中国核工业2011年第三期

来源: 作者: 时间: 2011-04-27

【本期关注】日本福岛核事故将对我国核电产业产生六大影响
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来源:中国核工业杂志  日期:2011-04-14 

2011年3月11日下午,日本东北部海域发生里氏9级强烈地震,并引发大规模海啸,造成重大人员伤亡,并导致福岛第一核电站部分机组应急堆芯冷却系统遭到海啸破坏,丧失冷却功能,导致部分堆芯熔化。1号、3号机组反应堆厂房氢气聚集引发爆炸,2号机组反应堆压力容器破损,4号机组起火,事态不断恶化并严重影响周边地区安全。经过中国国家原子能机构组织专家对国际原子能机构3月21日提供的最新数据进行分析,认为日本福岛第一核电站事故目前已趋于稳定。但这次核事故将会对我国乃至整个世界的核电发展产生一定影响。

日本福岛核电站简介

截至目前,日本共有17个核电站,55个核反应堆,核电发电量约占全国总发电量的1/3。福岛核电站位于福岛县双叶郡大熊町沿海,地处日本福岛工业区,由福岛第一核电站(6台机组)、福岛第二核电站(4台机组)组成。

福岛第一核电站6台机组在同一厂址,均为沸水堆,1号机组功率为439MW,为BWR-3型机组,1970年下半年并网发电,1971年投入商业运行;2号至5号机组为BWR-4型,都是784MW,1974~1978年投产;6号机组为BWR-5型,1067MW,1979年投产。

福岛第二核电站4台机组功率均为1100MW,其中 1号机组1981年7月并网发电,1982年4月投入商业运行。2号~4号机组分别于1984年2月、1985年6月、1987年8月投入商业运行。

发生核事故的福岛第一核电站,1到4号反应堆先后发生爆炸,并遭受不同程度的损害。日本政府最初定本次福岛核事故为国际核事件(INES)的4级事故(三里岛核事故为5级、切尔诺贝利核事故为7级),后又改定为5级核事故。但据法国和芬兰的安全机构评估,此次事件为6级。

日本福岛核事故原因分析

这次日本核事故是在地震、海啸双重打击下引发的。核反应堆的一个特点是在停堆后仍需要对堆芯进行冷却,因为核燃料有自衰变余热,虽然比人控裂变产生的热量小得多,但是如果长时间得不到冷却,也会使得堆芯达到上千度的温度,导致核燃料棒融化,然后是烧穿外层保护的钢壳、混凝土结构等,造成核泄漏。

而在反应堆停堆的情况下,余热冷却系统的泵所需的电力就需要从外部输入。一般情况会准备多路外电网输入,同时每台机组一般有2台应急柴油发电机供电,而且同一电厂内的其他机组的应急柴油发电机也可以互相备用。

但在这次强烈地震后,日本福岛第一核电站的外电网全部瘫痪,自身的应急柴油发电机在运行一小时后,也因为海啸的袭击而全部丧失作用,这就导致失去所有外部电源供应,堆芯失去强迫冷却手段。

据专家分析,福岛第一核电站采用美国GE公司早期生产的沸水堆(BWR)反应堆技术。1号机组商运至今已近40年,当时安全技术的不完善加上沸水堆的自身特点,是造成在地震、海啸情况下发生这次核事故的主要原因。

在技术上,沸水堆只有一个蒸汽回路,无蒸发器,反应堆产生的带放射性蒸汽直接进入常规岛推动气轮机发电,常规岛也具放射性,故采用密闭厂房。在结构上,沸水堆工艺简单、造价低、蒸汽压力参数低、炉膛大、线功率密度低,这都有利于核设施的安全。但在这次地震、海啸影响下,应急柴油机组被淹失灵,全厂无电力供应,反应堆无法注水冷却,紧急情况下不得不排放蒸汽减压。但沸水堆没有二回路,只能排放一回路中含有放射性的蒸汽,造成环境辐射,沸水堆在技术和结构上的特点成了致命弱点。

此外,这次核事故的发生还有一些人为原因。在整个过程中,操作人员一直在采取比较保守的冷却方式,虽有机会制止灾难发生,但是直到爆炸发生也没有向堆芯内注入硼水。一方面是不希望反应堆就此报废,另一方面是对反应堆的承受能力抱有侥幸心理。客观地说,操作人员在最大限度地保护反应堆,但是没有在最大限度上保护公众的安全,这是值得引以为戒的。

目前,日本核事故还没有最终定性,事故全过程及日方采取措施没有完全批露,有些只是猜测。

准确把握日本福岛核事故后全球核能发展态势

无论此次核事故如何结局,其必将对整个世界核电发展产生影响。在日本福岛核事故发生后,世界有核国家纷纷重新审视本国核发展政策,不同的国家采用不同的应对策略。德国总理默克尔宣布,将加快退出核电步伐,国内7座1980年以前开始运行的老旧核电厂将暂时关闭3个月,接受全面安全检查;同时,暂停核电站延长使用计划。瑞士宣布在彻底的安全审查之前,停建新的核电站。委内瑞拉政府表示谨慎对待核电站建设。欧盟也召开紧急会议,讨论在能源规划中取消核电的可能性。韩国表示要提升本国核电站抗震设计标准。印度将检查其核电站,以确保经得起地震和海啸的考验。但美国、法国、俄罗斯、保加利亚等更多的国家表示本国核电政策不会受此次核事故的影响,发展核电的决心不会动摇。

从核电发展史看,技术终将超越事故,全球核能发展不会因事故而停止。上世纪60~70年代,核电从起步到快速发展。1979年3月美国三里岛核电厂事故和1986年4月前苏联切尔诺贝利核电厂事故,使公众和政府对核电的安全性要求不断提高,核电进入了缓慢发展期。进入21世纪,核电安全技术的快速发展,能源价格和环境问题使核电重新获得重视。本次日本核事故可能会让核电发展停滞一段时期,但发展不会停止。目前,国际原子能机构总干事天野之弥表示,日本核电事故并不意味着应当放弃包括核电在内的和平利用核能项目。美国表示仍然致力于保留把核能作为美国能源来源多样化的一部分,核能仍然是奥巴马整体能源计划的一部分。马来西亚表示事故不会影响马来西亚兴建首座核电站的计划。

从核电安全性看,每一次核事故都是对核电安全性的再认识,促使核安全理念和核安全标准大幅提升,核电技术水平实现再一次跨越。美国三里岛核电厂事故不但给核电发展带来了在反应堆安全设计、检测报警系统等方面的改进,引入了征兆导向的应急运行规程,建立了核电站事故应急响应体系,引入了人因工程原理和促进经验交流的运行研究平台,还形成了新的核安全文化。前苏联切尔诺贝利核电厂事故则促进了核安全管理机制的创新和核安全文化的进步,进一步提高了核电站设计的安全标准,健全了独立的安全分析和安全评审制度。本次日本福岛核电站事故尚没有定论,但必将促使在核电安全设计、预防不可抗力因素、核电厂选址条件及事故应急响应等方面技术的进一步改进和标准的提高。

深入分析日本福岛核事故对我国核电发展的影响

国家将重新评估和定义核安全。国务院总理温家宝16日主持召开国务院常务会议,会议强调,要充分认识核安全的重要性和紧迫性,核电发展要把安全放在第一位。会议决议已表明,未来核电从设计、施工到运行的安全标准将进行调整,对核安全的要求会更高,新上核电项目的审批会更加严格,核安全将被重新评估和定义。

我国核电快速发展的势头可能降温。在“十二五”规划纲要当中,国家要求加快沿海省份核电发展,稳步推进中部省份核电建设,开工建设核电4000万千瓦,按此速度,“十二五”期间我国每年要开工建设6~8台核电机组。这次事故以后,国家对核电发展的速度和规模势必重新研究和调整,会更加注重核安全,注重发展的质量和效益,而不是大上快上,快速发展,核电快速发展的势头一定程度上会被降温。

国家或将重新审视核电技术路线。日本福岛核电站采用的是沸水堆二代核电技术。这次事故发生后,二代技术会引发怀疑,三代、四代技术是否能够经受类似事故也会遭受普遍质疑。我国核电起步较晚,而且绝大部分为压水堆,在技术上,较福岛核电站已大大改进,安全性能也大大提升,理论上抗灾能力要优于沸水堆。正在建设的AP1000三代核电技术,具有非能动性,据专家介绍,即使遭遇极端情况也能够有效应对。此次事件发生后,国家或将重新审视我国的核电技术路线,对二代加和三代技术的市场空间或将重新划分,我国核电发展的技术路线或将重新定位。

或将影响我国核电装备制造企业。日本核危机引发全球重新审视核安全,核安全再次成为整个核电产业上下游最重要的话题。核电规划的调整完善、核安全规划的编制,意味着今后我国核电发展步伐会放缓,在核电容量、规模方面会更加谨慎,核电技术路线或将重新定位,不排除只发展三代核电技术的可能性。对我国的核电装备制造企业而言,是机遇也是挑战,应抓住时机,加快推进三代核电装备引进、消化、吸收的国产化工作,掌握关键环节和关键技术。如果步伐迟缓,不但会影响企业自身发展,更会严重影响我国核电技术的自主化进程。

给我国利用海外铀资源和提升核燃料加工生产能力带来机遇。由于世界各国核电发展势头可能放缓,加上对早期核电站延寿更加慎重,这将可能影响世界天然铀开发投入、供应格局和市场价格等,为我国利用海外铀资源带来机遇。由于我国目前核电在建规模较大,国内天然铀需求增长较快,对我国资源勘探开发、核燃料加工生产能力建设等,在近一段时期内应影响不大,反而会更加重视投入和安全质量等的提高。

改革我国核电体制机制呼声可能提高。核电体制问题一直存在争论。本次事故发生后,从组织管理、提高安全性的角度看,国家对核能发展较分散的管理体制有必要进行改革,国内核电企业存在着整合变化的可能性。一方面核电控股股东准入资质将从严,新的核电建设业主近期不会增加;另一方面对目前三家核电业主集团在核电站设计、设备制造、工程建设管理、电站运行及核燃料供应等体制机制方面进行整合的呼声可能将再次提高。

密切跟踪事态发展

这次事故的影响具有正反两面性。一是再次为我们敲响了核安全的警钟;二是对提升世界核电安全和整体发展水平有着积极意义。有关部门要组织相关力量,密切跟踪关注日本核事故最新进展,更加注重政府和国际组织间的交流合作,互相借鉴和学习经验,分析研判世界核能发展趋势,为制定相关政策和高速完善核电发展规划提供科学依据;要认真做好当前对我国核设施的全面安全检查,切实把确保核安全万无一失放在各项工作的首位;要高度重视国家核事故应急管理,不断完善核事故应急预案,不定期开展核事故应急响应和救援演练,提升对核紧急事件的应对能力;要加快推进《原子能法》的制定,改变我国政府在监管核安全方面长期缺位基本法律的局面;要加强对核安全的公众参与机制的研究,核安全涉及公众安全,更影响公共关系,政府部门在处理危机事件的同时,还应注重与公众的互动协调。(白云生 王亚坤)


【本刊专稿】吕华祥:实施精益管理 建设世界一流核能企业
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来源:中国核工业杂志  日期:2011-04-14 

在2010年年中党组扩大会议上,中国核工业集团公司明确了“集团运作、专业经营,科技兴核、人才强企,精益管理、双资推进”的经营方针。这是集团公司在新的历史发展阶段,为实现“做强做优,世界一流”愿景目标而实施的重大经营战略转变,是集团公司落实科学发展和转变经济发展方式的重要举措。

实施精益管理,是集团公司构建现代化企业的管理模式,实现国际化经营,建设强大核心竞争力,完成“十二五”规划发展目标所必须采取的一项重要措施。我们要通过实施精益管理,进一步推动思想观念的转变,进一步推动管理体制和经营机制的改革,进一步激发广大员工和各级管理人员的积极性和主观能动性,不断提高集团公司的管理水平和经济效益,为集团公司发展成为世界一流核能企业奠定重要基础。

市场意识和竞争意识是实施精益管理的思想基础

精益管理来自于国际一流企业的最佳实践,是企业从平凡走向卓越的成功之道。精益思想的本质,是创造企业真正和持久的价值,而企业的价值是由社会、客户和企业员工来确定的,也就是由市场来决定的。集团公司实施精益管理的目的,就是要激发核工业人创造价值的能力,为社会和客户创造价值,从而实现集团公司社会价值的不断提升,成为具有市场竞争优势的核能企业。

集团公司自政府部门转向企业经营以来,经历了艰苦的调整转型过程,实现了成为企业主体的转变。十年来,经过集团公司全体员工的共同努力,取得了辉煌的经营业绩。但是,我们也清楚地认识到,集团公司在市场意识和竞争意识方面还需要进一步的增强。我们的企业管理还比较粗放,经营机制还不够灵活,服务客户的观念还没有深入人心,价值创造还没有成为衡量企业内部活动的标尺。这些问题的存在,都需要我们进一步强化市场意识和竞争意识,真正认识到集团公司作为一个企业的价值所在,为精益管理的实施提供坚实的思想基础和行为动力。

精益管理将是集团公司抓住和用好核工业当前重要战略机遇期的全新工作方式,这种方式更加注重面向市场、满足用户,降低成本、提高效率,创造价值、提升绩效。精益管理不仅仅是方法和工具的应用,更为重要的是集团公司广大员工观念和行为方式的转变,要形成精益思维,培育精益文化。集团公司精益管理的实施,既以面向市场竞争为出发点,又以形成市场竞争优势为落脚点,这也是集团公司在市场竞争环境中创新发展理念和发展模式的一种具体体现。

创新管理模式是实施精益管理的重要基础

企业管理的效率和效能需要适当的组织结构作为支撑,管理创新必然要求管理模式的创新。集团公司确定的“总部成为战略和投资决策中心,事业部和专业化公司成为经营和利润中心,基层单位成为运行和成本中心”的“三个中心”管理模式,是“集团运作、专业经营”方针的具体体现,符合现代化企业集团的组织结构要求,是集团公司实施精益管理的重要基础。“三个中心”的各个层面,都是实施精益管理的主体,在共同的精益原则下承担着不同的任务和要求。

在“三个中心”的管理模式基础上,对集团公司现有的管理流程进行梳理和再造,是实施精益管理过程中的一项重要工作。这既是集团公司经营体制转变的必然要求,也是集团公司实现精益化管理的重要条件。

当前,要着力加强集团总部的战略管理和投资决策的功能建设,重点加强战略、投资、预算、金融和人力资源等方面的管控,使集团总部由操控管理型向战略管理型转变;事业部和产业公司要由职能型向业务经营型转变,各业务板块的具体业务经营要由事业部或产业公司承担。要进一步完善事业部和产业公司作为经营和利润中心的体制建设,重点完善与经营和利润相关的业务和价值链管理的能力;基层单位要由经营管理型向产品(服务)生产型转变,成为产品(服务)生产的成本中心。

“三个中心”之间要以各自的定位为出发点,从全集团层面对管理流程和业务流程进行优化。总部综合管理部门的管理流程设计,要落实集团总体战略,有利于支撑各产业板块实现真正的业务经营,实现提高效率和效益的精益管理目标。

总之,整个集团公司的业务流程,要理顺价值传递和增值过程,使集团公司更加接近市场,更加接近客户,有效地满足市场和用户的需求。通过对生产和管理流程的系统改善,实现全集团管理效率和经营效益的总体提升。

管理制度是建立标准化的企业管理体系的基础,加强制度建设是管理模式创新落实到位,强化精益管理理念和行为方式的重要载体。要根据集团公司“三个中心”的管控模式和流程再造后的经营管理架构,对集团公司的制度体系进行修订和完善,使集团公司的机构设置、职能分配与制度体系互为支撑,浑然一体,共同组成集团公司新的管理流程和管理体系。

全面成本管理是实施精益管理的基本途径

精益管理的重要目标是减少浪费,尽可能地降低科研生产成本和经营管理成本,最大限度地提高社会经济效益。成本控制是企业增加盈利的重要途径,同时也是降低产品和服务价格为客户创造价值的关键,成本优势的取得对于一个企业的生存发展至关重要。全面成本管理是由全员参与,包含企业管理全过程的、全面的成本管理体系,强调通过成本管理的科学性与全员参与改善的主动性,来实现管理层要求同基层员工追求的一致性,是实施精益管理的重要方法和基本途径。

开展全面成本管理,建立标准成本制度是核心和基础。建立标准成本制度,要对标先进企业,对标国际同行企业,在客观、科学的基础上预先确定标准成本。通过标准成本与实际成本的比较、核算和分析,加强成本控制,评价经营绩效,努力降低生产经营、工程建设、科研开发和财务融资的成本和费用。要建立全面成本管理的预算管理体系,以过程控制为重心,加强事前控制、事中控制、事后控制,通过全面成本管理的预算执行来考核和评价成本控制的成效,并将通过预算的考评成效与奖罚挂钩,实现激励与约束的双重效应。

当前,集团公司全系统的物资采购成本占有较大比重,是集团成本管理的重要环节。要积极探索建立全集团集中统一的物资采购管理体制,对大宗、通用、重要物资实行集团总部集中采购。实行供应商资格预审制和目录制管理,建立供应商动态量化考核机制和业绩引导订货机制。实施总部对采购价格的监管,及时引导企业调整采购价格策略,有效控制采购价格。

科学的业绩考核体系是实施精益管理的重要抓手

精益管理是以实施项目为载体、以组织为保障、以全员参与为核心的管理体系和活动。在实施精益管理的过程中对各个层面进行有效的业绩考核是推进精益管理落到实处、产生实效的重要保障,也是对实施精益管理中突出单位、项目、团队和个人进行表彰和激励的基础,是保障集团公司采取正确的措施来实现发展目标,将价值传递给社会和市场的主要途径。

业绩考核体系要激励和培养广大员工的观念和行为符合集团的发展战略,成为实现集团公司发展战略的有效支撑。因此,业绩考核要作为精益管理的核心内容,要通过建立与集团战略相匹配的经营业绩指标衡量体系,将集团公司最基础的经营生产活动与集团公司发展的总体目标联系起来。

要积极探索建立分层面,即“三个中心”;分维度,如盈利能力、成本控制、科技创新、资本运营、发展能力等;分板块,即“2+6”产业格局的业绩指标考核体系。尤其要注重通过业绩考核,强化集团公司核心竞争力的不断提高,加大对科技创新、资源掌控等方面的激励力度。要通过业绩考核引导集团公司“2+6”产业板块的做强做优,要根据不同业务板块的现状和特点,选择管理短板和对长远发展影响较大的经济技术指标作为专项指标进行考核。

加强信息化和标准化建设是实施精益管理的有效手段

在现代企业管理中,信息系统已经成为企业管理、生产经营和科研开发必不可少的工作平台。信息系统大大提高了企业内部的信息传递速度和精确度,实现了对企业经营和科研生产过程的全方位管理,能够实现企业经营活动所需要的对人的行为控制、生产进度控制、成本控制、产品质量控制和经营成效控制等,是现代企业经营管理最重要的辅助和支持工具。信息化为集团公司实施精益管理提供了重要的手段。

集团公司的信息化建设要以打造数字核工业为目标,把集团公司全部经营管理和科研生产活动置于统一的信息化平台上。目前,集团公司信息化建设要进一步加强顶层设计,重点在核电、核燃料、铀矿冶和工程建设等重点领域快速取得突破性进展,以点带面、点面结合。整个集团的信息化系统建设,要加强统筹协调,要坚持集中管控,要贯彻“统一标准、统一设计、统一建设、统一管理”的原则,确保建成全集团统一集成的信息化系统,消除“信息孤岛”,真正形成对集团公司经营决策、科研生产和业务发展全方位的信息化支撑。

标准化是企业管理的重要基础,也是推进精益管理的重要手段。标准化是制度化的最高形式,企业的管理只有实现标准化,才能真正实现管理的规范化、科学化。制定、执行和不断完善标准的过程,就是不断提高管理水平和提升经营业绩的过程。要按照“有标准规范的事项按标准执行,无标准规范的事项按制度办理,共同使用、重复使用的制度尽可能转化为标准”的原则,加强集团的标准化建设,提出集团范围内需要协调和统一的技术、管理和工作要求,建立健全以技术标准为主体核心,以管理标准为支持,以工作标准为保障的企业标准化体系。

集团公司实施精益管理是管理的创新,也是经营发展的变革。大力推进精益管理,是当前集团公司贯彻落实“24字”经营方针需要着力加强的一项重点工作。我们一定要理解实质,抓住关键,重点突破,全面推进。只要我们坚持创新、持续改进,集团公司就一定能够从精益管理的实践中获得企业的价值提升,获得更为强大的竞争优势和更为广阔的市场空间,进而实现核工业又好又快安全发展的宏伟目标!(吕华祥)


【行业观察】世界天然铀资源可用多少年?

2010年7月21日,中国第一座快中子反应堆——中国实验快堆首次成功临界。2010年12月21日,我国首座动力堆乏燃料后处理中间试验工程热调试成功。这两大成果,是我国第四代先进核能系统技术、核燃料循环产业的重大突破,是中国核工业自主创新的重大成果,为推进我国核能工业的继续发展和实现核燃料供应可持续发展、环境生态可持续发展,奠定了基础,是我国核能工业独立自主、自力更生、研发创新的重大胜利。

发展核电需天然铀资源作保障。经合组织核能组和国际原子能机构联合公布的2009年版红皮书《2009年铀:资源、生产和需求》,是从三个方面进行概括的:全世界铀探明储量636.6万吨,比2007年版增加了15.5%,按2008年年消费量计算,足够利用100年以上;核能还会发展,按国际原子能机构预测,全球核电容量到2035年,将增加到500万至785万千瓦,铀资源需求量还会增加;从技术上看,如果及时部署先进反应堆和核燃料循环技术,探明铀资源可使用千百年。

经合组织核能组和国际原子能机构,从近、中、远三个层次,从发展的观点,比较全面客观地表述了世界核电发展的天然铀资源保证的情况。结论是:探明铀资源可满足近期核能的发展,铀资源不会构成核能发展的制约因素;但中期还会逐步趋紧,要抓紧勘查;从长远发展看,应及时部署能增殖核燃料的快堆等先进反应堆技术,及其配套的核燃料循环技术的发展。

天然铀资源利用的静态指标

——天然铀资源利用率

被利用裂变释能的原子数占总消耗原子数比例,就是天然铀的资源利用率。以一个百万千瓦级压水堆核电机组为例,假定容量因子65%,铀浓缩厂尾料铀-235富集度为2.5%,初始堆芯装料需低浓铀约80吨,约需400吨天然铀富集而成;年换料需用155吨天然铀富集成约22吨低浓铀。60年寿命共需天然铀约9545吨。按1个铀-235原子裂变释放195Mev可利用能量计算,60年发电需5.65吨铀原子裂变,资源利用率为0.59%。如果实行铀钚再循环,乏燃料中的铀钚回收复用,可节省1/4到1/3的天然铀,资源利用率提高到0.79%~0.89%。由于计算不确定性较大,一般粗略地说约1%。

对快中子堆来说,从理论上说,不考虑燃料循环过程的损耗,是可以把所有铀原子都裂变利用的,资源利用率为百分之百。但按目前燃料循环过程中各环节的加工损耗水平估算,资源利用率为60%左右。快中子堆的资源利用率是一次利用循环压水堆的100倍,是铀钚再循环压水堆的60倍左右。

——万吨天然铀发电量

一个百万千瓦的压水堆,全寿命运行60年,总共大致需要约1万吨天然铀。反过来说,1万吨天然铀能支持1个百万千瓦压水堆核电机组运行60年,万吨天然铀发电量就是指1万吨天然铀能支持核电机组能发的电量。

把一百万千瓦、容量因子80%、全寿命运行60年的发电能力记作1GWeL(百万千瓦寿命),表征对核电支持能力的大小。一般压水堆可发电约1GWeL,实行铀钚再循环可发电1.25~1.3GWeL,快堆则可发电约100GWeL。

静态计算的压水堆——快堆万吨天然铀核电支持能力高达100 GWeL。但实际上因快堆的增殖有一个过程,支持能力的增长有一个增长过程,也与快堆的性能关系密切。假定压水堆全寿期60年内生产的钚,可建氧化物燃料快堆2个,每30年建1个;可建金属燃料快堆3个,每20年建1个。氧化物燃料快堆的倍增时间为20年,经过20年增殖的钚,可再建一个快堆,全寿期60年可增殖3个;金属燃料快堆倍增时间为10年,全寿期可增殖6个。那么1万吨天然铀在100年内可建的发电容量见图1。

由图看出,增殖过程前期是很慢的,要经过相当时间后才能显现。增殖性能好的快堆,效果才好。

这是个理想化的分析,将来的快堆性能如何,现在还很难说,这里只说明快堆增殖核燃料对核电发展大致的作用。

——发电铀耗

煤电厂中有一个发电标准煤耗,每发1KWh电所消耗的标准煤量,是煤电厂先进性和能源利用的重要指标。在核电厂中相应的指标是天然铀耗,每发1KWh电要消耗多少天然铀?对目前建设的压水堆,当铀浓缩厂的尾料铀-235富集度为0.25%时,天然铀耗约为25毫克。如果进行铀钚再循环利用,天然铀耗降低为约18毫克。快堆可不消耗天然铀,消耗的是贫铀。快堆的铀耗约为0.26毫克。

天然铀供需的动态分析

天然铀利用的静态指标只能在一定前提条件下才能说明事物的情况。而客观现实是发展变化的动态过程,因此,应根椐核电的发展过程和天然铀资源的消耗过程作动态分析,才能相对正确反映铀资源供需的真实情况。

动态分析要求有一定的时间跨度,我们用世界核协会(WNA)最近做的百年展望的核电增长作展望性的分析。

世界核电发展规模预测

WNA作了21世纪世界核电发展的百年展望,对世界60多个国家、地区,作了社会、经济、能源、电力、核电发展的预测,综合给出了世界核电发展的总规模。世界核电发展的总趋势是,在2060年前保持每年1500万~6300万千瓦的增长速度,2060年后将以更快的速度增长,到2090年后趋缓。全球核电容量2030年为6.02亿~13.49亿千瓦,2060年为11.4亿~36.88亿千瓦,2100年为20.6亿~110.46千瓦。

铀资源对世界核电发展支持能力的综合分析

下面结合WNA预测的核发电增长过程和2009年版红皮书给出的天然铀资源量,作世界核电发展中的铀资源的供求分析。

——近期(2030年)

按当前全世界天然铀的年消耗量约6.5万吨计算,636.6万吨的探明铀资源几乎可满足100多年的需求。

根据WNA核电发展百年展望中2030年全球核电总装机容量,框算从2008到2030年的22年内,对天然铀资源的需求为243万~456万吨,已探明铀资源636.6万吨,超过高边界对铀资源的需求,可以满足核电发展的需求,且有余。因此,从宏观看,世界近期核电发展的铀资源是有保证的。

——中期(2060年)

根据WNA百年展望中的数据,2060年,世界核电总装机容量为11.4亿~36.88亿千瓦,那么从2009年到2060年的52年内,共需天然铀资源为900万~2450万吨。高、低边界都超过了已探明铀资源量,必须通过努力,把预测、推断资源提升转化利用。对低边界需求而言,若强化探查,利用目前掌握的预测、推断资源,部分转化为探明资源,由约636万吨增加到900万吨,那么可以满足核电发展的需求。对高边界而言,已远远超过了1600万吨的世界铀资源总量。从宏观看,世界核电中期发展的铀资源供应有缺口,为了满足中期核电发展的需要,必须要积极采取措施,做好充分的准备。

——远期(2060年以后)

按WNA的预测,世界核电发展2060年后会加速发展,到2090年后才可能减缓。不论是高边界还是低边界,全球天然铀资源总量1600万吨都不能支持这阶段核电的发展。

由上述分析可得出结论: 2030年以前的近期,全球已探明铀资源可以满足世界核电发展的需求,并可能支持到稍后一段时间。在2030至2060年的中期,铀资源的支持能力与核电发展的实际规模关系密切,如果规模偏于最低边界,通过抓紧勘查工作,把较多现尚未探明的预测、推断资源转化为探明资源,则有可能满足核电发展的需求;如果偏于最高边界,那么延续走只发展目前的轻水堆核电站的老路,就走不通了,必须另辟新路。(温鸿钧)

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