(一)核電站
核電站是利用核能來大規模生產電力的發電站。它與我們常見的火力發電廠一樣,都用蒸汽推動汽輪機旋轉,帶動發電機發電。它們的主要不同在于蒸汽供應系統。火電站依靠燃燒化石燃料(煤、石油或天然氣)釋放的化學能制造蒸汽,核電站則依靠核燃料的核裂變反應釋放的核能來制造蒸汽。產生核裂變反應的設備叫做反應堆。用于發電的反應堆有壓水堆、重水堆、沸水堆、高溫氣冷堆、鈉冷快堆等,當前世界上建得最多的是壓水堆核電站。

(圖片來源:國家能源局官網)
(二)核電站技術發展
縱觀核電發展歷史,核電站技術方案大致可以分四代,即:
1.第一代核電站
核電站的開發與建設開始于上世紀50年代。1954年,前蘇聯建成電功率為0.5萬千瓦的實驗性核電站。1957年,美國建成電功率為9萬千瓦的shipping port原型核電站,這些成就證明了利用核能發電的技術可行性。國際上把上述實驗性和原型核電機組稱為第一代核電機組。
2.第二代核電站
上世界60年代后期,在實驗性和原型核電機組基礎上,陸續建成電功率在30萬千瓦的壓水堆、沸水堆、重水堆、石墨水冷堆等核電機組,它們在進一步證明核能發電技術可行性的同時,使核電的經濟性也得以證明。上世紀70年代,因石油漲價引發的能源危機促進了核電的大發展。目前世界上商業運行的四百多座核電機組絕大部分是在這段時期建成的,習慣上稱之為第二代核電機組。
3.第三代核電站
上世紀90年代,為了解決三厘島和切爾諾貝利核電站的嚴重事故的負面影響,世界核電業界集中力量對嚴重事故的預防和緩解進行了研究和攻關,美國和歐洲先后出臺了“先進輕水堆用戶要求”文件,即URD文件(utility requirements document)和“歐洲用戶對輕水堆核電站的要求”,即(EUR)文(European utility requirements document),進一步明確了預防與緩解嚴重事故、提高安全可靠性和改善人因工程等方面的要求。國際上通常把滿足URD文件或EUR文件的核電機組稱為第三代核電機組。
2006年,中國國務院將大型壓水堆核電站和高溫氣冷堆核電站列入國家科技專項,數百家企業的科研人員共同參與,攻克了一大批核電的關鍵設備和材料領域的世界難題,全面掌握了世界先進核電技術,培育了大批核電研發、設計、建設、運行和裝備制造領域的優秀人才,完成了中國核電由二代向三代甚至更先進技術的歷史跨越。
中國自主知識產權技術:華龍一號(ACP1000)
2011年日本福島核事故后,國際社會、中國政府部門和社會公眾對核安全提出了更高的要求和期望。中國“華龍一號”采用ACP1000技術和177堆芯,燃料采用中核集團開發的CF自主品牌。“華龍一號”有兩個突出優勢:首先是在安全性上達到了“福島事故”后國家核安全局提出的新的核安全目標和需求,滿足國際最高的要求;其次是“華龍一號”采用的技術,都是經過實踐考驗的成熟技術,降低了核電站在建設工期和質量上的風險。
2015年5月7日,華龍一號的全球首堆工程正式落地福清核電5號機組,標志著我國已經形成了具有完整自主知識產權的三代核電品牌,使中國成為繼美國、法國、俄羅斯之后又一個具有獨立自主的三代核電技術的國家,具備了與發達國家在三代核電國際市場同臺競技的資格,是中國從核大國向核強國邁進的標志。
2016年9月,中廣核與法國電力集團、英國政府簽署了英國新建核電項目一攬子合作協議,確定中廣核參股投資英國欣克利角C和賽茲韋爾C、控股投資布拉德維爾B項目,其中布拉德維爾B項目將以防城港3號機組為參考電站,采用“華龍一號”技術。這是中國自主核電技術首次進入發達國家市場。目前,“華龍一號”項目在巴基斯坦、福建共有4臺核電機組已開工建設,均進展順利。

(圖片來源:人民網)
4.第四代核電站
2000年1月,在美國能源部的倡議下,美國、英國、瑞士、南非、日本、法國、加拿大、巴西、韓國和阿根廷等十個有意發展核能的國家,聯合組成了“第四代國際核能論壇”(GIF),于2001年7月簽署了合約,約定共同合作研究開發第四代核能技術。根據設想,第四代核能方案的安全性和經濟性將更加優越,廢物量極少,無需廠外應急,并具備固有的防止核擴散的能力。
中國自主知識產權技術:高溫氣冷堆技術
高溫氣冷堆是中國具有完全自主知識產權的第四代先進核電技術,具有固有安全性、多功能用途、模塊化建造的特點和優勢,不會發生堆芯融化和大量放射性釋放的事故。
高溫氣冷堆目前在國內尚處于示范堆建設階段。位于山東的石島灣核電站是中國擁有自主知識產權的第一座高溫氣冷堆示范電站,也是世界上第一座具有第四代核能系統安全特性模塊式高溫氣冷堆商用規模示范電站。
2016年1月,中國與沙特簽訂了《沙特高溫氣冷堆項目合作諒解備忘錄》。這標志著在“十三五”的開局之年,中國自主研發的第四代核電“高溫氣冷堆”項目實現了“走出去”的首次突破。
同年,60萬千瓦高溫氣冷堆核電技術方案發布,我國高溫氣冷堆技術進入商用階段。
(三)核電裝機容量及消費增長量
根據《BP世界能源統計年鑒報告》,2016年,中國核能消費量為4820萬噸油當量,較上年增長24.5%,占世界核能消費比重為8.1%。
中國核能行業協會發布的《2016年我國核電運行情況報告》顯示,2016年,我國共有7臺核電機組投運。至此,全國建成并投入商運的核電機組達35臺,運行裝機容量達3363萬千瓦,占全國電力裝機約2.04%。2016年核電累計發電量為2105.19億千瓦時,約占全國累計發電量的3.56%,比2015年上升25.07%。2017年,中國大陸在運核電機組36臺、在建機組20臺,總裝機容量約5693.5萬千瓦。
根據國家能源局發布的2017年能源工作指導意見,年內將新增核電裝機規模641萬千瓦,屆時,我國核電裝機容量將突破4000萬千瓦。扎實推進三門3、4號機組,寧德5、6號機組,漳州1、2號機組,惠州1、2號機組等項目前期工作,項目規模986萬千瓦。隨著新機組的核準開工以及自主核電技術的加速布局,我國將進入核電規模化、自主化、系統化發展新的加速期。
(四)核應急
核應急是為了控制核事故、緩解核事故、減輕核事故后果而采取的不同于正常秩序和正常工作程序的緊急行為,是政府主導、企業配合、各方協同、統一開展的應急行動。核應急事關重大、涉及全局,對于保護公眾、保護環境、保障社會穩定、維護國家安全具有重要意義。
中國始終把核安全放在和平利用核能事業首要位置,堅持總體國家安全觀,倡導理性、協調、并進的核安全觀,秉持為發展求安全、以安全促發展的理念,始終追求發展和安全兩個目標有機融合。半個多世紀以來,中國人民奮發圖強、歷盡艱辛,創建發展核能事業并取得輝煌成就。同時,不斷改進核安全技術,實施嚴格的核安全監管,加強核應急管理,核能事業始終保持良好安全記錄。
(五)中國核能發展
“十三五”期間,中國核工業將實施以示范快堆為代表的先進核能系統工程、乏燃料后處理科研專項、空間核動力科技示范工程等一批重大項目。作為世界核能發展的重要組成部分,中國核能事業進入了一個新的發展階段,在實現自身優化能源結構、促進解決社會發展的同時,正在成為核電發展的中心,也將為全球核能發展注入強勁的動力。
到2020年,我國核電運行和在建裝機將達到8800萬千瓦,包括第三代核電技術在內的科技創新成果已領先國際先進水平,正逐步成為世界核電的產業中心。
目前,中國在運核電機組位列世界第四位,在建核電機組位列第一位。具有自主知識產權的華龍一號三代核電技術在國內外落地,中國實驗快堆成功并網發電,高溫氣冷堆示范電站和CP1400國家重大科技示范工程進展順利,核燃料循環關鍵技術實現升級換代,中國的核工業發展受到世界矚目。
中國的核電裝備制造水平也持續大幅度提升,已形成每年8套核電主設備制造的硬件生產能力,建設安裝能力可以同時滿足開工30臺及以上核電機組的需求,可以為中國乃至世界核電持續發展提供堅強的支撐。
下一步,中國將繼續深入實施創新驅動發展戰略,完善核能領域科技研發體系,大力支持諸如小型堆第四代核能系統、核能綜合利用和燃料循環與后處理等領域的科研工作,使核能為建設美麗中國貢獻更多力量。
在國際合作方面,經過幾十年發展,中國不僅可以為世界各國提供先進的核電技術,也可以在高端裝備制造,核電站建設施工、運行技術支持,具有競爭力的融資等多領域提供優質服務。中國也將持續通過雙邊和多邊機制,加強與世界各國的交流,共同分享中國核電發展的先進技術和成熟經驗,共同推進核能和平利用,為保護環境、促進人類進步與繁榮作出貢獻。
1.2016年1月,中國與沙特簽訂了《沙特高溫氣冷堆項目合作諒解備忘錄》。
2.2016年5月31日,采用我“華龍一號”技術的巴基斯坦卡拉奇項目3號機正式開工建設。
3.2016年9月29日,中廣核集團與法國電力集團正式簽署英國核電項目一攬子合作協議,并與英國政府簽署了欣克利角項目收入及投資保障等政府協議,標志著該項目的實質性啟動。
4.2016年11月8日,中俄共同發表《兩國政府首腦關于深化核能領域戰略合作的聯合聲明》。
5.2016年12月28日,由中核集團援建的巴基斯坦恰希瑪核電站3號機組正式投入商運。
6.2017年1月,華龍一號技術正式啟動英國通用技術評審(GDA)。
7.2017年3月29日,中泰兩國簽署《中華人民共和國政府和泰王國政府和平利用核能合作協定》。
截至2016年1月,全世界共有位于30多個國家的442個核反應堆用于發電,另有66座在建核電站。現在,439個核反應堆大約供應全球大約16%的電能。2012年,全世界10.9%的電能供應來自核電站。2014年,世界上有13個國家依靠核能提供至少四分之一的總發電量。
1985年至2016年,世界核反應堆發展數據如下:

(資料來源:IAEA《世界核反應堆2017年度報告》)
1.《核電中長期發展規劃(2005-2020年)》,中國國家發展和改革委員會,2007年。
2.《中國的核應急》白皮書,中國國務院新聞辦公室,2016年.
3.《“十三五”核工業發展規劃》,國防科工局,2017年。
4.中國核安全法律法規包括:《放射性污染防治法》、《民用核設施安全監督管理條例》、《核電廠核事故應急管理條例》、《核材料管制條例》、《民用核安全設備監督管理條例》、《放射性同位素與射線裝置安全和防護條例》、《放射性物品運輸安全管理條例》、《放射性廢物安全管理條例》等。
5.《核安全行動計劃》,國際原子能機構,2011年。