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中华人民共和国核工业

二月 11, 2023

中华人民共和国核工业自20世纪50年代中期开始，已经历经数十年的发展。核工业是高度集成知识、技术、资金于一体的工业，故而发展核工业、研制核武器、建设核电站，不仅要求掌握现代科学技术的许多最新成果，还要求有强大的经济力量和工业基础[3]。

秦山核电站的大型发电轮机
清华大学HTR-10的控制室
100
200
300
400
2014
2016
2019
中國核電產能（TWh）[1][2]

中华人民共和国正在研发基于核裂变的第四代核反应堆，其中山东石岛湾核电站一號機組已成功临界，是世界上首座具有第四代反应堆的核电站[4]。中国也通过国际热核聚变实验反应堆（ITER）计划参与核聚变反应堆的开发。目前已在合肥构建了一个被称为先进超导托卡马克实验装置（EAST）的试验性核聚变反应堆[5]；以及研究和开发钍燃料循环（英语：Thorium fuel cycle）作为一个潜在的核裂变替代方法[6]。

中国现有两大核电公司，一个是主要经营北部的中国核工业集团公司，另一个是主要经营中国南部的中国广核集团。随着中国对能源需求的不断增加、化石燃料消费所带来的气候变化以及化石燃料短缺，核电已被中国看成是传统能源的替代品之一[7]。2013年，中国的“铀浓缩技术”实现自主化和工业化应用，意味着中国核燃料的生产能力具备国际竞争力[8]，2015年10月，中广核拿下英国核电项目33%的股权，标志着华龙一号技术得到了欧洲发达国家的认可[9]。截止到2021年12月，中国在运行的核电机组达54个有容量54GW，[10]更多核反应堆已被规划。

中國也計劃在2030年前，為「一帶一路」國家援建多達30座核電廠。[11][12]在2021年的 COP26 上，中國宣布計劃將投入4400億，在2035年之前建造150座新的民用反應堆，進一步加快綠色能源轉型。[13]

发展过程

1954年苏联共产党第一书记赫鲁晓夫访问中国时，中国共产党主席毛泽东向其提出了核武器援助问题，赫鲁晓夫委婉地拒绝了毛泽东的要求。1955年，中国政府單方面决定开始原子弹、氢弹的预研。1957年4月24日，聂荣臻召集陈赓、安东等人讨论导弹研究与仿制等问题，并说“搞导弹事业不能平均使用力量，应遵照国务院总理周恩来讲的以导弹带动其他的精神办。”7月，苏联方面同意向中国提供原子弹、导弹样品，并帮助中国建立核工厂。9月7日，聂荣臻任团长，陈赓、宋任穷为副团长带领中国政府工业代表团赴苏联，代表团其他成员有钱学森、李强、刘杰、万毅、刘寅、王诤、张连奎等，就新技术援助问题进行会谈。10月15日，聂荣臻与苏联部长会议第一副主席别尔乌辛签订《中苏国防新技术协定》[14]。中苏交恶后，蘇聯于1960年7月中断了原子弹、氢弹方面的援助并撤出专家。不过中国已经得到了一些核武器的制造设备和许多技术援助，因此大大节省了研制时间，使中國在沒有西方工業底蘊的條件下也能迅速製出濃縮鈾。[15] 1964年10月16日，中国第一颗原子弹爆炸；1967年6月17日，中国第一颗氢弹爆炸；1971年8月，中国第一艘核潜艇试航。 在核反应堆方面，中国也取得了巨大的成绩：

  • 1985年3月20日中国第一座自主设计和建造的核电厂——秦山核电站在浙江海盐开工，1991年12月15日首次并网发电，并成为世界上第七个具备自主设计、自主建造、自主调试、和自主运营管理核电厂的国家。
  • 1987年中国第二座核电站大亚湾核电站开工建设，1994年开始运营。这是中国第一个盈利的核电商业项目，其70%的电力出口香港，占香港电力供应的20%。
  • 1995年12月中国实验快堆立项，2010年7月首次实现核临界，从而成为世界上第8个拥有快堆技术的国家。
  • 2006年中国建成了世界上第一个EAST核聚变实验装置，又称人造太阳[16]。
  • 2011年1月，中科院发布用钍燃料作为核裂变材料的科研方案[17]。

2007年国务院正式批准了国家发展改革委上报的《国家核电中长期发展规划(2005-2020年)》[18]。 2008年，发改委表示会在未来提高核电的比例，预计到2020年，装机容量将超过70吉瓦，核电比例达到4-5%。[19] 截至2010年底，中国正在运营的商业核电机组有13台，装机容量为1080万千瓦。另外，国家已批准核电机组32台，装机容量3486万千瓦；其中25台已开工建设，装机容量 2773万千瓦。[20] 2011年初，中华人民共和国国务院办公室建议，2020年中国装机容量不应超过100GW，以避免燃料、设备和工人短缺，还表示中国将会改造全部第二代反应堆，并新建更可靠、更安全的第三代反应堆[21]。

2011年3月，日本福岛第一核电站事故爆发，中华人民共和国国务院宣布停止审批核电站项目，并要求对全国核设施进行综合安全检查[22][23][24]。虽然环保部副部长张力军表明中国的核能源战略将继续[25]，但是福岛第一核电站事故导致社会舆论要求重新考虑核计划[26]。2012年，中国政府恢复了核电站的建设，将2020年的目标保持在40吉瓦，长期规划由86吉瓦调整为70至75吉瓦。[27]

2013年中共十八届三中全会重新提出了在高安全标准下全面启动2020年核能发展战略，以确保更加清洁可靠的中国能源结构，避免燃煤電廠帶來的空氣污染。2013年，中华人民共和国政府要求最大限度地在核反应堆技术制造和设计上自主开发，中国政府将建造更为先进的压水堆如：CPR-1000和AP1000，以及更高温度的反应堆如：球床反应堆，并计划到本世纪中叶，完成快中子反应堆的开发[28]。

2018 年 10 月，國家發改委表示，如果中國要在巴黎氣候協定將全球氣溫上升控制在 1.5°C 以下的目標發揮作用，到 2050 年中國的核電裝機容量必須增加到 554 GWe，在此期間核電在中國能源結構中的份額將從 4% 增加到 28%。[28]

2021年9月12日，山东石岛湾核电站一號機組成功临界[4]，这是中华人民共和国第一座高温气冷堆商业核电站，也是世界上首座具有第四代反应堆的核电站。[29][30]

罗马尼亚国家核电公司曾计划与中广核集团合建该国切尔纳沃德核电站两个新核反应堆[31]，但于2020年宣布放弃该计划。

反应堆技术

聚变堆

压水反应堆

第二代反应堆

  • M310（法）：法国法玛通公司的第二代核电技术，是CPR和EPR技术的前身。
  • CP1000：中核集团在M310基础上开发的第二代改进型反应堆。主要改进是“177堆芯”、“单堆布置”和“双层安全壳”，同时主要设备的国产化率达到了80%-85%。
  • CPR-1000：中广核集团在M310基础上开发的第二代改进型反应堆，由于法国阿海珐集团仍保留知识产权，限制了CPR-1000的海外销售。截止2010年6月中国有十五机组正在建设，还有15个正在计划。

第三代反应堆

  • ACPR1000：2010年中国广东核电集团有限公司宣布ACPR1000设计，希望将CPR1000提升到第三代的水平，这也将打破阿海珐仍保留CPR1000知识产权所带的影响。中广核的目的是能够在2013年出口ACPR1000。[32]
  • EPR（法）：为第三代反应堆。2007中国与法国阿海珐公司开始了进口谈判，现在2座反应堆建在台山，反应堆4590兆瓦，净功率1660兆瓦。2008年10月，阿海珐和中广核宣布建立一个工程合资企业，合资公司中中方占有55%的股份。合资企业名称为中珐国际核能工程有限公司，于2013年4月正式独立运营。
  • VVER（俄）：
    • 俄罗斯的Atomstroyexport公司为田湾核电站提供AES-91型核电机组和VVER V-428压水堆。VVER-1000属于第三代反应堆，有1060兆瓦容量，由俄罗斯的energoatom公司负责维护。2012年田湾核电站二期开工建设，将用同型号反应堆。
    • 2019年3月7日，中国核工业集团与Atomstroyexport签署了关于建设四座VVER-1200s的具体细节合同，其中两个反应堆，一个位于田湾核电站，一个位于徐大堡核电站。建设工程将会在2021年5月开始，预计在2026年到2028年间，所有反应堆投入商业化运作。[33]
  • AP1000（美）：属于第三代核反应堆，装机容量1250兆瓦，将成为中国主要的反应堆类型。三门和海阳是世界上最先使用AP1000反应堆的核电站。[34]这个技术在经过中国三门与海阳反应堆的验证后才会大规模的部署。[35]
  • 国和一号（CAP1400）：
    • 在2008和2009美国西屋公司与国家核电技术有限公司及其他机构合作开发一个放大版本的AP1000，大概1400兆瓦的能力，或可能是一个1700兆瓦的设计。中国将会对更大型的反应堆拥有自主知识产权。与美国西屋公司出口更大的反应堆成为可能。[36]
    • 2009年12月，一个中外合资企业开始在10兆瓦高温气冷实验堆修建首个CAP1400。[37][36]
  • 华龙一号（HPR1000）：是中国自主知识产权的第三代压水堆核电站技术，由中国核工业集团及中国广核集团联合研发，是两个集团分别研制的ACP1000与ACPR1000+两种三代核电技术融合的结果。“华龙一号”技术方案已被中国部分核电站机组采用，并出口巴基斯坦，计划出口阿根廷和英国。
  • 玲龍一號(ACP100)：是中國核工業建設集團推出的小型核反應爐，模塊化壓水堆，適用於分散式發電，ACP100還能放置於船上成為浮動電站。

重水反应堆

高温气冷堆

组织

政府机构

公司企业

核电站

参见：中国核电站列表、核电站和核子反應爐列表
 
 
 
 
 
 
 
海丰
 
揭阳
 
韶关
 
肇庆
广东省核电站分布（浏览）
  已投入运营   建设中   确认筹建

中國大陸運行的核電機組，截至2022年12月31日共55台 (防城港核电厂3号机组尚未商轉)，总运行装机容量為56985.74MWe。2022年全国累计发电量为83886.3亿千瓦时，核电机组累计发电量为4177.86亿千瓦时，占全国累计发电量的4.98%，核电设备平均利用率为91.67%。[38]

参考文献

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  3. ^ 《当代中国》丛书编辑部.当代中国的核工业.中国社会科学出版社.1987
  4. ^ 4.0 4.1 中国华能. 国家科技重大专项华能石岛湾高温气冷堆成功临界！. 微信. 2021-09-12 [2021-10-01]. （原始内容于2021-10-08） （中文）. 
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  9. ^ 中广核揽入英国核电大单 拉开核电出口大幕. [2015-10-23]. （原始内容于2020-11-17）. 
  10. ^ . 中国核能行业协会. 2022-01-27 [2022-02-02]. （原始内容存档于2022-03-18）. 
  11. ^ . Reuters. 2019-06-20 [2021-09-30]. （原始内容存档于2022-05-07） （英语）. 
  12. ^ . Atlantic Council. 2020-02-26 [2021-09-30]. （原始内容存档于2021-09-30） （美国英语）. 
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  16. ^ 中国建造了世界上第一个人造太阳装置 （页面存档备份，存于互联网档案馆） People's Daily Online. 21 January 2006.
  17. ^ 安全的核确实存在，中国在钍燃料的道路上处于领导地位 （页面存档备份，存于互联网档案馆） Ambrose Evans-Pritchard, 20 March 2011,Telegraph UK
  18. ^ 《国家核电中长期发展规划(2005-2020年)》获批 （页面存档备份，存于互联网档案馆） 中央政府门户网站
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  20. ^ 《瞭望》：合理把握核电发展的规模和节奏 Archive.is的存檔，存档日期2013-01-03 瞭望观察网
  21. ^ 中国表示要控制核建设 （页面存档备份，存于互联网档案馆） 世界核新闻 11 January 2011. Retrieved 15 February 2011.
  22. ^ 福岛事故后的安全检查. [2014-11-12]. （原始内容于2020-11-04）. 
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  27. ^ 中国推出新的650兆瓦核反应堆 （页面存档备份，存于互联网档案馆） Judy Hua and David Stanway, China launches new 650 MW nuclear reactor, Apr 9, 2012
  28. ^ 28.0 28.1 中國核電 2022-03-05 at WebCite 世界核协会 2022年2月报告
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参见

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标志着华龙一号技术得到了欧洲发达国家的认可 9 截止到2021年12月 中国在运行的核电机组达54个有容量54GW 10 更多核反应堆已被规划 中國也計劃在2030年前 為 一帶一路 國家援建多達30座核電廠 11 12 在2021年的 COP26 上 中國宣布計劃將投入4400億 在2035年之前建造150座新的民用反應堆 進一步加快綠色能源轉型 13 目录 1 发展过程 2 反应堆技术 2 1 聚变堆 2 2 压水反应堆 2 2 1 第二代反应堆 2 2 2 第三代反应堆 2 3 重水反应堆 2 4 高温气冷堆 3 组织 3 1 政府机构 3 2 公司企业 3 3 核电站 4 参考文献 5 参见发展过程 编辑 中国09I型核潜艇 中国09IV型核潜艇 1954年苏联共产党第一书记赫鲁晓夫访问中国时 中国共产党主席毛泽东向其提出了核武器援助问题 赫鲁晓夫委婉地拒绝了毛泽东的要求 1955年 中国政府單方面决定开始原子弹 氢弹的预研 1957年4月24日 聂荣臻召集陈赓 安东等人讨论导弹研究与仿制等问题 并说 搞导弹事业不能平均使用力量 应遵照国务院总理周恩来讲的以导弹带动其他的精神办 7月 苏联方面同意向中国提供原子弹 导弹样品 并帮助中国建立核工厂 9月7日 聂荣臻任团长 陈赓 宋任穷为副团长带领中国政府工业代表团赴苏联 代表团其他成员有钱学森 李强 刘杰 万毅 刘寅 王诤 张连奎等 就新技术援助问题进行会谈 10月15日 聂荣臻与苏联部长会议第一副主席别尔乌辛签订 中苏国防新技术协定 14 中苏交恶后 蘇聯于1960年7月中断了原子弹 氢弹方面的援助并撤出专家 不过中国已经得到了一些核武器的制造设备和许多技术援助 因此大大节省了研制时间 使中國在沒有西方工業底蘊的條件下也能迅速製出濃縮鈾 15 1964年10月16日 中国第一颗原子弹爆炸 1967年6月17日 中国第一颗氢弹爆炸 1971年8月 中国第一艘核潜艇试航 在核反应堆方面 中国也取得了巨大的成绩 1985年3月20日中国第一座自主设计和建造的核电厂 秦山核电站在浙江海盐开工 1991年12月15日首次并网发电 并成为世界上第七个具备自主设计 自主建造 自主调试 和自主运营管理核电厂的国家 1987年中国第二座核电站大亚湾核电站开工建设 1994年开始运营 这是中国第一个盈利的核电商业项目 其70 的电力出口香港 占香港电力供应的20 1995年12月中国实验快堆立项 2010年7月首次实现核临界 从而成为世界上第8个拥有快堆技术的国家 2006年中国建成了世界上第一个EAST核聚变实验装置 又称人造太阳 16 2011年1月 中科院发布用钍燃料作为核裂变材料的科研方案 17 2007年国务院正式批准了国家发展改革委上报的 国家核电中长期发展规划 2005 2020年 18 2008年 发改委表示会在未来提高核电的比例 预计到2020年 装机容量将超过70吉瓦 核电比例达到4 5 19 截至2010年底 中国正在运营的商业核电机组有13台 装机容量为1080万千瓦 另外 国家已批准核电机组32台 装机容量3486万千瓦 其中25台已开工建设 装机容量 2773万千瓦 20 2011年初 中华人民共和国国务院办公室建议 2020年中国装机容量不应超过100GW 以避免燃料 设备和工人短缺 还表示中国将会改造全部第二代反应堆 并新建更可靠 更安全的第三代反应堆 21 2011年3月 日本福岛第一核电站事故爆发 中华人民共和国国务院宣布停止审批核电站项目 并要求对全国核设施进行综合安全检查 22 23 24 虽然环保部副部长张力军表明中国的核能源战略将继续 25 但是福岛第一核电站事故导致社会舆论要求重新考虑核计划 26 2012年 中国政府恢复了核电站的建设 将2020年的目标保持在40吉瓦 长期规划由86吉瓦调整为70至75吉瓦 27 2013年中共十八届三中全会重新提出了在高安全标准下全面启动2020年核能发展战略 以确保更加清洁可靠的中国能源结构 避免燃煤電廠帶來的空氣污染 2013年 中华人民共和国政府要求最大限度地在核反应堆技术制造和设计上自主开发 中国政府将建造更为先进的压水堆如 CPR 1000和AP1000 以及更高温度的反应堆如 球床反应堆 并计划到本世纪中叶 完成快中子反应堆的开发 28 2018 年 10 月 國家發改委表示 如果中國要在巴黎氣候協定將全球氣溫上升控制在 1 5 C 以下的目標發揮作用 到 2050 年中國的核電裝機容量必須增加到 554 GWe 在此期間核電在中國能源結構中的份額將從 4 增加到 28 28 2021年9月12日 山东石岛湾核电站一號機組成功临界 4 这是中华人民共和国第一座高温气冷堆商业核电站 也是世界上首座具有第四代反应堆的核电站 29 30 罗马尼亚国家核电公司曾计划与中广核集团合建该国切尔纳沃德核电站两个新核反应堆 31 但于2020年宣布放弃该计划 反应堆技术 编辑聚变堆 编辑 惯性约束 磁约束压水反应堆 编辑 第二代反应堆 编辑 M310 法 法国法玛通公司的第二代核电技术 是CPR和EPR技术的前身 CP1000 中核集团在M310基础上开发的第二代改进型反应堆 主要改进是 177堆芯 单堆布置 和 双层安全壳 同时主要设备的国产化率达到了80 85 CPR 1000 中广核集团在M310基础上开发的第二代改进型反应堆 由于法国阿海珐集团仍保留知识产权 限制了CPR 1000的海外销售 截止2010年6月中国有十五机组正在建设 还有15个正在计划 第三代反应堆 编辑 ACPR1000 2010年中国广东核电集团有限公司宣布ACPR1000设计 希望将CPR1000提升到第三代的水平 这也将打破阿海珐仍保留CPR1000知识产权所带的影响 中广核的目的是能够在2013年出口ACPR1000 32 EPR 法 为第三代反应堆 2007中国与法国阿海珐公司开始了进口谈判 现在2座反应堆建在台山 反应堆4590兆瓦 净功率1660兆瓦 2008年10月 阿海珐和中广核宣布建立一个工程合资企业 合资公司中中方占有55 的股份 合资企业名称为中珐国际核能工程有限公司 于2013年4月正式独立运营 VVER 俄 俄罗斯的Atomstroyexport公司为田湾核电站提供AES 91型核电机组和VVER V 428压水堆 VVER 1000属于第三代反应堆 有1060兆瓦容量 由俄罗斯的energoatom公司负责维护 2012年田湾核电站二期开工建设 将用同型号反应堆 2019年3月7日 中国核工业集团与Atomstroyexport签署了关于建设四座VVER 1200s的具体细节合同 其中两个反应堆 一个位于田湾核电站 一个位于徐大堡核电站 建设工程将会在2021年5月开始 预计在2026年到2028年间 所有反应堆投入商业化运作 33 AP1000 美 属于第三代核反应堆 装机容量1250兆瓦 将成为中国主要的反应堆类型 三门和海阳是世界上最先使用AP1000反应堆的核电站 34 这个技术在经过中国三门与海阳反应堆的验证后才会大规模的部署 35 国和一号 CAP1400 在2008和2009美国西屋公司与国家核电技术有限公司及其他机构合作开发一个放大版本的AP1000 大概1400兆瓦的能力 或可能是一个1700兆瓦的设计 中国将会对更大型的反应堆拥有自主知识产权 与美国西屋公司出口更大的反应堆成为可能 36 2009年12月 一个中外合资企业开始在10兆瓦高温气冷实验堆修建首个CAP1400 37 36 华龙一号 HPR1000 是中国自主知识产权的第三代压水堆核电站技术 由中国核工业集团及中国广核集团联合研发 是两个集团分别研制的ACP1000与ACPR1000 两种三代核电技术融合的结果 华龙一号 技术方案已被中国部分核电站机组采用 并出口巴基斯坦 计划出口阿根廷和英国 玲龍一號 ACP100 是中國核工業建設集團推出的小型核反應爐 模塊化壓水堆 適用於分散式發電 ACP100還能放置於船上成為浮動電站 重水反应堆 编辑 PHWR 加 秦山三期工程采用加拿大提供的加拿大重水铀反应堆 CANDU 技术 高温气冷堆 编辑 HTR 清华大学10兆瓦高温气冷实验堆 石岛湾核电站是此技术的一个200兆瓦商用示范项目 组织 编辑政府机构 编辑 国家原子能机构 国家核安全局 由生态环境部管理 公司企业 编辑 中国核工业集团公司 中国广核集团 国家电力投资集团 華能集團核电站 编辑 参见 中国核电站列表 核电站和核子反應爐列表 岭澳大亚湾 阳江 台山 陆丰 太平岭 海丰 揭阳 韶关 肇庆广东省核电站分布 浏览 已投入运营 建设中 确认筹建 中國大陸運行的核電機組 截至2022年12月31日共55台 防城港核电厂3号机组尚未商轉 总运行装机容量為56985 74MWe 2022年全国累计发电量为83886 3亿千瓦时 核电机组累计发电量为4177 86亿千瓦时 占全国累计发电量的4 98 核电设备平均利用率为91 67 38 大亚湾核电站 秦山III核电站 阳江核电站 田灣核電站 三门核电站参考文献 编辑 China s nuclear power generation rises in 2018 Xinhua xinhuanet com 2019 05 02 原始内容存档于2019 05 02 China s nuclear power output jumps 18 year on year World Nuclear 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