2030年超越美国！“华龙一号”逆袭AP 1000，见证中国核电的历史性超越|中国核电_新浪财经

原标题：2030年超越美国！“华龙一号”逆袭AP 1000，见证中国核电的历史性超越来源：前瞻网

美国东部时间2017年3月29日，东芝公司旗下美国核电子公司西屋电气(WH)已经正式启动申请适用《美国联邦破产法》第11条的程序，进行破产重组。

2020年9月4日，中国自主研制的三代核电技术“华龙一号”全球首堆——中核集团福清核电5号机组开始进行核燃料装载。

两件事时隔3年多，大多数人并没有将它们联系在一起，但它们实际上有着相当程度的意义。两件事共同意味着，随着第三代核电站(使用第三代反应堆的核电站)技术的发展，全球核电市场可能要变天了。

1954年苏联兴建全世界第1座商用核电站。此后数十年间，全球核电市场被俄罗斯、法国、美国、日本、加拿大等核电强国所把持。

而中国在30年后的1984年才破土动工国内第1座核电站——秦山核电站，1991年底投入运行。中国第1次出口核电站也是在这一年，中国核工业总公司(中国核工业集团公司的前身)用尚未经过验证的秦山核电站技术为巴基斯坦修建了恰希玛核电站，并于9年后并网发电。

过去十几年间，中国在全球核电站出口市场上有一些零零碎碎的份额，但即便是这么小的一部分，主要依靠的还是资金支持和低成本出口，与核电强国的核电成套技术出口有很大不同。

不过，情况现在发生了变化。

在第三代核电站时代，中国通过引进国外技术并加以消化、整合后，在技术上已经和国外不存在差距，又因为福岛核电站后美、法等西方核电强国发展核电站的步调放缓，中国迎来了弯道超车的机会。

核电站就是“烧开水”

先简单介绍一下核电站。

简单来说，核电站就是一个巨大的烧开水的机器。上世纪30年代，科学家发现一些质量非常大的原子核，像铀、钍和钚等，在吸收1个中子后会分裂成2个或更多个质量较小的原子核。这就是核裂变。

在这些大质量原子核裂变成小质量原子核的过程中，它们还会放出2个或以上数量的中子，这就会导致周围的同类原子核继续吸收原子核，继而分裂。这么一个原子核接一个原子核的核裂变反应，就是链式核反应。

比如说1个铀235原子核吸收1个中子后，会裂变成钡和氪，同时产生2个中子，引发链式核反应。

科学家同时发现，链式核反应会爆发出巨大的能量。1克铀235裂变，可以产生相当于2.7吨标煤燃烧的能量。当铀235的链式反应发生时，这种巨大的能量就会源源不断的产生。核反应堆就是利用这种巨大的能量来“烧开水”，再用水蒸气驱动汽轮机发电。

根据燃料形式、冷却剂种类、中子能量分布形式、特殊的设计需要等因素可分成各种不同类型的核反应堆。

总体来看，目前的核反应堆可以按中子能谱分为热中子堆和快中子堆(FNR);而热中子堆下面，根据冷却剂和慢化剂的不同可以分成高温气冷堆(GCR)、重水堆(PHWR)和轻水堆;在轻水堆中，又能根据设计原理分成压水堆(PWR)和沸水堆(BWR)。

目前全球主流核反应堆是轻水堆，占了全球核电站反应堆中80%以上的份额。其中，压水堆又占到了68%的份额，而且代表着未来的方向。

这是因为存在安全问题，导致原先沸水堆结构简单、设备耐压要求低的优点被抹平了。

沸水堆和压水堆的主要区别在于，沸水堆只有1个回路，压水堆有2个回路。

什么意思呢?沸水堆的水从反应堆底部泵进堆芯(就是发生链式反应的地方)，带走裂变产生的热能，一方面冷却堆芯，另一方面自己吸热蒸发，变成水蒸气，推动汽轮进行发电。经过汽轮机的水蒸气经过冷凝器冷凝后，重新变成液态水进入水泵。水流始终在这个回路中循环。

而压水堆的水分成了2个回路——进入堆芯冷却的水和发生蒸汽的水。第1个回路中的水始终只在回路内循环，并在蒸发器中将热量传递给第2个回路的水，使之变成水蒸气，推动气机转动发电。

为了避免水对汽轮机造成破坏，推动汽轮机的水蒸气都要经过干燥，避免水汽的存在。在沸水堆中，通常要在反应堆的上方布置汽水分离器和蒸汽干燥器，这就使得另一个关键设备的布置成了问题。

反应堆中存在一种叫做控制棒的组件，它是由能够吸收大量中子的材料做成的棒状物，用来控制反应快慢和启停。把控制棒拔出一点，被吸收的中子减少，反应堆就开始运转，反之亦然。如果反应堆出了问题，要紧急停止链式反应，将控制棒完全插入核反应中心吸收掉大部分中子即可。

沸水堆和压水堆的不同在于，由于沸水堆上方要布置汽水分离器和蒸汽干燥器，控制棒只能通过机械结构，从堆芯底部向上推入;而压水堆第一回路结构简单，可以将控制棒布置在堆芯上方。

问题在哪里呢?问题在于，当发生事故，比如断电时，压水堆的控制棒可以靠自身重力落入堆芯中，中止反应。而沸水堆的控制棒必须靠机械结构推上去，如果出现机械故障，那么就死定了。

因此，在核电这个对安全天然更加敏感的领域，沸水堆的受欢迎程度一直差于压水堆。而2011年发生的福岛核泄漏事故，尽管其更多要归咎于运营方的贪婪，和设计结构本身没什么关系，但依然相当于判了沸水堆死刑。

长期以来，我国一直坚持压水堆的技术路线，目前我国拥有的第三代反应堆技术，主要也都属于压水堆，另外还包括高温气冷堆、快中字堆等第四代核反应堆。

成也AP 1000，败也AP 1000

关于中国和外国在核电行业的“此起彼伏”，AP 1000是个不得不提的名字。

看了前面的内容，有一个反复出现的名词可能会引起很多人的疑问：到底什么是第三代反应堆。实际上，核电站的划代并没有绝对的指标，并不以某种采用某种或某些具体技术划分，而是从整体效用上看。

总体上，在上世纪70年代之前各国建成的各种实验堆和原型堆，尽管有各种各样的技术，但基本上都被划作第一代核电站。之后从70年代到本世纪初建设的各种商业核电站，都被划作第二代核电站。

第三代核电站有了比较明确的标准。针对公众对核电安全性、经济性的疑虑，美国和欧洲相继从安全性、经济型和先进性角度，制定了第三代反应堆的标准。

AP 1000就属于第三代反应堆，而且是其中非常先进的一种。有多先进呢?先进到在过去几十年间，它和欧洲的EPR是全球唯二的第三代反应堆，先进到中国在引进国外第三代反应堆技术时，第一眼就相中了AP 1000。

有意思的是，AP 1000正是文章开头的西屋研发的，而西屋的破产，以及接下来AP 1000命运的跌宕起伏，正好也是核电市场大变革的缩影。

10年前，正值全球核电技术发展得如火如荼，作为最先进的核电站，AP 1000也是大受欢迎。在国内，业内人也颇以建设AP 1000的“世界首堆”而感到光荣。

截至2009年，西屋AP 1000已经拿下了中国的4个机组，在美国也有8个机组的建设预定，同时还在谈判其他国家的订单。按照计划，西屋要在此后的6年内拿到39个核电机组的建设预定。

然而，2011年的福岛核电站核事故让他们的梦想破灭了。

从那以后，全球的核电发展速度骤减。西屋已经拿到的美国8个待建机组中有4个中止。除了民意的警惕外，他们之前吹的泡泡也难以维持。由于采用新技术过多，AP 1000不仅没能靠简化结构降低成本，反而价格暴增。例如VC Summer核电项目的2个机组项目建设到一半才发现严重超支，原本118亿美元成本暴涨到180亿。

受此影响，其他国家也都陆续暂停了核电站的计划

与此同时，随着其他多方核电技术的发展，AP 1000的技术优势有所缩小，而高昂的成本吓退了客户。在国际竞争中，西屋相继败于日本、俄罗斯、法国公司之手。2017年，入不敷出的西屋被母公司东芝申请破产。

可能有人会问，西屋不是美国公司吗，怎么母公司变成了东芝?这就要扯上中国了。

当中国在本世纪初公布积极发展核电的决定后，日本人马上盯上了这块蛋糕。但由于中日之间的种种问题，日本企业想插足这个敏感领域几乎是不可能的。

2004年，发改委向全球发起第三代核电招标，时值东芝准备在核电行业大展拳脚。他们碰巧知道国内决策方面的主流意见倾向AP 1000，便偷偷收购了西屋。以此迈出第1步。

没想到的是，进是进了中国市场，但前景并不顺利。

由于负责AP 1000主泵制造的美国EMD公司多次运抵中国的设备都不合格，AP 1000在国内的样板工程——浙江三门核电站1号机组就延期了将近5年，至2018年才并网，而且在当年底，三门2号机组再次出现故障。

与此同时，我国自主研发的“华龙一号”技术发展顺利推进，成为了建设过程中全世界第三代核电技术项目中唯一没有延期的项目。

以上因素导致，2018年报道中还提到，三门二期、海阳二期、广东陆丰、辽宁徐大堡、以及湖南桃花江等多个项目将采用AP 1000技术，到2019年报道时，只采用“华龙一号”和俄罗斯VVER技术的机组获批建设，AP 1000机组1台都没有。

当时美媒报道称，AP 1000已经在中国乃至全世界“走到穷途末路”了。

与此同时，“华龙一号”正突飞猛进。今年1月新华社电讯，福清核电站5号机组的“华龙一号”全球首堆将于年内并网发电。从开头进行核燃料装载来看，这一天不远了。

除此以外，在建的“华龙一号”项目还有福建漳州核电站1号机组(2台)、太平岭核电站机组(2台)，出口巴基斯坦的2台机组原计划也是在今年开始发电。

很多人可能想不到，“华龙一号”还打入了欧洲市场。2015年，英国时隔20年重启核电发布的三大项目中，“华龙一号”成功夺得一标，由中广核主导建设布拉德韦尔B项目，这足以证明当今中国的核电实力。

更重要的是，通过30年的积累，我国核电设备制造商的设计与制造能力明显提升。据华龙国际核电技术有限公司副总经理、总工程师咸春宇介绍，“华龙一号”的压力容器、蒸汽发生器、主管道及波动管、主泵、汽轮机等主要关键设备已实现国产化，设备国产化率达90%。

国内市场是坚实的后盾

在未来，国内庞大的核电市场将成为我国自主第三代反应堆技术的最坚实后盾。

根据前瞻产业研究院数据，2013-2018年我国核电装机容量逐年递增，2018年为4466万千瓦时，相较2017年同比增长24.70%。根据中电联最新统计数据，2019年1-11月，核电装机容量为4874万千瓦，相较2018年同期增长了16.70%。

截至2019年10月30日，我国共有60个核电机组，据“十三五”规划，到2020年，中国将新增约60座核电站，届时中国核电机组数量将达到90余台。

这还是前期国内担忧核电安全性问题，核电装机发展较为缓慢的情况下取得的成就。随着第三代核电逐步投入商运及安全性充分验证，预计中国的核电装机将迎来快速发展时期。

截止到2019年10月底，我国已投运核电机组47台，装机容量4875.16万千瓦。前瞻产业研究院采用悲观、中性、乐观三种态度，对2020-2030年的核电装机容量进行测算。即便是最悲观的预测，至2030年我国核电装机容量将达到2.7亿千瓦左右，是现在的10倍。

本土市场庞大的优势在国际竞争中显露无疑。

根据国际原子能此前公布的数据，截至2018年12月31日，全球在建机组数量55台，装机容量56630兆瓦，主要集中在中国、印度、阿联酋、巴基斯坦等发展中国家。而中国又是显而易见处于绝对优势的地位。

根据去年中国核学会发布的数据，截至2019年6月底，中国大陆在运核电机组47台，装机容量4873万千瓦，已经达到全球第3。

这些都是中国自主核电技术发展和中国核电行业“弯道超车”的后盾。2018年2月21日，国际能源署执行董事法提赫·比罗尔在伦敦举行的国际石油周会议上，对于美国和欧洲对核电投资不足表示担忧。他说：“中国经济恢复强劲。目前，全球共约60个核电站在建，其中超过三分之一在中国。中国正在成长，我们很快就会看到中国超越美国。”

比罗尔预计，到2030年，中国将超越美国成为世界第一核电国家。