核电热议下的冷思考
作者:电气中国 李慧姣 发布时间:2014/10/31 10:12:00
  

        由于2011年日本福岛核泄露事故,中国核电项目建设被搁置3年多。

        今年以来,我国领导人多次表示要尽快重启核电,中央高层对重启沿海核电的愿望极为强烈。6月13日,国家主席习近平在主持中央财经领导小组第六次会议上着重提出将在采取国际最高安全标准、确保安全的前提下,抓紧启动东部沿海地区新的核电项目建设;6月26日,国家能源局局长吴新雄在国家能源局上半年经济形势座谈会上明确提出,在采用国际最高安全标准、确保安全的前提下,适时启动核电重点项目。 

        9月22日,国际原子能机构第58届大会在维也纳召开,国务院总理李克强致信表示,当前中国政府正在着力推进绿色、循环、低碳发展,建设美丽中国。中国坚持推进能源节约、控制能源消费总量、优化能源结构、提高清洁能源比重,在确保安全的基础上高效发展核电。  

        核安全存在着跨国界性、事故的突发性、污染后果难以消除性和社会公众的极度敏感性等特点,其安全性是公众能否接受核能的重要因素。适时重启也好,加速发展也好,前提是确保安全,只有这样才能消除人们的疑虑。

        对于国家能源委会议释放出核电松动的信息,相关人士围绕核电内陆核电、核废料处理、装备国产化等话题展开了热烈的讨论。在核电热议背景下,中国核电到底如何发展?需要深刻冷静思考。

争议之一:内陆核电vs沿海核电
        今年以来,习近平主席与李克强总理均纷纷表态要重启核电,年底前重启核电似乎已毋庸置疑,目前只待监管部门“发令枪”的一声枪响了。随着高层频频释放重启核电信号,民众对核安全问题的关注也是空前高涨。

        支持发展内陆核电的人认为,作为一种清洁能源,发展核电可缓解煤电引起的污染,而反对者出于安全性考虑,认为发展核电无异于饮鸩止渴。

        截至2013年12月31日,我国只有17台商业运行的核电机组,而且全部分布在沿海地区,2013年核能发电量只占全国累计发电量的2.11%。全世界400多台核电机组中,内陆核电约占了到了一半,而我国在内陆核电建设问题上却遇到了始料未及的困难。

        如今,中国沿海核电重启基本已经准备就绪。据报道,辽宁红沿河二期、辽宁葫芦岛徐大堡一期和广东陆丰一期等工程,都有望成为日本福岛核事故后中国首批重启的核电项目,其中红沿河二期被认为获批的可能性最大。

核电挺进内陆,到底是拒还是迎?
        今年1月,国家能源局发布的《2014年能源工作指导意见》指出,2014年将新增核电装机864万千瓦,适时启动核电重点项目审批,稳步推进沿海地区核电建设,做好内陆核电厂址保护。

        据悉,国家层面对于“十二五”时期的核电建设做出了明确部署,一是稳妥恢复正常建设,稳步有序推进;二是“十二五”时期只在沿海安排少数经过充分论证的核电项目厂址,不安排内陆核电项目;三是按照全球最高安全要求新建核电项目。新建核电机组必须符合三代安全标准。

        在反对建设内陆核电站的业内人士看来,二氧化碳减排、治理雾霾而选择发展内陆核电,无异于饮鸩止渴。国务院发展研究中心研究员王亦楠指出,一方面我国人均淡水拥有量只有世界平均水平的四分之一,在内陆建设核电站所需的冷却水供应量为火力发电站的数倍。另一方面,核电放射性污染物只能往附近的江河湖泊中排放,这关系着几亿人的饮水安全。

        核电控制和驾驭是相对性的概念。没有绝对安全的“已驾驭”事物,与之相应的则是“收益和风险”永远并存。

        “在比较能源形式时,应全面看待能源的收益和风险。”中科院核能安全技术研究所研究员赵柱民说,内陆核电上马时机取决于需求的迫切性或者说能源需求的增长、公众对核电的认识和接受度以及在此基础上的决策。“在核电发展规模增长的前提下,适合建核电的沿海厂址是有限的。从这个意义上说,内陆核电重启应是很重要的。”

        由于长江流域是中国城市和人口稠密的地方,所以内陆核电建设风险系数也更高。国际原子能机构原副总干事钱积惠表示,在这里建设核电站,一旦发生地震或者其他原因而导致核泄漏,整个长江流域将受到致命的打击。

        然而,一些专家则认为,当前我国内陆核电发展相对滞后,远远满足不了经济快速发展的需求。我国相当数量的内陆省份缺乏一次能源,产煤大省更受到环境和水资源的制约,改变能源结构必须发展清洁替代能源,建设内陆核电站是重要选择。

        中科院近代物理所所长肖国青说:“美国和欧洲内陆核电占到总核电的60%以上,我国内陆面积广阔,发展内陆核电可极大拓宽核电发展空间。”

        内陆有些省区缺少一次能源,发展核电很有必要。中国工程院院士、著名核电专家叶奇蓁表示:“我们备选厂址可满足3亿多千瓦的核电装机容量,其中40%是内陆厂址。比如湖南、湖北,湖北省省长说了三峡就在我门口,但是电不下过来,我们也缺乏能源,靠自己的小水电不够,所以一定要建核电站。仅仅依靠输电,西南方面不可能完全保证这个地区的安全。”

        中国工程院院士潘自强强调内陆核电是安全的,世界上一半以上核电站是内陆核电。法国电力集团拥有丰富的内陆核电站运营管理经验,其亚太区副总裁普罗内表示,内陆河电站和海滨核电站在核安全方面没有显著区别。

        当然,在专家看来,重视核安全应是永恒的主题。无论是在海边、湖边、河边,都要做到安全管理和防范,保证核电安全运行。

        针对内陆与沿海争议问题,中核集团中国核电工程有限公司设计总工程师陈焰对记者表示:“传统上我们认为经济发达地区就是东部沿海地区,我国的电力负荷也主要分布在东部沿海,但是,西部内陆省份也有发展经济的需要,人民生活水平也要求不断提高,内陆地区电力需求逐年增长是客观存在的事实。”

        近些年来,随着西部大开发战略的成果显现,以湖南、湖北、江西、四川、河南、重庆等省市为代表的西部内陆地区经济发展速度十分迅速,铁路、公路、地产以及工业产业等都有长足的发展,对电力需求也是呈几何数量级的增长,迫切需要就地增加电源建设。

        “但这些内陆省份普遍缺乏一次能源,且地形复杂交通不便,火力发电需要的煤炭石油等运输问题难以解决;而山区日照和风力非常不稳定,光伏和风力发电也不可靠;水力发电经过了前几十年的充分开发已经趋近饱和难有大幅度增长;基于这些客观条件,核能的优势就凸显出来,建设内陆核电站就成为了一个非常现实的选项。”陈焰说。

        要谈大家最担心的内陆核电安全性问题,陈焰认为内陆核电事故造成的后果并不比沿海核电事故后果更糟糕,内陆核电发生事故和沿海核电发生事故后果是一样的,沿海核电不会因为其临海就降低标准允许发生事故。他说:“不管沿海还是内陆,既然经济发展需要能源需要电力,就应该多把注意力放在如何提高安全措施预防事故发生方面,而不是因噎废食放弃发展。台湾核四电站建设引发的讨论中,有人一方面打着环保旗阻挠建设电力设施,另一方面又打着人权旗要求保障电力供应,这是最不负责任的;而前不久有专家公开提议把核电站建到新疆无人区则更是可笑,如果能实现远距离低成本输电,那何不将全国所有火电、风电、光伏发电设施统统搬到新疆无人区一并解决运输和污染问题?”

        每一个核电项目选址都会经过非常严格的比选过程,会从各个角度考虑项目建设条件是否合适。陈焰指出,“可以说每个确定的厂址都是有优势的。有专家考虑说相对于沿海地区,内陆人口密度大,事故后容易引发恐慌,我认为这是社会多方面因素形成的,与是否建设核电站没有必然联系。解决这些问题要靠提高教育水平和科普宣传,如福岛事故后我国多地出现抢盐风波这样的愚昧事件不应该再发生了。”

        时至今日,我国仅东部沿海地区启动了少量新的核电项目。但对于能源消耗日益增长、环境问题不断恶化的中国而言,无论是发展沿海核电还是内陆核电,如何安全发展核电是我们无法逃避的议题。

争议之二:核燃料供应和核废料处理
        发展核电,除了安全性方面的争议,作为核燃料供应和核废料处理也是不得不重视的问题。

        我国近50年来探明的铀矿资源储量是比较丰富的,保有的铀矿资源储量也是可观的,但已探明的经济可采资源储量比例不大,探明保有的远景储量在总资源储量中的比例也偏小。由于国家投入有限,近来勘探工作量大幅下降,至今我国尚有40%的铀矿可查面积未进行普查。但总体上讲,相对于快速发展的核能需求,依赖进口已成事实。

        我国目前已建和在建的43台核电机组已使我国核原料和铀的对外需求度高达85%,远超50%的国际警戒线。王亦楠指出,“这么高的依存度已成为危及国家能源安全的心腹之患,因为进口铀资源比进口石油的难度还要大。”

        不仅是中国,全世界都面临着铀资源稀缺问题。有研究表明,地球上可以开采的铀资源约有1700万吨,按目前的全球核电发展规模,估计能使用约60年。

        中国的铀资源还是比较丰富的,但相对于规模化发展,也存在需求缺口。赵柱民说:“解决铀资源短缺‘治标又治本’的方法应是发展先进核能系统,特别是第四代核能系统如铅基快中子反应堆、钍基熔盐反应堆以及聚变反应堆。”

        保障铀资源可从两方面解决,肖国青认为,一方面可通过发展与中亚等国的关系进口部分铀矿石;另一方面需要自力更生,通过在国内陆地甚至盐湖和海洋中开拓新矿源,并发展高效利用铀资源的新堆技术,或利用其他核资源发展核电来解决该问题。

        与此同时,核废料处理也一直备受争议。迄今为止,还没有一个国家能够找到绝对安全、永久处理高放射性废料的办法。为适应核电事业快速发展的需要,乏燃料后处理和核废物处理处置技术的研发和工程建设也应加快发展。

        由于处理能力严重不足,核电业每年产生的约2200吨核废料中,不少乏燃料长期存放在乏燃料存放水池中,一旦冷却系统出现问题,后果不堪设想。相关数据显示,每百万千瓦核电站每年可产生约550立方米的低放固体废物,以未来我国7000万千瓦核心装机计算,每年可产生约3.85万立方米的低放固体废物,需要巨大的地下空间来掩埋。专家介绍,核废料不仅是废弃的燃料棒,所有沾染放射性的物质都是核废料,甚至包括用过的工具。目前无论运输还是处置都存在不少悬而未决的大难题,而且是一大笔开支。有专家推测,中国未来高放射性核废料处置将耗资数百亿元人民币。

        根据中国核能协会的数据,现有48台机组将使我国2020年乏燃料数量累计达到1万吨,并以每年1200吨的速度继续增加,而我国乏燃料运输能力仅为每年需求量的16%。虽然我国计划2030年建设一个年处理能力800吨的核废料储藏水池,但这远远不能满足需要。

        对此,王亦楠指出,核废料处理越来越成为发达国家的危险重负,所以国际社会公认“全球核电复苏能否成功,一个先决条件是乏燃料安全处置”。遗憾的是,国际科学界至今也未能找到应对办法,核废料泄漏事故更是时有发生。如果是温度更高、放射性也更高的核电站废料,后果就更严重了。

        近期,核安全所将重点围绕中科院战略性科技先导专项“未来先进核裂变能——ADS嬗变系统”项目和大型国际科技合作计划“国际热核聚变实验反应堆(ITER)”等重大科学研究计划,开展先进反应堆的设计和关键技术研发,有望解决核废料安全处置这一世界性难题。

        赵柱民表示,随着核废料后处理及快堆技术的发展,绝大部分放射性核废料都可重新循环利用,实现“变废为宝”。

        目前,我国在甘肃建有专门处置核废料的工厂,已具备处置低中高放核废料的技术和能力。

        陈焰指出,核电站在发电过程中产生的放射性废物99%是中低放水平。按照国际原子能机构的规定,核废料需要分类收集分别贮存和处理,并尽可能以稳定的固化体形式贮存。

        国际原子能机构对于核废料的处理和处置要求很严,目前最安全的办法是深埋,即“深地质处置”方法。陈焰告诉记者说:“一般是先经过冷却、干式储存,然后再将装有核废料的金属罐深埋于建在地下厚厚岩石层里的核废料处理库中,或投入选定海域4000米以下的海底。美国、俄罗斯、加拿大、澳大利亚等幅员辽阔、有大面积荒原的国家都是考虑采用陆地深埋法。”

争议之三:装备国产化
        当前,我国核电装备制造业发展的主流是向专业化、批量化、规模化、集约化方向发展,在建核电站的国产化率平均达到80%左右。其中,反应堆压力容器、蒸汽发生器、堆内构件、控制棒、燃料装卸料设备、一体化安全壳顶盖等已实现100%国产化。

        国家核电技术公司设备部副主任简靖文说:“目前‘升级版’三代核电机组CAP1400示范工程设备国产化率超过80%。同时,公司AP1000依托项目四台机组的平均国产化率约为55%,首台国产反应堆压力容器、蒸汽发生器、堆内构件、控制棒驱动机构即将交付,其他核岛主设备均已实现国产化供货。”

        中广核工程有限公司总经理助理上官斌表示,公司在二代加和二代改进机型方面的国产化率均已超过了80%,阳江5、6号机组国产化率达到85%,为核电走出去奠定了基础。近期公司与罗马尼亚切尔纳沃德核电站的合作,将会进入实质性的谈判,争取明年实现开工。

        我国在建核电站多为二代加及三代压水堆核电站,技术先进,安全可靠,拿新近投运的核电站来说,各项技术指标与国外并无差距。就核电站装备而言,我国与国外的主要差距在装备的研发创新上。

        近年来,我国正实现追赶和超越,消化掌握核心分析技术,不断建设关键试验装置,推出具备自主知识产权的三代压水堆堆型(如CAP1400等),研制多种四代核电堆型(高温气冷堆、钠冷快堆、钍基熔盐堆等)。目前国内设备企业在蒸汽发生器、主泵等核电主设备领域拥有研制能力,核电阀门、通风系统、地坑过滤器等辅助设备也已基本实现国产化,未来仍将在核电关键核心部件方面实现突破。

        2013年年底,国家能源局相继召开以核电装备国产化与自主化研制为主题的一系列相关会议,再次把核电装备“独立自主的内功建设”提上重要议事日程,国内涉核企业特别是设备制造企业悉数参加。核电装备的发展本就是我国高端装备制造业转型升级的战略需要,政府主管部门近期的密集动作以及由此释放出的种种信号,对于核电装备而言,无疑是再度提速的“助推器和加速器”。

        能源装备国产化产业化对于保障能源安全、优化能源结构、转变能源生产与消费方式具有重要意义。吴新雄强调,下一步,以能源重大装备科技专项、能源重大工程为载体,建立政、产、学、研、用相结合的创新体制机制,以及建立能源装备国产化产业化服务例会制度,将为能源重大装备国产化、产业化提供全方位支持。

        发展核电,一方面是解决能源问题,另一方面也是我国高端装备制造业转型升级的战略需要。简靖文指出,“重大装备包括核电、大型火电机组以及矿山机械等,其中核电机组代表重大装备中最高端的制造技术,在重大装备国产化中最为受益。”

        8月22日,凝聚着中国核电人30多年心血的国产三代核电技术品牌“华龙一号”的总体技术方案,通过了国家能源局、国家核安全-局牵头组织的由43位院士、专家组成的专家组的评审,并将在福建福清和广西防城港各建两台“华龙一号”核电机组作为示范工程。这一切都在为我国核电发展奠定基石。

        专家组一致认为,“华龙一号”成熟性、安全性和经济性可满足三代核电技术要求,设计技术、设备制造和运行维护技术等领域的核心技术具有自主知识产权,是目前国内可以自主出口的核电机型。专家组建议,尽快启动示范工程。

        当“华龙一号”拉开核电发展的大幕,中国核电将在清洁、高效、安全、可持续的能源发展海洋中,寻找一片更为开阔的水域,“走出去”将从“借船出海”走向“造船出海”,为中国核电的世界版图,构筑一块更为坚实的地基。

        中国正在加快推出达到三代技术水平的、拥有自主知识产权的百万千瓦机组的核电项目,预计首个项目在2014~2015年能获准开工,位置亦已经初步确认在沿海地区。中国核工业集团董事长孙勤说:“希望到2020年能小批量发展自主知识产权装备制造,国产化具备初步发展的能力,这样在2020年以后核电发展就会加快。”

        我国要想成为核电强国,就要有自己的品牌,贴牌不是强国,要有自主设计能力,有很好的制造能力,建造能力、运营管理能力以及燃料保障能力。孙勤认为:“目前中国核电占总发电量的比例还远远低于全球平均水平,中国核电发展的潜力很大,且中国自主创新的核电技术成熟之后亦将会输出技术至其他国家。”

        在当前中国核电产业稳步推进的形势下,核电相关生产商和制造厂不缺发展机遇是不争的事实,核电国产化装备跟上国内目前的核电建设步伐也已不是大难题,但如何更好地匹配国内乃至国际市场的核电规模,不仅追求“量的生产”,也注重“质的保证”,从“做展品”变成“做产品”,从“单个制造”走向批量生产,由此对接核电建设的高标准高要求,国内核电装备企业似乎仍需破-解诸多现实瓶颈。

        随着中国核电技术及产品逐步打开国际大门,“中国牌”的核电装备理应在其中扮演重要角色。在众多利好政策的扶持下,历经多年的成长,中国核电装备业付出了极大的努力,也取得了值得欣喜的成就,中国核电装备制造业的能力提升以及由此创造出的价值空间,有了更为明确的时间表与更加自信的底气。

核电热议下的冷思考
        使用核能仍是世界的主流趋势,发展核能也将是中国的必然选择。全球核电占总发电量比重为16%,我国仅约2%。核能占比全部一次能耗的6%,我国也只有1.4%。作为发展中国家和资源匮乏的国家,我国的经济社会发展对能源的需求仍将较快增长,同时还要面对温室气体减排目标特别是雾霾治理的压力,安全有序发展核能就成为必然的选择。

        “人类从学会使用火开始就一直在想办法解决烧烫伤问题,从瓦特发明蒸汽机开始就一直在想办法解决压力爆炸问题,从法拉第发明使用电开始就一直在研究解决点击和火灾问题。核也是大自然送给人类的财富之一,我相信我们终究能很好的解决核能发展中的种种障碍让核为我们的生活服务。我对我国核电发展前景很有信心。”陈焰表示。

        为此,我们必须理性而又实事求是地探讨、认真而有效地解决一些不容回避的问题。

        一是进一步统一技术发展路线,积极推进新一代核能自主化进程。一方面按照中央的决策做好引进、消化吸收再创新工作,按照本地化、标准化、批量化的原则结合我国工业基础和研发能力,系统集成标准和规范,形成拥有自主知识产权、完整配套的核电技术。另一方面,还应该有新的技术发展目标,比如开发小型模块化反应堆,或立足更长远的目标研发熔盐反应堆。

        二是进一步统筹发展规模与进程,加快融合技术论证。要建立健全核能自主化协调决策与推进机制,解决好核能发展的宏观管理和准入监管、安全监管,防止无序发展、一哄而上带来的安全隐患。同时,建立完善的体系,包括核燃料供应、设备制造、技术自主化、科技研发、标准制定、核电投资主体确定、建设、运行和维修、燃料后处理、安全等各方面核能管理条例,通过统一、配套、纲领性的法规政策管理核能产业,以调动相关方面的积极性和统一协调各方面的行为。在国家重启核能项目的背景下,尤其要防止核能发展“大跃进”。

        三是进一步科学规划精心布局,高度重视内陆建站可能带来的不确定性。今年我国将发布 “十三五”以后新建核电站安全技术要求的法规,内陆核电站选址就要以此为依据,满足最新最先进的技术要求。尽管如此,面对人口稠密的内陆,特别是内陆河流有丰枯期之别,对可能最大降雨导致洪水以及地震、洪水引起的上游溃坝,还有严重干旱导致冷却水的可用性减少等,都要有充分的考虑。内陆的大气扩散能力较弱,较之沿海选址有更多的不确定性,必须慎之又慎,而且项目信息应该向公众透明。核电企业的技术达标、公众认可缺一不可。

        四是进一步做好核能知识及安全科普宣传,切实建立健全危机应对体系。有关部门加强核安全支撑体系建设,做好核能知识的宣传科普工作,让人们充分了解核能,要实事求是地向公众解释核风险及其消患治本、超前预防之道,消除公众尤其是核电站所在地群众对核电的担忧和恐惧心理。还应建立健全危机应对系统,包括风险分析、事故预想、应变预案和应急救援等。

        五是进一步健全我国的核安全法规体系。国际上主要有核国家和地区都通过制定国际公约和国内立法来引导和促进核能的健康发展,保护资源、环境和公众的健康。然而,我国目前核安全相关法律只有《放射性污染防治法》和《环境影响评价法》,这两种法律目前都不能作为核能基本法使用。早先提议的核能基本法《原子能法》《核安全法》屡次被搁置。

        据了解,现在《核安全法》已列入了法制办一类立法计划,目前已经形成初稿,一位参与该法拟定的人士表示,争取5年内出台。《放射性废物安全管理条例》已于2012年3月1日全面施行,相信会对我国尽快颁布核能基本法起到促进作用。