1 韩国核电现状
1.1基本情况
韩国惟一的电力公用事业机构是韩国电力原公社(KEPCO:Korea Electric Power Corporation),成立于1982年。KEPCO的发电部分在2001年4月分为6个部分,其中一个是韩国水力原子力株式会社(KHNP:Korea Hydro & Nuclear Power Co.,Ltd),它管理韩国所有的核发电能力和少量的水电,是6个子公司中最大的。截止到2005年12 月,KHNP管理4 个核电站,共有20个商用核电机组:古里(4 个机组)、蔚珍(6 个机组)、灵光(6 个机组)、月城(4 个机组 PHWR );其中16个是压水堆、4个是重水堆;总装机容量为17,716MW,占韩国发电总容量的28.46%,2005年发电量是146.8TWh,占韩国发电总量的40.25%。韩国的核能发电量在世界上排第六位。
在20世纪九十年代韩国核电建设实现了国产化,在韩国后期投运的机组中有6台是本国自产的韩国标准的核电厂(KSNP: Korea Standard Nuclear Plant,即OPR1000:Optimized Power Reactor 1000),目前在建四个机组全是本国自产的KSNP+(OPR1000+),筹备建设四个机组亦全是本国自产的APR1400(APR: Advanced Power Reactor 先进的动力堆)。
反应堆名称
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总电功率MWe
|
堆 型
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位置
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运行时间
|
古里#1
|
587
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PWR
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Kijang, Busan
|
'78.04.29
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月城#1
|
679
|
PHWR
CANDU#1
|
Yangnam, Kyungju
|
'83.04.22
|
古里#2
|
650
|
PWR
|
Kijang, Busan
|
'83.07.25
|
古里#3
|
950
|
PWR
|
Kijang, Busan
|
'85.09.30
|
古里#4
|
950
|
PWR
|
Kijang, Busan
|
'86.04.29
|
灵光#1
|
950
|
PWR
|
Yonggwang, Jollanamdo
|
'86.08.25
|
灵光#2
|
950
|
PWR
|
Yonggwang, Jollanamdo
|
'87.06.10
|
蔚珍#1
|
950
|
PWR
|
Ulchin, Kyungsangbukdo
|
'88.09.10
|
蔚珍#2
|
950
|
PWR
|
Ulchin, Kyungsangbukdo
|
'89.09.30
|
灵光#3
|
1000
|
PWR
|
Yonggwang, Jollanamdo
|
'95.03.31
|
灵光#4
|
1000
|
PWR
|
Yonggwang, Jollanamdo
|
'96.01.01
|
月城#2
|
700
|
PHWR
CANDU#2
|
Yangnam, Kyungju
|
'97.07.01
|
月城#3
|
700
|
PHWR
CANDU#3
|
Yangnam, Kyungju
|
'98.07.01
|
蔚珍#3
|
1000
|
PWR
KSNP#1
|
Ulchin, Kyungsangbukdo
|
'98.08.11
|
月城#4
|
700
|
PHWR
CANDU#4
|
Yangnam, Kyungju
|
'99.10.01
|
蔚珍#4
|
1000
|
PWR
KSNP#2
|
Ulchin, Kyungsangbukdo
|
'99.12.31
|
灵光#5
|
1000
|
PWR
KSNP#3
|
Yonggwang, Jollanamdo
|
'02.05.21
|
灵光#6
|
1000
|
PWR
KSNP#4
|
Yonggwang, Jollanamdo
|
'02.12.24
|
蔚珍#5
|
1000
|
PWR
KSNP#5
|
Ulchin, Kyungsangbukdo
|
'04.07.28
|
蔚珍#6
|
1000
|
PWR
KSNP#6
|
Ulchin, Kyungsangbukdo
|
'05.04.22
|
总计
|
17,716
|
|
|
|
反应堆名称
|
堆型
|
总电功率MWe
|
运行时间
|
新古里#1
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PWR-KSNP+#1
|
1000
|
2010
|
新古里#2
|
PWR-KSNP+#2
|
1000
|
2012
|
新月城#1
|
PWR-KSNP+#3
|
1000
|
2011
|
新月城# 2
|
PWR-KSNP+#4
|
1000
|
2012
|
新古里#3
|
PWR-APR1400#1
|
1400
|
2013
|
新古里# 4
|
PWR-APR1400#2
|
1400
|
2014
|
新蔚珍#1
|
PWR-APR1400#3
|
1400
|
2015
|
新蔚珍#2
|
PWR-APR1400#4
|
1400
|
2016
|
总计
|
|
9,600
|
|
1.2 韩国核电运行情况
核电站能力因子(capacity factor)是一个核电站发电管理水平的重要标志,由表2.1可以看出韩国该项指标逐年提高,2005年达到95.5%,比世界平均水平高出16.2%,达到世界先进水平。
年
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'95
|
'96
|
'97
|
'98
|
'99
|
'00
|
'01
|
'02
|
'03
|
'04
|
'05
|
韩国平均
|
87.3
|
87.5
|
87.6
|
90.2
|
88.2
|
90.4
|
93.2
|
92.7
|
94.17
|
91.4
|
95.5
|
世界平均
|
71.6
|
72.9
|
72.2
|
73.9
|
75.6
|
76.4
|
78.9
|
78.9
|
76.45
|
78.8
|
79.3
|
1.3韩国核电站的出口
韩国在推进核电站事业的过程中,开发了能够反映出韩国尖端技术的1000MW级标准型压水堆OPR1000, 并通过对它的建设和运营,获得了能够与国外竞争的核电站技术;目前正在建设先进的压水堆APR1400。又通过建设运营月城核电站掌握了700MW级重水反应堆核电站的设计,设备制造,施工和运营的技术。现在不仅是轻水反应堆核电站, 重水反应堆核电站也达到了可以进军海外的水平。
韩国正在通过积累的技术和经验积极推进进军海外核电市场的计划。韩国的核设备已经出口美国和中国等国家。
2韩国发展核电的主要经验
2.1制定和不断完善核能发展战略,培育核能作为战略出口产业
韩国90% 以上的能源依赖进口,为保证能源供应安全,尽最大努力减少对进口能源的依赖,早期韩国就制定出核能发展的战略,且逐年不断完善,其核心为以下两点:
① 将核能作为国内电力生产的一个主要能源, 促进核能发展,以增强稳定的能源供应。
② 培育核能作为战略出口产业,通过核技术的进步, 自主创新,获取国际竞争能力,打入国际市场。
2.2完善核能发展的法规体系,确保核能的发展目标
为促进原子能科学与技术的研究和发展、和平利用和开发核能,1958 年韩国制定了原子能法(AEA),并逐年根据实际情况不断修改;它的目标是规范和促进原子能的发展、保护核设施的安全和辐射防护,所有关于核安全管理和辐射防护的条款都被列入AEA。原子能法(AEA)、电力事业法、环境影响评价法和其它有关法律是韩国管理原子能利用的国家法律。原子能法的实施保证了韩国核电顺利快速的发展。
2.3管理体系清晰,责权利分明
在韩国, 与核能相关的活动由多个组织机构计划和执行,主要有原子能委员会(AEC)、科学技术部(MOST)、核能安全委员会(NSC)、商务、产业和能源部(MOCIE)、财政和经济部(MOFE)、以及环境部(MOE)等。
在原子能法之下, AEC 是有关核能政策问题和利用的最高决策机构,AEC 由九到十一名成员组成,代表了政府、学术界和产业界的各个部门,AEC 的主席是总理;其主要任务是制定、贯彻、实施包括安全在内的各项有关和平利用原子能的政策;协调各部门的关系,以确保韩国核能的顺利发展;分配国家有关和平利用原子能方面的预算;制定有关核燃料和反应堆方面的法规,确定核废物处置措施;办理主席和委员会决定的有关事宜等。
MOST全面负责韩国的核能研发, 管理和准许工作。为了处理核安全方面的重要问题, 1996 年12月在MOST之下建立了NSC,NSC有七到九名成员, 其中包括MOST,它是NSC的主席。MOCIE 负责核电站的建设和运行、核燃料供应, 和中低水平的放射性废物管理。
2.4核电站建设分工明确,调动一切因素,尽快实现国产化
韩国由于国家小,在政府的协调下,其核电建设的管理采用单一体制,由KHNP作为唯一的核电业主,对核电项目建设进行管理和运营核电站。其它的分工见图2.4.1。每当国内企业在分工上出现重叠,政府都要干预,重新组合,以避免引起不必要的国内争斗。韩国核电建设的工业团队如下:
图2.4.1 韩国核电的工业团队
2.5技术路线明确,压水堆(PWR): OPR1000&APR1400
韩国核电建设分为三个阶段:
第一阶段:为交钥匙工程,韩国买了三个商用机组:古里1 & 2 和月城1。
第二阶段:韩国建了六个机组:古里3 & 4、灵光1 & 2和蔚珍1 & 2, 从5号核电机组开始,逐步对整个核电工程项目进行管理,采用分项承包方式,由韩国电力公司与国内、国外公司或厂家签订合同。随着核电机组建造数目的增多,国内投入的技术力量也在增加,并且国内投资占总投资比例不断扩大。为了达到掌握实际本领和专门技能的目的,从国内挑选了有实践经验的工程技术人员到国外学习。
第一和第二阶段韩国共建成九个机组,其中六个从美国燃烧工程公司(CE;现在西屋)引进的PWR, 二个从法国Framatome引进的PWR,一个从加拿大AECL引进的重水堆。上述三种堆型有着根本不同的设计。
第三阶段:为了统一堆型,80 年代中期韩国核产业界开始推行核电厂的标准化设计,选择CE System 80的蒸气供应系统作为标准化设计的基础。从1987年到1997年与CE公司进行了10年的技术转让工作。灵光3 & 4第一个应用了该项技术,获得了成功。之后韩国进一步设计出“韩国标准核电厂” (KSNP-OPR1000),其符合美国先进轻水碓设计要求,此后韩国又建设了6台KSNP。在此期间由于一些特殊原因,还建设了3台Candu-6(PHWR),于1997-1999投运。
在90年代后期,韩国又开发出增强的KSNP- KSNP+(OPR1000+),改进了许多部件的设计,提高了电厂的安全性和经济竞争力,优化了电厂布局,减少了投资成本。目前韩国正在建设4台KSNP+。
CE 的System 80+标准核电机组是1300MWe改进型压水堆核电站,在CE System 80+的基础上,韩国又开发出APR1400,1992年开始研发,1999年完成基本设计。它有增强的安全性和60年的设计寿命。开始的造价为1400 US$ /kW,在随后建造的可下降到1200 US$ /kW,比KSNP 降低大约10%。目前韩国正计划建设4台APR1400。
2.6依靠自己的力量实现核电国产化
以加快国产化为目的,尽量利用国际现有的先进技术,早日形成自己的核电品牌,供国内使用,减少不必要的重复进口。
①通过多个项目的建设,实现韩国标准化核电厂KSNP( KSNP +)的国产化:
技术转让基于 Westinghouse (CE) System 80 技术
实现NSSS 和BOP 设计100%国产化
实现95% NSSS 和 BOP 设备设计和供应国产化
实现项目建设和管理100%的国产化
②培育研究和创新的能力,依靠自己的力量设计和开发韩国新一代的APR1400(西屋System 80+的改进型)。
③为长期稳定的国际合作,与西屋等公司建立长期的商业联盟关系。
2.7韩国政府的正确决策与领导
韩国核电厂建设取得成功是与政府的正确决策与领导分不开的。
(1)在经受70年代初期出现的两次石油危机的冲击后,政府决定走发展核电的道路,并制定一个可行的长期发展核电的规划。在核电厂的建设初期,政府对国内工业水平和能力作了粗略估价,制定出不同阶段技术转让所采取的政策。
(2)政府对国内投入核电厂建设的力量,给予支持和鼓励。对核设备进口给予优惠,实行减少或免收关税的政策。
(3)为了搞好技术转让,政府对本国有关工业部门预先作出安排,指定接受技术转让的对口单位。在引进外国核电厂的同时,派出相应的工程技术人员出国进修或培训,以便尽快地掌握核技术的精华。技术转让的数量和质量,在很大程度上取决于国内人才的培养和人力的投入。要做好技术转让工作,国内必须事先作好充分准备。
(4) 政府加强对各工业部门之间的联系与协调。国内参加核电厂建设的单位、厂家之间要加强合作与相互支持,并共同维护政府政策的严肃性与一致性。 对部门之间出现的竞争,政府要进行干预。对人力、物力和资金投入的重叠,政府要采取措施加以纠正。
3对加速我国核电发展的启示
(1)建立科学合理的决策机制,保证我国核电的发展不再走错一步路。
① 早日制定和实施《原子能法》,以及制定相关的发展核电的规划和导则,以立法的方式公布于众,受公众和媒体的监督。
②推进核电体制改革和机制创新。鉴于核电产业是国家的重要产业,对解决未来我国的能源供应意义重大,建议成立原子能委员会,统一管理我国核电产业的发展,重大决策,如:机构设置、规划、堆型选择、技术引进、国产化的组织等均经由该委员会讨论通过。
(2)统一核电发展技术路线、尽快实现大型核电机组自主化、国产化
①加强对AP1000国产化的集中领导
我国已经确定AP1000为未来核电建设的主力堆型,为完成2020年核电40GW的装机任务,要充分发挥政府的领导作用,集中使用我国的核电科技开发、设计、设备制造、建设和生产经营等方面的技术、人才、资产等资源,打破行业间的壁垒,资源共享,形成联合开发格局,集中国力通力攻关,早日实现AP1000的国产化(尤其是设计自主化和设备国产化),达到能批量建造的产业规模,意义重大。
②对二代加核电技术的国产化应给予充分的重视
在AP1000技术未成熟以前,国家应当再安排一批第二代改进型核电项目的建设。通过第二代核电技术的自主化、批量化建设,降低设备制造成本和核电站比投资,实现其的国产化,并形成规模化生产能力。一旦对外引进第三代技术出现风险,可以做到有备无患。
③建立符合国情的核电标准体系 保证核电健康有序发展
(3) 坚持自主创新
引进一定要和自主创新相结合。当前国家提出了实施“大型先进压水堆和高温气冷堆核电站”重大科技专项的规划。鉴于AP1000机组的先进性、安全性和经济性,建议该专项规划应以AP1000技术为基础,在消化吸收引进技术的基础上,进一步开发出符合中国市场需要的更先进的第三代核电机组,并使之国产化。法国、韩国等国家都是在引进国外技术的基础上,进一步开发出符合本国市场要求的更先进的核电机组,其经验值得我们学习。
(4)要积极推进投资主体多元化,逐步建立国家投入、银行贷款、自筹资金和股权、债权融资相结合的投融资机制,鼓励外资和民资投资核电。
要积极探索核电市场准入机制,推进核电建设、运营和检修服务专业化。改革核燃料管理体制和运行机制。
(本文初次发表于2008年 作者系核电专家)