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        核電自1951年12月美國實驗增殖堆1號（EBR-1）首次利用核能發(fā)電，1954年6月蘇聯(lián)第一座核電廠首次向電網(wǎng)送電，到現(xiàn)在已有近50年的歷史，大致經(jīng)過了驗證示范、高速發(fā)展和滯緩發(fā)展三個階段。現(xiàn)在處于復蘇之前的過渡階段。

        驗證示范階段  1942年12月美國在芝加哥大學建成世界上第一座核反應堆，證明了實現(xiàn)受控核裂變鏈式反應的可能性。但當時正處于第二次世界大戰(zhàn)期間，核能主要為軍用服務。美國、蘇聯(lián)、英國和法國，配合原子彈的發(fā)展，先后建成了一批钚生產(chǎn)堆，隨后開發(fā)了潛艇推進動力堆。

        從50年代初開始，美、蘇、英、法等國把核能部分地轉向民用，利用已有的軍用核技術，開發(fā)建造以發(fā)電為目的的反應堆，從而進入核電驗證示范的階段。美國在潛艇動力堆的技術基礎上，于1957年12月建成希平港(Shippingport)壓水堆核電廠，于1960年7月建成德累斯頓(Dresden-1)沸水堆核電廠，為輕水堆核電的發(fā)展開辟了道路。英國于1956年10月建成卡爾德霍爾(Calder Hall A)產(chǎn)钚、發(fā)電兩用的石墨氣冷堆核電廠。蘇聯(lián)于1954年建成奧布寧斯克（APS-1）壓力管式石墨水冷堆核電廠后，于1964年建成新沃羅涅日壓水堆核電廠。加拿大于1962年建成NPD天然鈾重水堆核電廠。這些核電廠顯示出比較成熟的技術和低廉的發(fā)電成本，為核電的商用推廣打下了基礎。

        高速發(fā)展階段  60年代末70年代 初各工業(yè)發(fā)達國家的經(jīng)濟處于上升時期，電力需求以十年翻了一番的速度迅速增長。各國出于對化石燃料資源供應的擔心，寄希望于核電。美、蘇、英、法等國都制訂了龐大的核電發(fā)展計劃。后起的聯(lián)邦德國和日本，也擠進了發(fā)展核電的行列。一些發(fā)展中國家，如印度、阿根廷、巴西等，則以購買成套設備的方式開始進行核電廠建設。

        美國輕水堆核電的經(jīng)濟性得到驗證之后，首先形成核電廠建設的第一個高潮，1967年核電廠訂貨達到25.6GW；從1969年開始，美國核電總裝機容量超過英國，居世界第一位， 1973年美國核電總裝機容量占世界的2/3。1973年世界第一次石油危機后，為擺脫對中東石油的依賴，形成了第二個核電廠建設高潮。1973、1974年兩年，共訂貨66.9GW，核電設備制造能力達到每年25~30GW。美國還通過出口輕水堆技術和開放分離功市場，使輕水堆成為世界核電廠建設的主導堆型。

        在核電大發(fā)展的形勢下，美、英、法、聯(lián)邦德國等國還積極開發(fā)了快中子增殖堆和高溫氣冷堆，建成一批實驗堆和原型堆。

        滯緩發(fā)展階段  1979年世界發(fā)生了第二次石油危機。在這以后，各國經(jīng)濟發(fā)展速度迅速減緩，加上大規(guī)模的節(jié)能措施和產(chǎn)業(yè)結構調整，電力需求增長率大幅度下降。1980年僅增長1.7%，1982年下降了2.3%。許多新的核電廠建設項目被停止或推遲，訂貨合同被取消。例如1983年以前美國共取消了108臺核電機組以及幾十臺火電機組的合同。

        1979年3月美國發(fā)生了三里島核電廠事故，1986年4月蘇聯(lián)發(fā)生了切爾諾貝利核電廠事故，對世界核電的發(fā)展產(chǎn)生重大影響，公眾接受問題成為核電發(fā)展的障礙之一，有一些國家如瑞士、意大利、奧地利等已暫時停止發(fā)展核電。

        為保證核電的安全性，美國在三里島事故后所采取的提高安全性的措施，使核電廠建設工期拖長，投資增加，核電廠的經(jīng)濟競爭力下降，特別是投資風險的不確定性阻滯了核電的繼續(xù)發(fā)展。

        為核電發(fā)展的復蘇而努力  從80年代末到90年代初開始，各核工業(yè)發(fā)達國家積極為核電的復蘇而努力，著手制訂以更安全、更經(jīng)濟為目標的設計標準規(guī)范。美國率先制訂了先進輕水堆的電力公司要求文件(Utility Requirements Document, URD)，同時理順核電廠安全審批程序。西歐國家制訂了歐洲的電力公司要求文件（EUR），日本、韓國也在制訂類似的文件（分別為JURD和KURD）。這些文件的基本思想和原則都是一致的。各核電設備供應廠商通用電氣按URD的要求進行了更安全、更經(jīng)濟輕水堆型的開發(fā)研究，美國通用電氣公司同日本東芝公司、日立公司聯(lián)合開發(fā)了改良型沸水堆ABWR，美國ABB-CE開發(fā)了改良型壓水堆系統(tǒng)80+，美國西屋公司開發(fā)了非能動安全型壓水堆AP-600，法國法馬通公司和德國西門子公司聯(lián)合開發(fā)了改良型歐洲壓水堆EPR等，其中ABWR、系統(tǒng)80+和AP-600已獲得美國核監(jiān)管委員會（USNRC）的最終設計批準書（final design approval, FDA），并有兩臺ABWR機組在日本建成投產(chǎn)，運行情況良好。另有四臺ABWR機組正分別在日本（兩臺）和中國臺灣（兩臺）建造。與此同時，一些發(fā)展中國家也繼續(xù)堅持發(fā)展核電。中國大陸在90年代初建成三臺機組，目前在建的有8臺。中國還幫助巴基斯坦建造了300MW的恰希馬壓水堆核電廠。此外，印度、巴西、伊朗等國也在建設核電廠。1998年底在建的36臺核電機組中大部分屬于發(fā)展中國家。

        美國的核電發(fā)展  美國原子能委員會在1951年規(guī)定，要在優(yōu)先發(fā)展軍用生產(chǎn)堆和動力堆的條件下，發(fā)展民用發(fā)電堆。1953年5月原子能委員會給國會兩院提出報告，美國應在民用核能方面保持世界領先地位，1954年艾森豪威爾政府向國會提出修改原子能法，允許私營企業(yè)取得反應堆所有權，但核燃料仍歸政府掌握，允許私人使用。在此政策指引下，美國政府與私營企業(yè)簽訂合同，建設了第一批實驗驗證性核電廠。這個時期的核電發(fā)展，由美國政府負責研究開發(fā)及核島的建設和運行，私營企業(yè)僅負責廠址準備和常規(guī)島建設。合同期滿后，由原子能委員會負責拆除退役，核電廠的風險絕大部分由政府承擔。1957年9月頒布的普賴斯-安德生法案又規(guī)定，一旦發(fā)生核事故，全部賠償金額限于5.6億美元，其中由政府承擔5億美元，進一步推進了核電的發(fā)展。1962年美國原子能委員會向肯尼迪總統(tǒng)建議：認為核電經(jīng)濟性已優(yōu)于常規(guī)火電，發(fā)展核電可為電力供應節(jié)約大量資金，并提出了一系列政策，包括核燃料私有。該建議在1964年原子能法的再次修改中被采納。在核電技術趨于成熟時，為占領核電的國際市場，60年代末美國政府批準低富集鈾的出口，把美國的輕水堆推向世界。70年代后期，美國的核電發(fā)展轉入低潮，1978年以后沒有任何核電廠訂貨。

        關于快中子增殖堆的研究發(fā)展，1971年6月尼克松總統(tǒng)宣布要在1980年建成快中子商用示范性克林奇河核電廠。1977年4月卡特總統(tǒng)以防止核擴散為由，提出了限制核電發(fā)展的政策，決定停止克林奇河快中子堆核電廠的建設和燃料后處理技術的開發(fā)。

        蘇聯(lián)（俄羅斯）的核電發(fā)展  蘇聯(lián)在軍用石墨水冷型生產(chǎn)堆的基礎上，開發(fā)建設了一批石墨水冷堆核電廠，最大機組容量達1500MW。又在軍用潛艇動力堆的基礎上，開發(fā)了具有蘇聯(lián)特點的壓水堆核電廠，有440MW（WWER-440）和1000MW（WWER-1000）兩個級別的機組，不僅在國內(nèi)建造，還出口到東歐各國和芬蘭。

        蘇聯(lián)國家計劃委員會于60年代提出了能源發(fā)展政策，決定在烏拉爾山以西地區(qū)不再建造常規(guī)火電廠，只建造核電廠。同時考慮到天然鈾資源的長期持續(xù)穩(wěn)定供應問題，決定大力開發(fā)快中子增殖堆核電廠。蘇聯(lián)成為快中子增殖堆技術最先進的國家之一。70年代建成的原型快堆BN-350和示范快堆BN-600，至今仍在運行，都取得了很好的成績。

        蘇聯(lián)在發(fā)展核電過程中缺乏國際交流。特別是切爾諾貝利核電廠，由于缺乏安全意識，基本安全原則和裝置設計有缺陷，于1986年釀成災難性事故，其后果遠遠超越了國界。在切爾諾貝利核事故之后積極采取措施改進安全性，其中包括建立獨立于核工業(yè)的國家核安全監(jiān)管機構，實施質量保證制度，加強同西方國家交流經(jīng)驗，以及爭取國際機構和西方國家的支援。

        在蘇聯(lián)解體以后，俄羅斯的核工業(yè)體制進行了重組，把一些原來在烏克蘭等國生產(chǎn)的設備，逐步轉到俄羅斯的工廠生產(chǎn)。隨著世界各國向更安全、更經(jīng)濟的新一代堆型發(fā)展，俄羅斯也積極進行新堆型的開發(fā)，如百萬千瓦級WWER-1000機組的改良型V-428型和WWER-640型中型核電機組。

        英國的核電發(fā)展  英國在1956年10月建成卡爾德霍爾產(chǎn)钚、發(fā)電兩用石墨氣冷堆核電廠之后，陸續(xù)建設了一批石墨氣冷堆核電廠，因利用鎂合金作包殼，稱為鎂諾克斯反應堆（MGR）。英國曾一度是世界上核電總裝機容量最大的國家。

        70年代美國輕水堆占領國際市場后，英國的石墨氣冷堆很難同美國的輕水堆相競爭，為提高機組的經(jīng)濟性，研究開發(fā)了改進氣冷堆（AGR），但仍不能同美國輕水堆相競爭，終于未能打進國際市場。

        英國也重視其他堆型的發(fā)展，曾建設了一座高溫氣冷堆（Dragon）、一座實驗快堆（DFR）和一座原型快堆（PFR）。

        英國核電發(fā)展長期處于低潮的主要原因：一是在北海發(fā)現(xiàn)了大型油田，能源問題得到緩解，對核電的需求不迫切；二是英國在核能發(fā)展上實行國家所有制，主管核能開發(fā)的國家原子能局UKAEA和經(jīng)營核電廠的國家電力局CEGB和SEGB未能及早下決心放棄石墨氣冷堆的技術路線。直到80年代后期才決定引進美國技術，建造壓水堆核電廠(Sizewell-B)，已比法國晚了20年。

        法國的核電發(fā)展  法國早期發(fā)展核電的路線大體上同英國類似，采用石墨氣冷堆。所不同的是，當英國進行批量化建設時，法國注意了每建一座都有所改進，因此在技術上比英國進步快。

        60年代末，石墨氣冷堆難于同美國輕水堆競爭的問題一出現(xiàn)，法國政府就十分重視，組織論證，由蓬皮杜總統(tǒng)做出決策，改為發(fā)展壓水堆，從美國引進技術，消化吸收，建立自己的壓水堆設備制造工業(yè)體系。法馬通公司就是這時由法國同美國西屋公司合資成立的，后來變成為法國的獨資公司。法國此時已解決了富集鈾的大量生產(chǎn)問題，因此法國政府決定實施標準化、批量化建設方針，制訂了一個每年投產(chǎn)七臺百萬千瓦級壓水堆機組的龐大的核電發(fā)展規(guī)劃，取得了很好的經(jīng)濟效益。法國建造核電廠的比投資是世界上最便宜的，發(fā)電成本也低于火電。由于經(jīng)濟上的優(yōu)越性，促使核電替代火電取得成功，到1998年核發(fā)電量已占全國總發(fā)電量的76%。

        加拿大的核電發(fā)展  加拿大發(fā)展核電起步較早，在50年代即開始了重水慢化、冷卻的天然鈾動力堆的開發(fā)。1962年，第一座實驗堆NPD（22MW）投入運行。1967年，第一座原型堆道格拉斯角(Douglas Point, 208MW)建成投產(chǎn)。加拿大重水堆的特點是使用天然鈾燃料，采用燃料管道承壓的獨特結構，實行不停堆換料，稱作坎杜（CANDU，由Canada, Deuterium和Uranium三字縮成）型。

        在原型堆運行成功后，加拿大開展了較大規(guī)模商用坎杜堆的建造工作，于1971~1973年先后建成皮克靈(Pickering)核電廠的4臺515MW的機組。在此基礎上經(jīng)過改進，在1976~1979年陸續(xù)建成布魯斯(Bruce)核電廠的4臺848MW的機組。80年代以后，加拿大在本國又先后建造了14臺坎杜型機組。自80年代至90年代初，加拿大原子能公司（AECL）采用計算機控制等先進技術，不斷改進、完善設計，使得CANDU-6型成為當前世界上技術比較成熟的核電廠之一。

        加拿大的坎杜型重水堆對發(fā)展中國家頗具吸引力，因為：① 大型設備較少，便于實現(xiàn)國產(chǎn)化，減少對外國的依賴；② 使用天然鈾燃料，容易取得；③ 不停堆換料提高了電廠可用率，使核電廠有良好的經(jīng)濟性。所以在70年代初即向巴基斯坦和印度出口，隨后陸續(xù)又向韓國、阿根廷、羅馬尼亞出口7臺機組。中國秦山第三核電廠兩臺728MW的機組也采用CANDU-6型，將于2003年投產(chǎn)。

        日本的核電發(fā)展  同美、蘇、英、法相比，日本在發(fā)展核電方面是個后起的國家。由于日本能源資源缺乏，工業(yè)發(fā)展較快，能源的持續(xù)穩(wěn)定供應是日本政府最關注的問題之一。日本政府認為由于核燃料便于儲備，核電可視作“半國產(chǎn)的能源”，有助于減少石油的進口，對實現(xiàn)能源多樣化、克服脆弱的能源供應結構有重要作用。因此日本政府一貫積極推進發(fā)展核電，70年代石油危機之后也并未因世界核電發(fā)展進入低潮而動搖。

        日本第一座商用核電（166MW的東海村）是從英國進口的石墨氣冷堆核電廠（1966年投產(chǎn)，1998年關閉）。后來改為采用美國的輕水堆。有四家電力公司采用壓水堆，五家電力公司采用沸水堆。由日本的設備制造廠商三菱公司同美國西屋公司合作掌握了壓水堆核電技術，東芝公司和日立公司同美國通用電氣公司合作掌握了沸水堆核電技術。

        在新一代更安全更經(jīng)濟的堆型開發(fā)上，日本在同美國合作中發(fā)揮更大作用。標準化的1350MW先進壓水堆APWR于1990年完成設計工作。標準化的先進沸水堆ABWR在柏崎•刈羽核電廠6號、7號機組中被采用，于1991年訂貨，1997~1998年建成投產(chǎn)，是世界上最早建成的滿足電力公司要求文件的新一代堆型。

        為解決核燃料的長期穩(wěn)定供應問題，日本政府還積極支持快中子增殖堆技術的開發(fā)，先后建成常陽(Joyo)快中子實驗堆和文殊(Monju)快中子原型堆。為研究钚的再循環(huán)利用，建成了一座普賢(Fugen)先進轉化堆ATR。

來源：反應堆數(shù)據(jù)由IAEA提供；核發(fā)電量及份額由IAEA提供；全世界核燃料（以鈾為燃料）市場數(shù)據(jù)即并網(wǎng)發(fā)電的反應堆燃料數(shù)據(jù)由WNA提供；“建設/建造”指第一罐混凝土澆注；“計劃的”是指經(jīng)批準并已融資到位的項目。NB: 65699tU=77479 tU3O8。

*加拿大的“計劃的”是指處于休眠狀態(tài)的兩臺皮克靈-A反應堆機組。

中國：中國運行機組總容量包括大陸9座反應堆（總容量為6587MWe，核發(fā)電總量為416億千瓦時）和臺灣省6座反應堆（總容量為4884Mwe，核發(fā)電總量為374億千瓦時），其核發(fā)電量分別占各自總發(fā)電量的2.2%和22%。在建反應堆含大陸的兩座（1900Mwe）和臺灣省的兩座（2600Mwe）。大陸計劃再建4座總容量達3800MWe的反應堆。中國的鈾需求量含大陸的1172噸和臺灣的955噸。