Loading AI tools
来自维基百科，自由的百科全书
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，而中国已经掌握研制核武器、建设核电站的核工业能力。
.jpg)
.jpg)
在核武器方面，中国拥有核武器数量超过500枚，是世界第三多，[1]而且具有三位一体的核打击能力，是世界上仅有的三个具有三位一体核打击能力的国家。在核动力方面，中国透过核潜艇的研发，已具有制造核动力武器的能力，未来计划在航空母舰上使用核能作为动力来源[2]。
核能发电方面，目前中国核能发电总装置容量和发电量均为世界第三，截至2024年3月，中国已有56座营运中的核电厂，装置容量约58吉瓦（GW，1GW为1000MW）；[3]在建电厂有25座，装置容量24吉瓦，在建核电机组装机容量位居世界第一位；[4]规划中的电厂70多座，装置容量88吉瓦，中国约5%的电力由核能提供。[5]
中国有两家主要核电站建设公司 - 中国核工业集团（简称“中核集团”，主要在中国北部、中部地区营运）和中国广核集团（简称“中广核”，主要在中国东南地区营运）。[6]由于人们对空气质量、气候变化和化石燃料资源有限日益升高的担忧，而将核能视为煤碳的替代能源。[7][8]中广核明确表示将在2035年再额外增设150个核子反应堆，装置容量达200吉瓦。[9]
目前中国核工业已实现核子反应堆制造和设计自主化，同时也鼓励其核能产业参与国际合作和技术输出。如华龙一号（先进压水反应堆），[10][11]此反应堆已经成功出口。中国计划于2030年在一带一路沿线国家建造多达30座核子反应堆。[12][13][14]预定高温气冷堆、钠冷快中子反应堆等第四代核反应堆于21世纪中叶将成为主流技术，在2100年的装置容量将可达到1,400吉瓦。[15][16][17]中国也透过参与国际热核聚变实验反应堆（ITER）计划以开发核聚变反应堆，在合肥市建造一座名为全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST，又称为人造太阳，或东方超环）的实验核聚变反应堆，[18]并研究开发钍燃料循环，作为更安全的核反应堆的潜在方案。 [19]
中华人民共和国政府于建国之初便开始投入核工业发展，最初中国发展核工业的动机是出于核武器制造，并借此达到所谓积极防御、战略吓阻的战略方针，毛泽东在1955年中共中央书记处扩大会议中提到：“我们要不要搞原子弹啊，我的意见是中国也要搞，但是我们不先进攻别人。别人要欺负我们，进攻我们，我们要防御，我们要反击。因为我们一向的方针是积极防御的战略方针，不是消极防御的。”[20][21]宣示中国要发展核能事业的决心。[22]
_Class_Ballistic_Missile_Submarine.JPG)
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，中国政府单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》[23]，苏联开始援助中国的核武器研发。
然而中苏交恶后，苏联于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，使中国在没有西方工业底蕴的条件下也能迅速制出浓缩铀。[24]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--091型核潜艇试航，从此中国成为拥有核武器的国家，透过核潜艇确保二次核打击的能力，并通过弹道导弹、战略潜艇、轰炸机掌握三位一体的核打击能力。
中国发展核能发电在很大程度上是出于能源安全的考量。[25]于1950年代中国核能发电建设也几乎依赖苏联提供协助。[26]于此期间的第一个措施是成立中苏有色金属和稀有金属公司及第一个中央原子研究机构--位于北京市，隶属中国科学院的中国原子能科学研究院。[27]中国于1955年2月在苏联的援助下于新疆建立一个生产武器级铀-235和钚的化学分离厂，并于当年4月成立长春原子能研究所。[26]《中苏原子能合作条约》于1955年4月29日签署， 由苏联提供一实验性核子反应堆及回旋加速器供中国使用，[28]同年中国核工业集团成立。 除这些合作计划之外，中国也派遣留学生前往苏联学习。[26]1958年12月，核电发展成为《1956-1967年科学技术发展远景规划纲要》（简称"十二年科技规划"）中的首要重点。[26]
第二阶段的特点是中国致力让核能发电技术完全自给自足。[26]由于苏联于1959年6月正式全面终止对华援助，并将所有苏联技术人员撤出中国。[29]中国核能发电虽然因此而有停滞，但仍继续进行大量研究及投资。中国共产党中央委员会为快速加强其核能工业，决定将更多的资源用于核能相关活动，让中国核工业有爆炸性进展。[30]据此，中国原子能科学研究院开始在各省、主要城市、自治区设立分支研究机构，截至1963年底，中国已建成四十多个用于萃取铀和钍的化学分离厂。[26]中国于1961年至1962年之间的核子发展取得重大成就，奠定未来的应用基础，1959年至1963年之间在兰州市建造一座采用大型的气体扩散法铀分离装置，[31]估计在这座装置的投资超过15亿美元。[26]
中国在核能的发展于1950年代有爆炸性进展，但在文化大革命（1966年-1976年）期间放缓。[26]中国于1970年2月8日发布第一个核能发电规划，设立"728研究所"（现称为上海核工程研究设计院）。
1978年开始改革开放后，中国电力需求大增，必须持续扩大电力生产，[32]之后中国第一座自主设计的核能发电厂 - 秦山核电厂于1984年开始兴建，于1991年12月15日成功并入电网。[33][34]中国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，秦山核电厂的反应堆是压水反应堆，型号为CNP-300，之后CNP-300于2000年出口巴基斯坦，是中国首次成功出口核电技术。
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%，同时成立中国广核集团，当时称为中国广东核电集团有限公司，推动广东省成为中国核电大省。1990、2000年代中国核电技术主要是引进各国关键技术，并通过外国合资企业的技术转让逐步掌握核电技术的自主知识产权，此时期主要的核电技术是中核集团的CNP系列，和中广核的CPR-1000，属于第二代反应堆，技术主要来源自法国。[35][36]
之后中国在第十个五年规划（2001年-2005年）中叙明能源政策的关键是"保障能源安全，优化能源结构，提高能源效率，保护生态环境。"[32]在此背景下，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)》[37]。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%。[38]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10,800MW。另外，国家已批准核电机组32台，装机容量34,860MW；其中25台已开工建设，装机容量27,730MW。[39]
早在1999年田湾核电站就使用俄罗斯VVER-1000第三代反应堆，2000年代后期中国开始加大引进第三代反应堆，以及通过技术转让进行第三代反应堆的自主研发，中国通过技术转让获得的自主第三代反应堆技术包括中核集团的ACP系列，和中广核的ACPR-1000，其中ACP系列是源自美国西屋电气AP1000的技术，[40]ACPR-1000则是法国援助CPR-1000的基础上改进。[41]不过自主研发2011年初，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[42]。
2011年3月，日本福岛第一核电站事故爆发，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[43][44][45]。虽然环保部副部长张力军表明中国的核能源战略将继续[46]，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[47]。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。[48]于2013年提出的核能安全计划中表示于2016年之后将仅会装置第三代反应堆，而在2016年之前仍会装置极少数第二代反应堆，[49]同年的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，避免燃煤电厂带来的空气污染。然而尽管中国于2014年仍计划要在2020年前拥有58吉瓦的核能发电装置容量。[50]但从2015年起动工的电厂数量很少，前述的发电容量目标并未达成。[51]
虽然中国暂缓核电建设，但正是在2010年代中国获得核电技术完全的自主知识产权，甚至开始出口海外。中国核电技术完全的自主知识产标志是华龙一号，华龙一号是由中核集团公司和中广核公司联合研制，以中核集团ACP1000反应堆和中广核ACPR1000反应堆为基础研发[7]。除了华龙一号，国家核电技术有限公司也在西屋电气AP1000基础上发展出，具有完全自主知识产的CAP1000[52][53]与国和一号。[54]
| 年份 | GW |
|---|---|
| 2014年 | |
| 2015年 | |
| 2016年 | |
| 2017年 | |
| 2018年 | |
| 2019年 | |
| 2020年 | |
| 2021年 | |
| 2022年 | |
| 2023年 |
2018年10月，国家发改委表示，如果中国要在巴黎气候协定将全球气温上升控制在1.5°C以下的目标发挥作用，到2050年中国的核电装机容量必须增加到554GW，在此期间核电在中国能源结构中的份额将从4%增加到28%。[56]中国于2019年制定迄2035年核能发电装置容量，新目标定为200吉瓦，占该国总发电量2,600吉瓦的7.7%。[57]在此基础下，中国核电站在2019年恢复大规模建设，截至2024年3月，中国已有56座营运中的核电厂，装置容量约58吉瓦（GW，1GW为1000MW），[3]，仅次于美国和法国，约占全球核能发电量的十分之一。2023年核电占中国全国累计发电量的4.86%[58]。
2020年11月27日0时41分，福清核电5号机组首次并网发电成功，这标志着华龙一号全球首堆并网发电成功[59]，也是中国首个完全自主知识产的反应堆投产，此外华龙一号已开始出口到海外，其中出口巴基斯坦的反应堆已经在当地的卡拉奇核电厂开始运营[60]。国家核电技术有限公司CAP1000[52]与国和一号[61]也在建设中。
中国在2014年至2023年期间新增超过34吉瓦的核能发电装置。尽管看似成长迅速，但中国核能发电量迄2024年仅占中国总发电量的5%左右，远低于美国核能发电量在发电结构中的占比（约为18%）。燃煤发电仍在中国占有主导地位，但中国政府仍致力发展核能发电以及其他形式的能源，以满足不断增长的电力需求，也同时对环境问题进行处理。[62]
早在1995年中国实验快堆立项，宣示中国开始第四代反应堆技术研究，2010年7月中国实验快堆首次实现核临界，从而成为世界上第8个拥有快堆技术的国家。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，相比于前三代核裂变更为安全，在丧失所有冷却能力的情况下，不采取任何干预措施，反应堆都能保持安全状态，不会出现堆芯熔毁和放射性物质外泄。[69]。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商用开发。[70]
2021年9月12日，山东石岛湾核电站一号机组成功临界[71]，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。[72][73]2023年12月6日石岛湾核电站一号机组正式投入商业运行，是全球首座商运投产的第四代核电站。[74]
除了核裂变技术外，2006年中国建成了世界上第一个核聚变实验装置--全超导托卡马克核聚变实验装置，又称人造太阳[75]，是国际热核聚变实验反应堆计划的一部分。
中国国家核安全局（NNSA）隶属于国家原子能机构（CAEA），是中国的许可和监管机构，也负责协调与维护与安全相关的国际协议。NNSA成立于1984年，直接对国务院负责。在西屋电气公司设计与销售的第三代反应堆AP1000方面，NNSA与美国核能管理委员会保持密切联系。中国自1984年起即是国际原子能总署（IAEA）成员。[76]
截至2011年10月，中国已邀请并接待IAEA的运行安全审查小组（OSART）12次，每个工厂一般每年均会经由外部组织进行安全审查一次，或是经由OSART、世界核能发电协会（WANO）同行审查，或者是经由中国核能行业协会、中国核电技术研究院同行审查。[35]
中国目前储存用过核燃料（SNF）的设施所余的容量仅足以用到2020年代中期，该国需要制定新的处置SNF政策以为因应。[77]中国于2017年颁布新法，强化国家核子安全局的权力，创造新的"机制"、确立更明确的"分工"和更多的资讯揭露。[78]
IAEA署长拉斐尔·马里亚诺·格罗西于2023年5月前往中国进行其任内首次正式访问，与中国核能监管机构国家原子能机构签署多项协议。格罗西表示，"中国是IAEA最重要的合作伙伴之一，也是全球核能领域的领导者"。[76]
CNP反应堆（第二代），以及后续的第三代ACP反应堆是中核集团公司开发的一系列核子反应堆，是目前华龙一号的前身。CNP反应堆最早的型号是CNP-300压水反应堆，是中国第一个自主开发的反应堆。中国与巴基斯坦在1993年签约，出口CNP-300反应堆，并于2000年在恰希玛核电厂开始运营，是中国首次成功出口核电技术。
CNP-600是此系列反应堆中的较大型版本，是在CNP-300[85]和大亚湾核电厂使用的M310反应堆（法国法马通技术）的基础上开发而来。[36]CNP-600机组安装在海南省昌江核电站，有两机组，分别于2015年和2016年投入运作。后继的第三代ACP-600型反应堆也开发成功，但未曾装置使用。
在CNP-600基础上，法国阿海珐公司继续协助中国开发CNP-1000（CNP反应堆的三回路1,000MW型号）。随后计划在福清核电站装置4座CNP-1000机组。 然而之后CNP-1000的进一步开发停止，中国转而支持源自西屋电气AP1000的ACP-1000技术。
中国于2013年宣布自主研发出ACP-1000（第三代反应堆），中国声称拥有该设计的全部知识产权。但在华龙一号开发成功后，迄今尚无建造ACP-1000反应堆的纪录。中核集团原计划在福清核电站5号和6号反应堆装设ACP-1000反应堆，但后来改用华龙一号。[40]
CPR-1000是中广核开发的第二代反应堆，是中国装置数量最多的反应堆。该反应堆是中国在1990年代引进的法国900MW三冷却回路反应堆为基础而开发出，目前大部分零件已在中国制造。但知识产权仍由阿海珐保留，中广核在其基础上自行开发的CPR-1000，海外销售因此受到限制。[35]
中国第一座使用CPR-1000反应堆的是广东省大鹏湾岭澳核电站3号机组，于2010年7月15日并网供电。[86]此型号反应堆的设计是随着中国零件水准不断提升而逐步完成。中广核总经理舒国刚表示："一开始，我们仅有能力建造大亚湾核电厂的1%，其余全是外国公司建造。经过我们努力吸收知识，后来的岭澳核电厂二期工程的55%、红沿河核电站的70%、宁德核电厂的80%以及阳江核电厂的90%均为我们所承建。"[87]
中广核于2010年发表ACPR1000反应堆设计，这是由CPR-1000转向第三代反应堆的设计进化，也将取代原先受知识产权限制的组件。中广核的目标是到2013年能独立外销ACPR1000。[41]中国正在建造一些ACPR1000反应堆，但在出口方面，则决定由华龙一号取代。
华龙一号 （HPR1000）由中核集团公司和中广核公司联合研制，以中核集团ACP1000反应堆和中广核ACPR1000反应堆为基础研发。[7]
中广核于2014年初宣布HPR1000由初步设计进入细部设计阶段，输出功率为1,150MW，设计使用寿命为60年，采用双安全壳，包含被动和主动安全系统。中核集团的177燃料组件设计受到保留。[7]设计整合后，两家公司保留自己的供应链，各自的华龙一号的型号将略有不同，但设计被认为是已达成标准化设计，约85%的零件将在中国国内制造。[89]
华龙一号的设计发电量为1,170MW，净发电量为1,090MW，设计使用寿命为60年，并将采用双安全壳，同时有被动和主动安全系统。[88]反应堆采用177个组装核心设计，换燃料棒周期为18个月。电厂利用率高达90%。中核工业集团表示，其主被动安全系统、双层安全壳等技术符合国际最高安全标准。[90]
2020年11月27日0时41分，福清核电5号机组首次并网发电成功，这标志着华龙一号全球首堆并网发电成功[59]，也是中国首个完全自主知识产的反应堆投产，此后华龙一号将取代中国以前所有的反应堆，华龙一号也已开始出口到海外，其中出口巴基斯坦的反应堆已经在当地的卡拉奇核电厂开始运营，另外计划将出口阿根廷和英国。[60]
中核工业集团计划在2024年开始建造华龙一号的后续版本，名为"华龙二号"。采用与华龙一号类似的技术，建造时间从5年缩短至4年，建造成本将会降低，每千瓦成本从17,000元人民币降低到13,000元人民币左右，降幅约为四分之一。[90][91]
2008和2009年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，中国对这个更大型的反应堆拥有自主知识产权，因此该反应堆被称为“CAP1000”。截至2023年，国务院核准兴建6座CAP1000，分别为海阳核电站3号及4号机组、廉江核电站1号及2号机组与三门核电站3号及4号机组。[52][53]三门核电站3号机组于2022年6月正式开工，海阳核电站3号机组于2022年7月正式动工。国和一号 (CAP1400)由国家电力投资集团于2020年9月推出，在CAP1000基础上研发，具有1,350MW的设计发电量，并预计推出1,700MW的版本，[54]2019年12月，开始在石岛湾核电站修建首个CAP1400。[35][61]
ACP100是一种小型模块化反应堆，中核集团公司于2019年7月宣布将于年底前在现有昌江核电厂西北侧开始建造示范性质的小型模块化反应堆。[92]ACP100于2010年开始设计，于2016年成为第一个通过IAEA独立安全评估的小型模块化反应堆项目。此反应堆是可完全整合的反应堆模组，具有内部冷却系统，燃料棒更换周期为2年，可产生385MWt的热和大约125MWe的电力。ACP100适用于分散式发电，可安装在地面之下[93][94]，还能放置于船上成为浮动电站，预计2026年在昌江核电站建成投运。[95]
.jpg)
中核、中广核、国核作为核技术公司，同时是运营核电站的发电公司，为取得到核能发展所需资金，中核、中广核、国核等核技术公司开始与中国的其他发电公司进行核电项目的合资，目前投资运营和在建核电站的中国发电公司包括：
截至2024年3月，中国已有56座营运中的核电厂，装置容量约58GW，仅次于美国和法国，约占全球核能发电量的十分之一。2023年核电占中国全国累计发电量的4.86%[58]。[3]中华人民共和国核电站详细资料请见中华人民共和国核电站列表。
中国大多数核能发电厂均位于沿海地区，通常使用海水直流的方式进行冷却。 与世界其他国家相比，中国拥有相对年轻的核电机组，平均机龄只有10年，其中80%的核电厂年龄在10年以下。相较之下，美国92座反应堆的平均年龄超过40年，在全球范围内，全球营运中的核电厂三分之二已有30年以上的历史。[5]
中国正评估于戈壁沙漠兴建高放射性废弃物（HLW）储存库，可能从2041年左右开始在甘肃省的北山附近兴建。[104]
中国从2010年代左右开始持续努力于核燃料再处理。[105]虽然这些工厂表面上看来是民用工厂，但人们对这类技术具有的军民两用特性感到担忧，[106]有媒体文章出现如"专家表示中国核燃料再处理后可成为武器级材料"的标题。[107][108][109]中国也率先在秦山核电厂的加压重水反应堆中采用一种再处理铀/贫铀混合物的"天然铀当量"技术。[110]这个技术与韩国率先使用的"DUPIC"（直接将压水反应堆用过的燃料置于加拿大重水铀反应堆中使用）技术有所不同，中国的过程会将反应堆级钚分离出来作其他用途，反应堆则仅将用过燃料中的铀作为燃料。[111]
中国目前在建电厂有25座，装置容量24吉瓦，在建核电机组装机容量连续第17年位居世界第一位；[4]规划中的电厂70多座，装置容量88吉瓦。2020年全国人民代表大会通过于决议，未来每年将建造6至8座反应堆，预计将完全使用华龙一号等中国具有完全知识产权的核反应堆。[112]中国核学会预计中国核电建置还会加快，到2035 年，中国核电装置容量将达到 150 吉瓦，占国内需求的10% 。[5]
尽管如此，中国核电对目前电力结构的贡献仍然很小，不过煤炭仍然是主要燃料，每年新增燃煤电站装机仍大于核电。核电厂建设时间长，也为核电发展带来另一个挑战，在中国核电站平均建造时间为6年。因此近期内中国将大量发展核电，并推动核电技术出口，但取代化石燃料仍需要一段时间。[5]
由于中国将许多核能发电厂建在大城市附近，而人们担心一旦发生事故，可能有数千万人会受到辐射的影响。邻近大亚湾核电厂和岭澳核电厂，在75公里半径内约有2,800万人口，香港也包括在内。[6]
福岛核灾发生之后，中国深具雄心的核能发电厂扩建计划遭到民间抗议。预计在长江南岸附近兴建的一座核能发电厂引发一场"省际争论"。争议中的场址位于江西省彭泽县，位于长江对岸的安徽省望江县政府希望将此计划搁置。[113]
2013年7月有1,000多人在广东省江门市政府前进行抗议，要求当局放弃一计划中的铀加工设施，此设施将用作核能发电厂的重要供应地（参见江门鹤山反核事件）。最终中国官员将此计划取消。[114]
到2014年，由于公众反对，促使中国监管机构制定公共和媒体支持核能发电计划，开发商实施外展计划，包括安排厂址实地参访和设置游客中心。[115]由于民众反对，导致内河沿岸核能发电厂的建设停止，并于2013年至少有一个在广东省的核能发电建厂计划遭到取消。[112]
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
