核能又稱為原子能，即原子核發(fā)生變化時(shí)釋放的巨大能量，按照 變化的形式不同，可以進(jìn)一步分為核裂變能和核聚變能兩種。當(dāng)一個(gè) 重原子核在吸收了一個(gè)能量適當(dāng)?shù)闹凶雍笮纬梢粋�(gè)復(fù)合核，這個(gè)核由 于內(nèi)部不穩(wěn)定而分裂成兩個(gè)或多個(gè)質(zhì)量較小的原子核，這種現(xiàn)象叫做 核裂變，所釋放出的能量叫核裂變能。核聚變是兩個(gè)輕原子核結(jié)合在 一起釋放能量的反應(yīng)，主要包括氫的同位素氘（2H，重氫）和氚（3H， 超重氫）聚合的反應(yīng)，所釋放出的能量叫核聚變能。

核能的分類和原理

核電發(fā)展的 4 個(gè)階段

　　截至 2016 年 8 月，全球共有在役核反應(yīng)堆 447 座分布在 31 個(gè)國(guó) 家，已運(yùn)行 16,795 堆年，總裝機(jī)容量約為 390,000MWe，占全球發(fā)電 量的 11%，同時(shí)還有 61 個(gè)核反應(yīng)堆正在建設(shè)中。

全球歷年新增和在役核反應(yīng)堆數(shù)量（截至2015年末，單位：臺(tái)）

全球歷年新增和總裝機(jī)容量

　　近 20 年來(lái)，核反應(yīng)堆數(shù)量維持在 440 個(gè)左右，然而由于近年來(lái) 的核反應(yīng)堆裝機(jī)容量有所提高，核電總裝機(jī)容量呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)。全球核電發(fā)電量在受全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)放緩的影響，在近幾年出現(xiàn)了回落。

主要核電國(guó)家已建成核反應(yīng)堆數(shù)量（截至 2016 年 8 月）

能源消費(fèi)大國(guó)核電總量及占比（截至2015年12月）

　　根據(jù)世界核能協(xié)會(huì)（World Nuclear Association）預(yù)測(cè)：按照低方案，2030 年的全球核電裝機(jī)容量將達(dá) 602GW，為目前容量的 1.57 倍；而按照高方案，2030 年的全球核電裝機(jī)容量將達(dá) 1350GW，為目前容 量的 3.52 倍。

　　上世紀(jì) 70 年代初至 90 年代末，我國(guó)大陸核電處于起步階段。1984 年第一座自主設(shè)計(jì)和建造的核電站-秦山核電站破土動(dòng)工，1991 年 12 月 15 日并網(wǎng)成功。期間，還分別建成了浙江秦山二期核電站、浙江 秦山三期核電站、廣東大亞灣核電站、廣東嶺澳一期核電站和江蘇田 灣一期核電站等。這一階段我國(guó)核電站建造數(shù)量少，裝機(jī)容量小，但 是這為我國(guó)核電事業(yè)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)與數(shù)據(jù)。 進(jìn)入 21 世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)核電行業(yè)步入了發(fā)展的快車道，核電發(fā) 電量呈加速增長(zhǎng)趨勢(shì)，并向著批量化和規(guī)模化發(fā)展。2015 年我國(guó)核電 發(fā)電量為1612億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng)30.21%，占全國(guó)發(fā)電總量的3.01%。 截至 2016 年 8 月，我國(guó)已并網(wǎng)運(yùn)行的核電機(jī)組達(dá)到 35 臺(tái)，另有 20 臺(tái)正在建設(shè)當(dāng)中，在建核電機(jī)組數(shù)量為世界第一，占全球在建核電機(jī) 組總數(shù)的 32.79%。同時(shí)，我國(guó)核電站設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化率也在這三十多年 間得到了巨大的提升。

中國(guó)核電發(fā)電量（億千瓦時(shí)）

我國(guó)核電設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率上升

　　根據(jù)預(yù)測(cè)，到 2035 年，核能產(chǎn)量將以每年約 1.9%的速度 增長(zhǎng)，中國(guó)、印度和俄羅斯總共占核電全球增長(zhǎng)量的 96%。

　　2015 年 12 月 12 日，《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》近 200 個(gè)締約 方一致同意通過(guò)《巴黎協(xié)議》。《巴黎協(xié)議》是針對(duì)全球氣候變化的新 協(xié)議，它將為 2020 年后全球應(yīng)對(duì)氣候變化行動(dòng)作出安排。協(xié)議共 29 條，主要包括目標(biāo)、減緩、適應(yīng)、損失損害、資金、技術(shù)、能力建設(shè)、 透明度、全球盤點(diǎn)等內(nèi)容，例如：各方將加強(qiáng)對(duì)氣候變化威脅的全球 應(yīng)對(duì)，把全球平均氣溫較工業(yè)化前水平升高控制在 2 攝氏度之內(nèi)，并 為把升溫控制在 1.5 攝氏度之內(nèi)而努力；全球?qū)⒈M快實(shí)現(xiàn)溫室氣體排 放達(dá)峰，本世紀(jì)下半葉實(shí)現(xiàn)溫室氣體凈零排放等。

　　2016 年 4 月 22 日，國(guó)家主席習(xí)近平特使、國(guó)務(wù)院副總理張高麗 代表中國(guó)簽署了《巴黎協(xié)議》， 并在“國(guó)家自主貢獻(xiàn)”中提出將于 2030 年左右使二氧化碳排放達(dá)到峰值并爭(zhēng)取盡早實(shí)現(xiàn)，2030 年單位國(guó)內(nèi)生 產(chǎn)總值二氧化碳排放比 2005 年下降 60%－65%，非化石能源占一次 能源消費(fèi)比重達(dá)到 20%左右，森林蓄積量比 2005 年增加 45 億立方米 左右。因此，發(fā)展零二氧化碳排放的非化石能源——核能，將有助于 我國(guó)履行《巴黎協(xié)議》中所作出的承諾。

2015 年全球主要能源消費(fèi)大國(guó)一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)和總量

　　根據(jù)BP發(fā)布的《2015 年世界各國(guó)一次能源消費(fèi)報(bào)告》，我國(guó)一次能源總消費(fèi)量達(dá)到 3014Mtoe，較 2014 年增長(zhǎng) 1.41%，雖然增速持 續(xù)多年放緩，但仍連續(xù) 3 年占據(jù)全球能源消費(fèi)總量第一名，并連續(xù) 15 年占據(jù)能源消費(fèi)增量第一的位置。美國(guó)以 2280.6Mtoe 排在第二，其他 國(guó)家能源消費(fèi)總量遠(yuǎn)低于中美兩國(guó)。2015 年，我國(guó)的原油和天然氣消費(fèi)占比（18.6%、5.9%）仍遠(yuǎn)遠(yuǎn) 低于其他能源消費(fèi)大國(guó)，同時(shí)也低于世界平均水平（32.9%、23.8%）。 原煤消費(fèi)占比雖然已從 1990 年的 76.2%降至 2015 年的 63.7%，但仍 遠(yuǎn)高于其他國(guó)家和世界平均水平（29.2%）。我國(guó)水電和其他可再生能 源消費(fèi)占比分別略高、略低于世界平均水平。

　　核能雖然有著廣泛的用途（發(fā)電、海水淡化、工業(yè)檢測(cè)、醫(yī)療等）， 但是當(dāng)核能作為一種能源消費(fèi)品種時(shí)，其主要的呈現(xiàn)形式為核電，此 時(shí)可以將核能約等同于核電。2015 年，我國(guó)核電消費(fèi)占比（1.3%）還 不到世界核電消費(fèi)占比（4.4%）的 30%。而法國(guó)核電消費(fèi)占比高達(dá) 41.1%，是全球核電消費(fèi)占比最高的國(guó)家。美國(guó)擁有 100 座在役核反 應(yīng)堆，核電消費(fèi)總量高達(dá) 189Mtoe，位于全球第一。日本雖已建成 42 座核反應(yīng)堆，但是受 2011 年福島核電站事故的影響，絕大部分的核 電站現(xiàn)仍處于關(guān)停狀態(tài)，這導(dǎo)致了 2015 年日本核電消費(fèi)占比僅有 0.2%（2010 年為 13%）。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的核電消費(fèi)占比仍有 相當(dāng)大的發(fā)展空間。

　　能源消費(fèi)始終是伴隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展的，由于全球經(jīng)濟(jì)不景氣，2015 年 全球一次能源消費(fèi)僅增加了 1.0%，低于 2014 年增長(zhǎng) 1.1%的水平，更 低于 10 年間平均水平的 1.9%。用電量方面，受國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)放緩、 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)等因素影響，2015 年我國(guó)全社會(huì)用電量 55500 億千瓦時(shí)，同比增長(zhǎng) 0.5%，增速比上年回落 3.2 個(gè)百分點(diǎn)。

2007-2015 年我國(guó)用電量及增速

　　2016 年 1-5 月份，全國(guó)火電發(fā)電量 17122 億千瓦時(shí)， 同比下降 3.6％，降幅較上年同期擴(kuò)大 0.5 個(gè)百分點(diǎn)；設(shè)備平均利用小 時(shí) 1635 小時(shí)，同比降低 178 小時(shí)，為近十年來(lái)同期最低水平。在傳 統(tǒng)能源過(guò)剩的同時(shí)，經(jīng)歷了高速發(fā)展的新能源也面臨著愈演愈烈的棄 光、棄風(fēng)問(wèn)題。國(guó)家能源局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2015 年全國(guó)風(fēng)電棄風(fēng)率達(dá)到 15%，成為有史以來(lái)?xiàng)夛L(fēng)最嚴(yán)重的年份，2016 年一季度繼續(xù)攀升至 26%。而全國(guó)一季度棄光限電約 19 億千瓦時(shí)，甘肅和新疆棄光率分別 達(dá)到 39%和 52%，明顯高于 2015 年底的 31%和 26%。核電設(shè)備的利 用率也在近 3 年逐步下滑，并在 2016 年上半年降至 76%，同比下降 5.2%。

我國(guó)目前各類發(fā)電方式優(yōu)缺點(diǎn)比較

　　2016 年上半年，全社會(huì)用電量同比增長(zhǎng) 2.7%，增速同比提高 1.4 個(gè)百分點(diǎn)，用電形勢(shì)比上年有所好轉(zhuǎn)。按“十三五”年均用電增長(zhǎng) 2.5% 測(cè)算，預(yù)計(jì) 2020 年全社會(huì)用電量約 6.28 萬(wàn)億度（即 6.28 萬(wàn)億千瓦時(shí)） ， 較 2015 年的 5.55 萬(wàn)億度新增 7300 億度。按照非化石能源優(yōu)先發(fā)展的 原則，這一部分新增的電力需求將由非化石能源優(yōu)先填補(bǔ)。 國(guó)家發(fā)改委和國(guó)家能源局 2016 年發(fā)布的 6 號(hào)、 7 號(hào)文件已經(jīng)明確 了“十三五”期間煤炭行業(yè)去產(chǎn)能的任務(wù)目標(biāo)，按照前三年集中攻堅(jiān)的要求，今年、明年、后年應(yīng)完成大部分任務(wù)。從各地和中央企業(yè)確 定的進(jìn)度安排看，2016 年力爭(zhēng)淘汰落后煤炭落后產(chǎn)能 6000 萬(wàn)噸，未 來(lái)三年內(nèi)暫停新建煤礦項(xiàng)目審批，并在 15 個(gè)省區(qū)暫緩建設(shè)尚未開(kāi)工 的燃煤火電項(xiàng)目，超過(guò) 183GW 的火電裝機(jī)將被暫停。雖然仍有一部 分在“十二五”末已規(guī)劃審批的火電站會(huì)在今年開(kāi)工建設(shè)，但這不會(huì) 改變火電占比負(fù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。

　　2015 年，我國(guó)火電發(fā)電量 40972 億千瓦時(shí)，占全國(guó)發(fā)電量的 73.1%，比上年降低 2.2 個(gè)百分點(diǎn)，其中燃煤 發(fā)電量占火電發(fā)電量比重 91.9%，燃?xì)獍l(fā)電量占火電發(fā)電量比重 4.0%；2015 年，核電、并網(wǎng)風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電量分別為 1695 億千瓦 時(shí)、1851 億千瓦時(shí)和 383 億千瓦時(shí)，占全國(guó)發(fā)電量的比重分別為 3.02%、3.3%和 0.68%，比上年分別提高 0.6、0.4 和 0.3 個(gè)百分點(diǎn)。能 源結(jié)構(gòu)持續(xù)向非化石能源傾斜。

2015 我國(guó)各類能源發(fā)電量（億千瓦時(shí)）

2015 我國(guó)各類能源發(fā)電裝機(jī)容量（萬(wàn)千瓦）

　　雖然近三年來(lái)核電設(shè)備的平均利用小時(shí)數(shù)在用電量消費(fèi)增長(zhǎng)放緩的壓力下逐年下滑，但是核電在國(guó) 家電力政策（電網(wǎng)優(yōu)先保證核電開(kāi)工率，很少讓核電站參與調(diào)峰）的 支持下，設(shè)備利用率遠(yuǎn)高于其它主流發(fā)電方式。

近五年我國(guó)各類能源平均利用小時(shí)數(shù)

　　截至2016年9月，我國(guó)核電裝機(jī)容量達(dá)到3131萬(wàn)千瓦，在建2050 萬(wàn)千瓦。國(guó)務(wù)院辦公廳在 2014 年印發(fā)的《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃 （2014~2020 年）》中明確了 2020 年我國(guó)核電裝機(jī)容量達(dá)到 5800 萬(wàn)千 瓦，在建容量達(dá)到 3000 萬(wàn)千瓦以上的目標(biāo)。此外，由能源局牽頭制 定的核電“十三五”規(guī)劃初步方案中也涉及核電發(fā)展中長(zhǎng)期展望，并 預(yù)計(jì) 2030 年我國(guó)核電裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到 1.2 億~1.5 億千瓦。

我國(guó)已并網(wǎng)核電站建設(shè)周期（黃色）及在建（紅色）核電站開(kāi)工日期（截至2016年1月）

　　我國(guó)核電 站建設(shè)周期約為 5-6 年，由此假設(shè)截至 2016 年 9 月尚未開(kāi)工建設(shè) 的核電站在 2020 年年底前無(wú)法實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電，已開(kāi)工建設(shè)的核電站 建設(shè)進(jìn)度良好，在 2020 年年底前實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。因此 2020 年我國(guó)核電已建成裝機(jī)容量約為 5200 萬(wàn)千瓦，在建 3000 萬(wàn)千瓦。由 于 2016 年 9 月及 2020 年年底的核電站在建容量分別為 2050 萬(wàn)千瓦 和 3000 萬(wàn)千瓦（預(yù)計(jì)），按照均值估算，預(yù)計(jì)“十三五”期間平 均在建容量約為 2525 萬(wàn)千瓦，考慮到我國(guó)核電站建設(shè)周期約為 5-6 年（按 5.5 計(jì)算）， 即得出 2016-2020 年平均每年核電裝機(jī)達(dá) 460 萬(wàn)千 瓦。從中長(zhǎng)期角度綜合考慮到未來(lái)用電量需求、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、電力 結(jié)構(gòu)調(diào)整、核電的優(yōu)勢(shì)以及國(guó)家核電中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，預(yù)計(jì) 2030 年核電裝機(jī)容量將達(dá)到 1.5 億千瓦，即 2020-2030 年平均每年核電裝 機(jī)達(dá) 830 萬(wàn)千瓦。

我國(guó)核電裝機(jī)容量預(yù)測(cè)（萬(wàn)千瓦）

三門一期（三代）與紅沿河一期（二代半）造價(jià)對(duì)比（億元）

　　由于我國(guó)三代核電站即將開(kāi)始批量建設(shè)；第四代核電站尚處于試 驗(yàn)階段，預(yù)計(jì)投產(chǎn)時(shí)間為 2030 年。由此推斷從今年到 2030 年期間建 設(shè)的絕大部分核電站為第三代。三門核電站一期工程是全球首個(gè) AP1000 工程，其建成價(jià)約為 1.6 萬(wàn)元/千瓦。然而注意到，三門 核電站一期工程中有國(guó)外服務(wù)費(fèi)及承包費(fèi)用，共計(jì) 61 億元，而這些 費(fèi)用在擁有自主產(chǎn)權(quán)的紅沿河一期（二代半核電站）建設(shè)中是不存在 的。同時(shí)，由于三門核電站一期工程是 AP1000 的首堆，建設(shè)周期較 長(zhǎng)，因此，其建設(shè)期利息遠(yuǎn)高于二代半核電站。按照以往慣例，每種 堆型首堆的造價(jià)一般比之后的核反應(yīng)堆造價(jià)高，隨著對(duì) AP1000 技術(shù) 的進(jìn)一步消化吸收、國(guó)產(chǎn)化率的提高以及建設(shè)周期的縮短，預(yù)計(jì)未來(lái) AP1000 的造價(jià)有望達(dá)到約 1.28 萬(wàn)元/千瓦，甚至更低，接近二代 半的價(jià)格。 因此，2016-2020 年間，預(yù)計(jì)我國(guó)國(guó)內(nèi)核電站建設(shè)平均每年市場(chǎng) 可達(dá) 590 億元，2020-2030 年間，年均市場(chǎng)達(dá)到 1062 億元。 核電出口方面，我國(guó)核電技術(shù)輸出已在巴基斯坦、英國(guó)、阿根廷、 埃及以及南非等國(guó)取得突破性進(jìn)展，并有望在沙特阿拉伯、馬來(lái)西亞、 蘇丹、約旦、羅馬尼亞、土耳其等國(guó)擴(kuò)展相關(guān)核電合作。隨著“一帶 一路”的落實(shí)發(fā)展，我國(guó)核電的出口有望進(jìn)一步的深化。據(jù)中廣核統(tǒng) 計(jì)，中國(guó)“一帶一路”沿線的 65 個(gè)國(guó)家中，有 28 個(gè)國(guó)家計(jì)劃發(fā)展核 電，規(guī)劃核電機(jī)組臺(tái)數(shù)達(dá)到 126 臺(tái)，裝機(jī)總規(guī)模大約 1.5 億千瓦，若 按 1.28 萬(wàn)元/千瓦計(jì)算，市場(chǎng)規(guī)模可達(dá)約 2 萬(wàn)億元。

近年來(lái)我國(guó)核電出口情況概覽