了核能长远发展计划。日、韩两国目前的核电份额已分别达到35％和40.7％。我们应当借鉴日、韩两国的核能开发的成功经验。美国的化石资源远比我国丰富，其石油、煤炭和天然气的人均可开采储量分别为我国的5倍、10倍和16倍，但美国一方面封存自己的油气井，加紧进口油气，另一方面大力发展核能，核电装机容量已占20％，还积极开发新一代核能系统，以期在20年以后大规模部署。美国人的做法应当引起我们深刻反省。在化石能源的开采使用方面不能再竭泽而渔了！
2.3.2 保证国家安全利益
作为核大国之一的中国，在当今复杂多变的国际形势下，其核威慑力是保持我国核大国地位、保障我们国家安全的重要基石。众所周知，核能技术是“军民两用”技术，各国核力量的发展均采用“寓军于民”的作法。所以，美国始终强调其在核领域的全球领导地位；俄罗斯总统普京声称：“俄罗斯原子能工业的顺利发展确保俄罗斯处于有能力抵御任何入侵的地位”；日本拥有世界一流的核能技术，日本少数右翼分子不断发出日本“核武化”的叫嚣。
由此可见，发展核能技术，对我国能源长期发展和国家安全利益具有重大的双重战略意义。只有在国家安全利益得到保障的前提下，才能保证能源安全。所以，我们必须通过大力发展核能及其相关技术，保持我国核工业体系的正常运转，稳定核工业生产和科研队伍，并不断提高其素质，不断提升高新技术水平，从而保持并提高我国的综合核能力，确保国家安全和能源安全。
2.3.3 提高我国能源的抗风险能力
如表5所示，对于同样规模的电厂，核燃料和化石燃料所需的运输和储存量相差 10万倍！石油的大量进口和储备，必然导致在石油长途运输和大规模储存过程中的高风险，也会因国际政治和外交形势的复杂多变而具有相当的不确定性。由于核燃料用量少，储存方便、安全，可以长期稳定、安全可靠地为核电站提供燃料，这对于提高我国能源的长期抗风险能力、从而保证能源安全无疑是极为有利的。
2.3.4 带动相关技术及其产业的发展
核能是高科技产业，核能系统是各种高新技术的综合集成。核能的发展水平代表了一个国家的总体技术水平。核能产业对所涉及的机电、化工、冶金、仪表、控制以及建筑等行业的技术、材料与制造工艺等均有很高要求。“核级”认证制度可以促进相关行业和企业提升技术水平。
核电属于高投入、高产出产业，1台
1 000MWe的核电机组所需设备采购资金为10亿美元左右。若按从2005年起每年新增2 000 MWe装机容量计算，每年采购资金达20亿美元。 我国目前核电设备国产化水平还很低， 而国家已明确要求新建项目的国产化率达到50％～
70％或者更高，核电的发展必将为国内许多企业提供一次良好的发展机遇。随着我国今后核电站设计与建造整体能力与水平的提高，有可能为向发展中国家出口核电技术提供机遇。
2.3.5 为缓解环保压力做出贡献
我国的能源供应中，煤炭占一次能源消费的60％以上，占电力生产的75％。尽管今后煤电所占份额将逐步下降，但煤炭的绝对用量仍在继续增加。由于煤炭等化石燃料的大量燃烧，2000年我国SO2排放量接近20 Mt，居世界第2位，酸雨区覆盖国土面积30％以上。 1995年我国因大气污染和酸雨造成的经济损失达370亿美元，超过国内生产总值的5％。1998年全球大气污染最严重的10个城市中，我国竟占了7个！以牺牲生态环境为代价，换取短期的发展，无异于饮鸩止渴。
大量燃煤还造成严重的温室气体问题，目前我国人均能耗还不到世界平均水平的一半，而我国CO2总排放量(3.0Gt)已仅次于美国 (5.2Gt)，名列世界第二。如果我国人均能耗提高到世界平均水平，则SO2和CO2排放量均将名列世界第一，届时我们将面临更大的国际压力，并将严重制约我国的进一步发展。
由于核能生产过程中SO2和CO2 等的“零排放”，所以发展核能有助于改善我国大气环境质量，遏制我国大气环境恶化的势头，改善我国在环境保护方面的国际形象，促进生态环境的可持续发展。法国是全世界发展核能的典范，其核电所占份额接近80％，法国的大气质量在欧洲属于最好之一。

3 我国核能发展现状和前景预测

3.1 我国核能发展现状

表6 我国运行中的核电机组

机组名称
所在地
额定功率
并网日期
秦山核电站
渐江省海盐县
300MWe
1991-2-5
大亚湾核电站1号机组
广东省深圳市
900MWe
1993-08-31
大亚湾核电站2号机组
广东省深圳市
900MWe
1994-02-07
秦山二期
1号机组
渐江省海盐县
600MWe
2002-02-01
岭澳核电站1号机组
广东省深圳市
984MWe
2002-04-05
岭澳核电站2号机组
广东省深圳市
984MWe
2002-12-15
秦山三期
1号机组
渐江省海盐县
728MWe
2002-11-10
秦山三期
2号机组
渐江省海盐县
728MWe
2003-06-12

在中国的原子弹、氢弹相继成功爆炸、核潜艇设计工作基本完成后，周恩来总理于1970年
明确指示当时的二机部，中国也要搞核能发电。1973年，二机部和上海市联合向国务院提出了压水堆（PWR）核电站的方案。从那时起，我国 (不包括台湾省,下同) 核电正式起步，至今已30余年，其间历经周折，也取得了令世人瞩目的成绩，但中国核电与世界先进水平还有很大差距，距完全“自立”仍需时日。
截至2003年6月底，我国已并网发电的核电机组总装机容量为6.1GWe，在建机组容量为2.6GWe，现已形成浙江秦山、广东大亚湾、江苏田湾3大核电基地。据2002年底的统计，2002年我国核电发电量23.45 TWh，居世界第15位，核电占全国发电总量的1.43％，是全世界31个核电国家和地区中最低的。我国运行、在建和即将开工的核电机组情况如表6和表7所示。

表7 我国在建和即将开工的核电机组

机组名称
所在地
额定功率
预计并网日期
秦山二期
2号机组
渐江省海盐县
60MWe
2003-12-30
田湾核电站1号机组
江苏省连云港市
1000MWe
2004-05-15
田湾核电站2号机组
江苏省连云港市
1000MWe
2005-05-15
三门核电站1号机组
渐江省三门县
1000MWe
规划中
三门核电站2号机组
渐江省三门县
1000MWe
规划中
岭东核电站1号机组
广东省深圳市
1000MWe
规划中
岭东核电站2号机组
广东省深圳市
1000MWe
规划中

秦山核电站是我国自行设计建造的第1座核电站，单机容量300MWe，自并网到2003年6月累计发电20 TWh，上网电价0.42元/ kWh左右。以秦山核电站为参考电站，我国向巴基斯坦出口了恰希玛核电站，由中国核工业集团公司和中国核工业建设集团公司负责设计建造，该电站于2001年3月正式建成投产，现已安全运行2年多，被朱镕基总理誉为“南南合作”的成功典范。大亚湾核电站是我国第1座大型商用核电站，从法国引进，包括2台900 MWe核电机组。到2003年6月已累计发电110 TWh，其中70%提供给香港地区，上网电价0.50元/ kWh左右。大亚湾核电站建设资金的90％由国外提供贷款，投产8年多来已偿还本息47亿美元，占应还总额的90％。大亚湾核电站每年发电14 TWh，虽其装机容量只占正在建设中的三峡水电站的1／10，但其发电量可达到三峡水电站的1／6。
3.2 我国核能发展前景预测
当前是中国核电发展最关键的时期，根据国家电力规划“适度发展核电”的方针，国家主管部委和各有关单位近来多次研讨，就“适度”进行量化，“十五”内开工项目及2020年前的规划即将明确。据估计，到2020年，中国核电装机容量将达到32 GWe以上，核电装机容量的比例将上升到4％（发电量可达6％左右），考虑到核电站建造期最少5年，则从现在开始到2015年我国每年要开工建设2GWe核电机组。
考虑到我国煤炭资源分布在北方、水力资源分布在西部，我国今后的核电站仍将主要建设在东南沿海地区，以减轻“北煤南运”所造成的长途运输压力，减少因“西电东送”所需的大型输变电工程投资以及电网因季节的波动，保证电网的安全稳定。
从长远看，化石燃料的燃烧所导致的日益严重环境污染和温室效应，化石资源（尤其是石油）的日渐枯竭，将使氢能的开发和利用成为必然趋势。逐步扩大氢能的利用，将在保证能源安全、改善大气质量等方面作出重要贡献。可以预料，未来世界对氢能的需求将是巨大的。事实上，由化石经济向氢能经济的过渡在发达国家业已开始。在全球经济一体化的大趋势下，这种过渡必将波及包括我国在内的全世界。当然，这种过渡可能需要30～50年甚至更长的时间才能逐步完成，它涉及到氢能的生产、储存、输送、转化和最终使用等许多环节。
众所周知，能源生产主要用于供电、供热和交通，这3个方面的能源需求大体各占1/3。在交通用能源开发方面，目前发达国家研制的氢内燃机已经可以与汽油内燃机和柴油机相比，氢燃料电池电动车也有可能在几年之内达此水平。可以设想几十年以后，随着石油资源渐趋枯竭，目前用于交通的石油将被其它燃料所取代。如果今后交通用燃料从目前采用的污染严重的汽油改为洁净的氢气，而氢气的生产又从对化石燃料的依赖转向核能，则今后对核能的需求将会更大。核能与氢能的结合将使能源生产和利用的全过程实现洁净化。据估算，与我国秦山3期核电站规模相当的核电站（728MWe×2）可年产氢20万t，假设电动汽车每年行驶2万km，每100km消耗0.75kg氢，则可供133万辆电动汽车使用。按常规汽车耗油量每100km 耗油10L，则由该核电站产生的氢每年可替代汽油约26.6亿L。
核能产氢有2种方式，一是利用核电为电解水制氢提供电力，二是利用反应堆（如高温气冷堆、先进高温堆（融盐冷却）和铅冷快中子堆）核裂变过程所产生的高温直接用于热化学循环裂解水制氢。电解水制氢技术比较成熟，主要问题是能耗高（4～6kWh/Nm3）。如果在夜间电网用电低谷时进行电解水制氢，则可合理利用电网资源，降低制氢成本。高温热化学过程产氢的效率较高，成本较低，但目前尚处于实验室研究阶段，是今后核能的一个新的应用研究领域。
鉴于我国煤炭资源比较丰富，在氢能被大规模使用之前，从煤中提取甲醇等燃油来代替石油，有可能成为我国由化石经济向氢能经济转变的过渡。
总之，未来核能在发电、产氢、海水淡化和提供工业用热等方面均将发挥巨大作用，核能在我国一次能源中所占的份额也将更大。

4 影响我国核能发展的若干因素

(1) 对核能作用与地位的认识不足
核能作为一种清洁、安全、可持续发展的能源在中国虽然已得到了广泛认同，但是，在我国原子弹、氢弹爆炸和核潜艇下水之后，我们对于核工业体系在国民经济和国家安全中不可替代的战略地位有所忽视。多年来，我国在核系统（包括教育、科研、生产等）的投入严重不足，且不说远远低于美、俄、日等国家，就是与印度比也相形见拙。其结果是，我国核工业及其科研体系陷入忧患之中，核能系统技术储备十分薄弱，尤其缺乏核心技术的掌握和储备，与国外差距正在拉大。
值得注意的是美、俄等国近年来在复兴核能方面的重大举措。1999年，以美国为首的10个核工业国家发起了第4代核能系统的探讨，并于2002年底提出了研究开发“路线图”；2001年，美国总统布什责成副总统切尼领导“国家能源政策发展小组”，由该小组编制的《美国国家能源政策报告》建议，将扩大核能作为美国能源政策的重要组成部分。2000年，俄联邦政府批准了《21世纪上半期俄罗斯核能发展战略》；同年，俄罗斯总统普京提出了推动核能发展的重要倡议，这是继美国艾森豪威尔总统和法国戴高乐总统之后的第3位国家元首发出这样的倡议。我们应当密切注意并深入研究这些新动向。
(2) 缺乏统一规划
造成我国核能发展不够理想的另一个重要原因是，我国核能发展从一开始就没有进行顶层设计、系统策划，缺乏一个长期的核能发展规划。我国现有的核电站都是在特定时期作为单个项目上马的，无一纳入国家电力发展规划。
《原子能法》是规范发展核能事业最重要的法律，《原子能法》的颁布是核工业安全、稳定发展的根本保证。许多国家在其核工业发展早期即制定此法，而我国至今尚未出台。
(3) 管理体制欠顺
如前所述，核工业是“军民两用”的特殊产业。我国核工业的早期发展在国务院直接领导下由二机部统一管理，上下渠道比较畅通。但后来将军品与民品截然分开，管理体系中出现各部门、各机构之间条块分割、相互扯皮的现象，难以协调一致，同时也造成各种资源的浪费。鉴于核行业的特殊性质，更为合理的管理体制似应由国家统一归口，集中管理。为了确保我国核能力，我们似应认真研究美国能源部和俄罗斯原子能部统一管理核行业军品、民品的模式。
(4) 人才队伍后继乏人
上世纪60～70年代，我国不少重点大学均设有核科学工程专业，为国家培养了大批优秀的核科学工程技术人才，他们曾经为中国核工业的崛起铸造了令国人自豪、让世人震惊的辉煌。进入80年代以后，由于我国核工业体系的相对萎缩，各高等学校纷纷撤消核工程专业，目前国内仍保留核工程专业的高等学校寥寥无几，且生源不足或生源质量不高是普遍现象。其结果，导致整个核工业系统科研、生产的人才队伍出现严重断层。为了缓解人才断层对核科研、生产的冲击，各单位不得不招收非核专业的毕业生，通过继续教育等方式使之逐步掌握核专业知识。这一情况如不加以改变，则将成为制约我国核工业体系发展的最大障碍。
5 加快我国核能发展的建议

(1) 统筹兼顾，做好规划
为了使我国的能源供应能不断满足国民经济和社会可持续发展发展的需要，国家应设立一个统一归口的机构（如“国家能源委员会”），协同全国各相关部门，对我国各种能源资源状况、技术经济水平、环境影响等方面进行全面仔细的分析评估，确立我国的能源政策，制定我国中、长期能源发展规划，并将核能发展纳入国家的能源规划之中。
面对新的形势，国家关于“适度发展核电”的方针似应调整为“积极发展核电”或“加快发展核电”。 2020年我国核电装机容量比例应达到4％～5%，争取到本世纪中叶上升到20%左右，达到发达国家目前的水平，使之与水电、洁净火电一起构成我国可持续发展能源的3大支柱。
为了使我国核能发展有法可依，有章可循，应