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2016年世界核电工业发展回顾

2017-05-17 09:13:30 核信息院

根据世界核协会(WNA)网站提供的数据,截至2016年12月31日,全球共有30个国家在使用核电;在运核电机组总计446台,总净装机容量约为390.8 GWe;12个国家正在建设总计60台核电机组,总装机容量约为64.5 GWe。有2个无核电国家即白俄罗斯和阿联酋正在开展核电建设;另有15个无核电国家已批准建设首批核电机组或已制定核电发展计划:波兰、土耳其、越南、埃及、孟加拉国、约旦、哈萨克斯坦、印尼、沙特阿拉伯、泰国、智利、立陶宛、马来西亚、以色列和朝鲜。

2016年,全球共有3台核电机组完成第一罐混凝土的浇筑,从而正式启动建设,其中中国2台,巴基斯坦 1台;有10台新机组实现首次并网发电,其中中国5台,韩国、美国、俄罗斯、印度和巴基斯坦各1台。有3台机组永久关闭,日本、美国和俄罗斯各1台。

美国

截至2016年12月31日,美国共有99台在运核电机组,总净装机容量99.54 GWe;有4台在建机组,总装机容量5000 MWe。

2016年,美国近20年来的首台新机组实现了商业运行,在小型模块堆商业化道路上取得积极进展;美国核管会(NRC)为1个核电厂址颁发早期厂址许可,为2台AP1000机组发放建设和运行联合许可证,许可6台机组延寿20年,并批准1台机组提升功率。

瓦茨巴2号机组10月投入商业运行。这是美国近20年来首台投入商运的新机组。这台1165 MWe的压水堆机组5月首次临界,6月接入电网,10月投入商业运行,从而成为美国近20年来投运的首台核电机组。瓦茨巴核电厂共有2台核电机组,均于1972年启动建设,但于1985年暂停,当时2号机组已完成55%的建设工作。后来,田纳西流域管理局(TVA)恢复1号机组的建设,并于1996年使该机组投运。2007年,田管局决定完成2号机组的建设。

为了能够在田纳西州克林奇河(Clinch River)建设小堆,田管局5月向核管会提交早期厂址许可申请。田管局表示准备在这个厂址上建设总装机容量为800 MWe的2个或更多的小堆模块。这是核管会迄今收到的首份小堆相关申请。

犹他州联合市政电力系统公司(UAMPS)8月宣布,已在美国能源部(DOE)爱达荷国家实验室(INL)场区选定拟建小堆的首选厂址。该公司拟采用纽斯凯尔公司(NuScale)的小堆设计建设一座核电厂。这将是纽斯凯尔小堆设计的首堆。预计由12个模块组成的首座纽斯凯尔小堆电厂将于2026年投运。

核管会12月31日收到纽斯凯尔公司提交的小堆设计认证申请,是核管会迄今收到的首份小堆设计认证申请。

核管会4月批准PSEG电力公司(PSEG Power)和PSEG核电公司(PSEG Nuclear)的一份申请,同意为位于新泽西州萨利姆县(Salem)塞勒姆核电厂和霍普河核电厂附近的一个厂址发放早期厂址许可。这份为期20年的许可解决了大量厂址相关问题,包括多个环境影响问题,但没有授权开展任何受核管会监管的建设活动。

核管会10月向杜克能源公司(Duke Energy)发放了佛罗里达州利县(Lea County)2台AP 1000机组的建设和运行联合许可证,使获准在美国建设的AP 1000机组达到6台。

核管会2016年为6台机组换发了运行许可证,从而将这些机组的运行寿期从最初的40年延长至60年。这些机组分别是布雷德伍德1号和2号机组(均为1120 MWe压水堆)、拉萨尔县1号和2号机组(均为1105 MWe压水堆)、大海湾机组(1204 MWe沸水堆)和费米2号机组(1139 MWe沸水堆)。因此,截至2016年年底,核管会共计为87台商业核电机组换发运行许可证,准许这些机组延寿20年。但其中3台机组已提前关闭。

核管会2016年批准1台机组的功率提升申请——在4月批准将卡托巴1号机组的功率提升1.7%,即从1167 MWe提升至1187 MWe。截至2016年年底,核管会共批准157份核电机组的功率提升申请,获准提升的功率总计约7346 MWe——相当于7台 1000 MWe核电机组。

美国核发展公司(Nuclear Development)11月以1.11亿美元的价格从田纳西流域管理局手中买下1988年因电力需求不足而中止建设的贝尔丰特核电厂,并计划耗资130亿美元建成这座包含2台机组的核电厂。续建工作拟于2017年启动。

日本东芝公司(Toshiba)6月从核管会撤回对其先进沸水堆(ABWR)设计的再认证申请。东芝表示,美国能源价格的下跌使该公司预计未来无法获得建设ABWR的机会。

主要出于经济原因,美国2016年有1台机组永久性关闭,另有6台机组宣布关闭时间。

美国奥马哈公共电力区(OPPD)10月永久性关闭卡尔洪堡核电厂。这座核电厂拥有一座482 MWe压水堆,1973年投入商业运行,现有许可证允许该机组运行至2033年。

爱克斯龙电力公司(Exelon)5月宣布如果无法实现盈利将分别于2017年6月和2018年6月关闭克林顿核电机组(930 MWe沸水堆)和拥有2台机组(均为789 MWe沸水堆)的方城核电厂。

太平洋燃气电力公司(PG&E)6月公布了阿布洛峡谷核电厂的关闭计划。预计这座拥有2台机组(分别为1130 MWe和1160 MWe压水堆)的核电厂将在其有效期为40年的现有运行许可证有效期结束时关闭——1号机组将于2024年11月2日关闭,2号机组将于2025年8月26日关闭。

安特吉公司(Entergy)12月宣布,计划在2018年10月前关闭帕利塞兹核电机组(789 MWe压水堆)。

核燃料循环

美国森图斯能源公司(Centrus Energy)2月宣布,位于俄亥俄州派克顿(Piketon)的离心机示范级联已结束运行,但该公司计划保留核管会颁发的商业离心铀浓缩厂建设和运行联合许可证,以便为未来保留选项。此外,该公司未来仍将在田纳西州橡树岭(Oak Ridge)的现代化研究设施为国家安全和能源安全目的继续推进离心铀浓缩技术的研究。

美国能源部(DOE)11月与全球激光浓缩公司(GLE)签署贫铀供应协议,从而为Silex激光浓缩技术的商业化铺平了道路。根据协议,能源部将向激光浓缩公司提供30万吨贫化六氟化铀,以便未来在拟建的激光铀浓缩厂中进行再浓缩。Silex技术是一种分子激光铀浓缩技术,是最有希望在近期投入商业应用的第三代铀浓缩技术。

能源部萨凡纳河场区(SRS)8月重启从研究堆乏燃料提铀的作业。提取出的高浓铀将经稀释处理,然后用于制造供核电厂使用的燃料。

核管会5月为拟建于尤卡山(Yucca Mountain)的乏燃料和高放废物深层地质处置库发布环境影响声明最终版补充文件。这份文件分析了地下水以及地表水排放的潜在影响,并确定所有影响都是轻微的。

核管会4月收到废物控制专家公司(WCS)提交的集中式乏燃料中间贮存设施建设和运行联合许可证申请。这座设施将位于德克萨斯州安德鲁斯(Andrews)的一个现有场址。根据申请,将分8期建设总计4万吨重金属的贮存容量,即每期建设5000吨重金属的贮存容量,初始贮存时间为40年。

俄罗斯

截至2016年12月31日,俄罗斯共有35台在运核电机组,总净装机容量26.87 GWe;有7台在建机组,总装机容量5904 MWe。

2016年,统领俄全国核工业的俄罗斯国家原子能集团公司(Rosatom)更换了领导人:原联邦经济发展部第一副部长利哈乔夫于10月接替已任职近9年的基里延科担任总裁。基里延科自2007年12月以来一直担任俄原集团总裁。

俄政府在8月公布的一份法令中宣布,俄计划在2030年前新建11台核电机组,包括2台BN-1200钠冷快堆机组。这11台新建机组不包括目前的在建机组。2台BN-1200机组将分别建于别洛雅尔斯克核电厂和南乌拉尔核电厂。

2016年,俄在国内核电建设和国际市场开发方面均取得不俗的成绩。

全球首台VVER-1200机组即新沃罗涅日6号机组(又被称为新沃罗涅日二期核电厂1号机组)5月首次临界,8月并网发电,并于10月首次满功率运行。

首台BN-800钠冷快堆机组即别洛雅尔斯克4号机组10月投入商业运行。目前该机组使用由氧化铀燃料和混合氧化物(MOX)燃料组成的混合堆芯,到2019年将使用全堆芯MOX燃料运行。

俄10月在楚科奇自治区州佩韦克(Pevek)举行开工仪式,正式启动首座浮动式核电厂海岸基础设施的建设。预计这座浮动式核电厂将于2019年到达佩韦克,并投入试运行。

俄原集团12月关闭新沃罗涅日3号机组。该机组1971年投运,是全球首台投运的VVER-440机组,在整个运行寿期中共发电118.67 TWh。

截至2016年年底,俄原集团的10年期海外订单(即应在未来10年内完成订单)总额超过1330亿美元,同比增长超过20%。2015年年底的海外订单额约为1100亿美元。

俄原集团目前持有34台海外核电机组建设订单,遥遥领先于其他国家。多个海外核电建设项目2016年取得进展,包括在伊朗布什尔启动新核电机组的建设,与土耳其就阿库尤核电建设项目展开积极磋商,并且继续推进关于埃及埃尔达巴核电厂建设的谈判。

截至2016年年底,以订单额计,俄原集团是全球第一大铀浓缩服务供应商,并且是全球铀矿开采和出口企业三强之一。

俄2016年另一项令人关注的成绩是,获得TVS-K型核燃料的首份商业出口合同——俄罗斯核燃料产供集团(TVEL)12月签署为瑞典灵哈尔斯核电厂供应TVS-K的合同,从而使俄制核燃料首次进入西方设计反应堆的燃料市场。TVS-K是俄专门为美国西屋公司(Westinghouse)三回路和四回路压水堆研发的17×17核燃料。此外,俄产供集团还在7月与美国核电运营商签署在美国压水堆试验性辐照TVS-K的首份合同,从而使TVS-K距离进入美国市场又进了一步。

俄原集团12月宣布,俄首座近地表低放废物处置设施已正式投运。这座被称为PPZRO的设施位于俄最早投运也是规模最大的铀浓缩设施所在场址——新乌拉尔斯克(Novouralsk)。这座处置库能将总计1.5万立方米废物贮存长达300年时间。

此外,俄10月宣布终止或暂停与美国的三份核能合作协议:2010年《钚管理和处置协议》、2010年的有关对俄高浓铀研究堆实施燃料低浓化改造的合作协议以及2013年的核能研发合作协议。这一举动是因为美国在2014年俄合并乌克兰克里米亚半岛后对俄施加了制裁。

法国

截至2016年12月31日,法国共有58台在运机组,总净装机容量63.13 GWe;有1台在建机组,总装机容量1750 MWe。

2016年,法国阿海珐集团(Areva)的重组取得多项实质性进展;法国核安全局(ASN)2015年4月启动的安全检查发现诸多问题;乔治˙贝斯二期铀浓缩厂达到设计产能;法国国会通过有关乏燃料最终处置库的法律;法国政府设定国家中高放废物处置库的“基准投资额”。

阿海珐6月宣布重组计划,表示将向法国电力公司(EDF)出售其反应堆业务部门即阿海珐NP大多数股权,并成立一家专门致力于核燃料循环业务的新实体即New Co。

阿海珐8月宣布正式启动将核燃料循环资产注入New Co的程序。New Co将整合阿海珐矿业部、核燃料循环部、项目部、若干个业务支持公司及其相关子公司。

阿海珐与法电11月签署出售阿海珐NP反应堆业务的合同。拟出售的反应堆业务已被注入由阿海珐NP全额控股的一个子公司——New NP。根据合同规定,法电将获得New NP高达75%的股份,New Co将获得15%的股份,战略投资者仅能获得少量股份。预计这笔交易将于2017年下半年完成。

核安全局2015年4月宣布发现在建的弗拉芒维尔3号机组反应堆压力容器上封头和下封头部分位置的碳含量异常。这两个部件均由勒克鲁索(Le Creusot)锻造厂制造。这一发现导致核安全局要求阿海珐和法电检查在运核电机组部件是否存在类似问题,并对勒克鲁索锻造厂进行产品质量检查。

核安全局6月表示已确定18台核电机组的蒸汽发生器存在高碳浓度区。其中12台机组的蒸汽发生器下封头存在极高的碳含量。这些下封头均由日本铸锻公司制造。

阿海珐10月表示,在质量检查期间,在9000份核与非核设备的文件中发现了约400处不合规。其中约一半涉及核设备,88个涉及在运核电机组使用的设备。

阿海珐位于特里卡斯坦(Triin)的乔治˙贝斯二期铀浓缩厂2016年已按计划达到设计产能——7500 tSWU/a。该铀浓缩厂2006年启动建设。该厂分为两个生产车间——南区和北区。南区2011年实现了商业生产。北区2013年启动浓缩作业。

法国能源部长塞格琳?罗雅尔1月签署政令,将国家中高放废物处置库的“基准投资额”设定为250亿欧元(270亿美元)。相关各方此前估计的投资额在200亿~390亿欧元之间。

法国国家放射性废物管理机构(Andra)7月宣布,法国国会已通过一部有关乏燃料最终处置库的法律,详细规定了拟建乏燃料最终处置库即工业地质处置中心(Cigeo)的建设程序。

英国

截至2016年12月31日,英国共有15台在运机组,总净装机容量8883 MWe。

2016年,英国政府组建了一个新的政府部门来负责制定本国能源政策;近20年来的首个核电建设项目取得多项进展;政府还启动了小堆竞标第一阶段工作以及总额为2000万英镑(2500万美元)的核能创新招标。

在6月的脱欧全民公投之后,英国政府撤销了能源和气候变化部(DECC),并组建商业、能源和工业战略部(BEIS),负责制定本国能源政策。该部在成立后确认将新建核电装机容量置于优先位置。

英国欣克利角C核电建设项目2016年取得三项重大进展。第一,法电董事会7月28日正式做出该项目的投资决定,批准在欣克利角建设2台欧洲压水堆(EPR)机组。第二,英国政府9月15日宣布决定批准该项目。第三,9月29日,中国广核集团、法电和英国政府在伦敦签署相关项目协议。如果进展顺利,欣克利角C将成为英国近20年来建设的第一座核电厂。

值得注意的是,英国2016年针对英国关键基础设施外国投资发布了新法律要求:政府将在未来所有新建核电项目中拥有“特别股权”,从而确保相关项目的大量股权未经英国政府批准不得出售,并要求核场址的开发者或运营者在对所有权或部分所有权作出任何变更之前,通知核监管办公室(ONR)。政府将“建议或指导核监管办公室”采取相应行动,以便确保相关的所有权变更不会影响国家安全。

地平线核电公司(Horizon Nuclear Power)5月组建负责威尔法核电建设项目的合资公司Menter Newydd。该公司的股东包括日立核能欧洲公司(Hitachi Nuclear Energy Europe)、柏克德管理公司(Bechtel Power Management)和英国JGC公司。

地平线和日立7月与日本原子能电力公司(JAPCO)签署技术服务合同,以便为地平线提供先进沸水堆建设、取证和试运行方面的支持。

英国政府3月启动小堆竞标第一阶段工作,其目的是评估各方对参加英国小堆开发、商业化和融资的市场兴趣。整个2016年夏季,政府官员均在与具备相应资质的32个竞标者进行讨论。

商业、能源与工业战略部11月公布了一份题为《英国民用核裂变创新政府资助申请》的文件,对有兴趣参加英国核能研究和创新计划的企业和机构发出邀请。此次招标的总投资额为2000万英镑(2500万美元),涉及5个重要领域:先进燃料、材料和制造、反应堆设计、先进循环以及战略工具包。此次招标是政府致力于将能源创新支出翻番从而到2021年达到每年4亿英镑的更广泛承诺的组成部分。

法电能源公司(EDF Energy)2月宣布将延长英国4座核电厂共计8台先进气冷堆机组的运行寿期。

日本

截至2016年12月31日,日本共有42台在运机组,总净装机容量39.94 GWe,但仅有3台机组处于运行状态,总净装机容量2538 MWe;有2台在建机组,总装机容量2756 MWe。

2016年,日本有3台机组实现重启,但2台机组在短时间重启后又因法院禁令而再次停运;有1台机组宣布永久关闭;日本政府正式决定关闭文殊(Monju)原型快堆,但表示不会停止快堆研究。

日本伊方3号机组8月12日重启,并于8月22日实现满功率运行,从而使日本的处于运行状态的核电机组数量达到3台。截至2016年年底,日本共有5台机组获得监管机构即日本原子力规制委员会(NRA)的重启许可。其中2台机组即高滨3号和4号机组分别于1月和2月重启,但因地方法院发布的禁令而再次停运。

日本能源经济研究所(IEEJ)7月预计,日本到2017年3月底将有7台机组重启,到2018年3月底将有另外12台机组重启。

规制委6月批准关西电力公司(Kansai)高滨1号和2号机组延寿20年,允许它们总计运行60年时间,从而使它们成为根据后福岛法规获准延寿至40年以上的首批日本核电机组。

日本内阁12月正式决定关闭文殊原型快堆,并批准文殊堆退役计划:预计文殊堆的退役将历时约30年,至少耗资3750亿日元(32亿美元)。

虽然日本决定关闭文殊堆,但并不会停止快堆研究。经济产业省11月宣布,将在2018年启动一项为期10年的计划,以建设一座可能用于替代文殊堆的示范快堆。

日本四国电力公司(Shikoku)5月宣布关闭伊方1号机组。该机组是一座538 MWe的压水堆,1977年投入商业运行。因此,日本近两年宣布关闭的核电机组数量已达6台,总装机容量 2627 MWe。这6台机组的装机容量均不到600 MWe,且役龄都很长。为满足后福岛标准而对它们进行升级改造不具有经济性。

日本经济产业省10月3日宣布,乏燃料后处理机构(SFRO)已于当日在青森市(Aomori City)成立。该机构在青森县六所村(Rokkasho)设有分支机构,将负责筹集后处理费用,并编制乏燃料后处理战略。但实际的后处理作业仍将由日本核燃料公司(JNFL)负责实施。

日本经济产业大臣世耕弘成12月9日宣布,最新的评估表明,2011年福岛核事故导致的赔偿金和退役费用总金额将翻番,达到21.5万亿日元(1870亿美元)。

韩国

截至2016年12月31日,韩国共有25台在运机组,总净装机容量23.02 GWe;有3台在建机组,总装机容量4200 MWe。

2016年,韩国有1台新核电机组投入商业运行,2台新机组获准建设,在国际市场开发方面取得一定进展,并明确了完成高放废物处置库选址的时间。

新古里3号机组1月首次并网发电,并于12月投入商业运行。该机组是全球首台APR-1400机组,由韩国自主设计和建设。

韩国核安全与安保委员会(NSSC)6月批准建设新古里5号和6号机组。预计这2台APR-1400机组将分别于2021年和2022年投入运行。

韩国电力公司(KEPCO)8月与肯尼亚核电委员会(KNEB)签署核能合作备忘录,内容涉及在肯尼亚开展核电建设。

韩国水电核电公司(KHNP)和乌克兰国家核电公司(Energoatom)8月签署核能合作备忘录,内容涉及完成乌克兰赫梅利尼茨基3号和4号机组的建设以及实施乌克兰-欧盟“能源桥”项目。

韩国政府在7月的韩国原子能委员会第六次会议上决定,在2028年前后完成高放废物处置库的选址,并继续推进高温冶金乏燃料后处理技术的研究。

韩国政府7月已批准庆州(Gyeongju)中低放处置库的容量翻番计划。预计二期工程的地表设施将在2019年完成建设。

印度

截至2016年12月31日,印度共有22台在运机组,总净装机容量6219 MWe;有5台在建机组,总装机容量3300 MWe。

2016年,印度正式加入《核损害补充赔偿公约》(CSC),有1台新核电机组实现首次临界和并网发电,但首座原型快堆的启动时间将延后。

印度2月4日向国际原子能机构(IAEA)交存《核损害补充赔偿公约》批准书。因此,该公约在印度递交其批准书90天后,即5月4日,在印度正式生效。

库坦库拉姆2号机组5月首次装料,7月首次临界,8月并网发电。该机组是一台俄设计的AES-92型VVER-1000机组。

印度原子能部部长吉坦德拉?辛格11月宣布,正在卡尔帕卡姆(Kalpakkam)建设的500 MWe原型快堆(PFBR)预计将推迟至2017年12月启动。辛格曾在7月表示,这座快堆将在2017年3月前实现首次临界。

未来核电发展预测

国际原子能机构、世界能源理事会(WEC)和国际能源署(IEA)等国际机构在2016下半年公布了对全球未来能源市场的最新预测结果,其中包括核电发展预测。这些机构均预计全球核电装机容量未来仍将呈增长趋势。

国际原子能机构9月发布了《2050年能源、电力和核电预测》报告,对未来全球核电发展进行高值和低值两种情景的预测:在低值情景中,预计核电装机容量将从2015年的382.9 GWe减少到2020年的377.1 GWe,然后增加的2030年的390.2 GWe和2050年的417 GWe;在高值情景中,将增长到2020年的430.5 GWe、2030年的598.2 GWe和2050年的898 GWe。

世界能源理事会10月发布了名为《大转型》的新版世界能源未来发展预测报告,并在一种情景中预计:到2060年,世界核电装机容量将增至989 GWe,年度核发电量达7617 TWh,占世界总发电量的17%。理事会还在同样于10月发布的另一份报告即第24版《世界能源资源》指出,发展中国家可再生能源市场近年来在投资和新增容量方面出乎意料的高增长,促进了能源格局的变化。但报告还指出,核能“越来越被看作是一种能够在增加基荷发电的同时限制温室气体排放的手段”。

国际能源署11月发布了新版《世界能源展望》,预测全球核发电量将从2014年的2535 TWh增至2040年的3960~6101 TWh。

其他

2016年,全球其他国家核电工业的主要动态包括:

1、2015年12月—2016年3月,德国仿星器磁约束核聚变实验装置W7-X首次生成温度高达100万℃的氦等离子体,脉冲持续时间从1/10秒提高到6秒,误差率小于十万分之一,验证了仿星器磁约束核聚变的原理和技术可行性。

2、巴基斯坦卡拉奇3号机组5月31日正式开工建设。这是一座1014 MWe压水堆。

3、哈萨克斯坦能源部8月26日宣布,国际原子能机构低浓铀银行厂房已于8月25日在乌尔巴冶金厂(UMP)启动建设。

4、美国麻省理工学院(MIT)等离子体科学与聚变中心9月30日在聚变能研究方面实现了一次飞跃:该中心Alcator C-Mod托卡马克聚变堆创造了一项世界纪录——等离子体压强超过2个大气压。

5、越南国会11月通过决议案,决定取消在宁顺省建设两座核电厂的计划。越南政府称,放弃核电建设计划主要是因为当前的经济形势。

6、巴基斯坦恰希玛3号机组10月15日实现首次并网发电。这是一座315 MWe压水堆。

7、国际热核聚变实验堆(ITER)理事会在11月16日和17日的会议上评审并通过了ITER组织提交的新建设进度表:2025年实现首个等离子体,2035年实现氘-氚运行。

8、芬兰辐射与核安全局(STUK)11月25日决定准许波西瓦公司(Posiva)启动乏燃料最终处置库的建设。波西瓦11月29日宣布与YIT建设公司(YIT Construction)签署处置库建设合同,并将在12月启动负挖工作。这意味着全球首座乏燃料最终处置库启动实际建设。

9、经济合作与发展组织核能机构(OECD/NEA)与国际原子能机构11月30日联合发布新版铀红皮书即《2016年铀:资源、生产和需求》。红皮书表示,全球开采成本低于260美元/kgU的已查明铀资源总量为764.16万tU,仅比2014年版红皮书公布的数量(763.52万tU)增加0.1%。这主要是因为铀市场疲软导致铀资源勘探投资不足。以2014年的全球铀需求水平计算,已查明资源量可满足全球超过135年的铀需求。

10、哈萨克斯坦国家原子能工业公司(Kazatomprom)12月6日宣布已启动一座燃料制造设施的建设。这座设施将由哈原工与中国广核集团共同拥有,并使用阿海珐的燃料制造技术。该设施将于2020年投产,每年能生产200吨燃料组件。

11、韩国国家聚变研究所(NFRI)12月14日宣布,韩国超导托卡马克先进研究堆(KSTAR)创下一个新的世界纪录——实现持续70秒的高性能等离子体运行。




责任编辑: 江晓蓓

标签:2016年,世界核电,工业发展,回顾