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  以“清洁核能科技,助力美丽中国”为主题的第十三届核工业博览会,吸引了来自40多个国家的200余家参展商参展,展览由中国馆和国际馆两部分组成,中国馆展示了中国在核电、核燃料、设备制造及核技术应用等方面的成就和能力。本次博览会也是国际先进技术和设备进入中国的重要渠道,是中国核工业产品技术、重大装备走向世界的窗口和平台。图为核知识科普展示区。(柴海梁/摄)

  近日,由美国《财富》杂志发表的《中国转向核能源》一文吸引了能源行业足够的眼球。文章称,中国正在大规模发展核电,在全球核电市场上,中国已经一马当先。在未来20年内,中国也许会超越美国,成为世界最大的核能市场。此文章再一次将安静的核能推到人们的视线中。引起海外关注的是,今年以来,我国决策层已8次释放重启核能的信号……  

  核电向我们走来

  “一座核电站发生爆炸危害堪比原子弹吗?”将这样的提问在网上一搜索,百度搜索出了约402000条。看到这个结果,我们表示很惊讶,同时也感到很惊喜,这表明核能越发受到更多人的关注了。

  核能俗称原子能,它是原子核里的核子——中子或质子,重新分配和组合时释放出来的能量。核能分为两类:一类叫裂变能,一类叫聚变能。核能有巨大威力,1公斤铀原子核全部裂变释放出来的能量,约等于2700吨标准煤燃烧时所放出的化学能。一座100万千瓦的核电站,每年只需25吨至30吨低浓度铀核燃料,运送这些核燃料只需10辆卡车;而相同功率的煤电站,每年则需要300多万吨原煤,运输这些煤炭要1000列火车。核聚变反应释放的能量则更巨大。据测算1公斤煤只能使一列火车开动8米;1公斤裂变原料可使一列火车开动4万公里;而1公斤聚变原料可以使一列火车行驶40万公里,相当于地球到月球的距离。

  地球上蕴藏着数量可观的铀、钍等裂变资源,如果把它们的裂变能充分利用,可以满足人类上千年的能源需求。在大海里,还蕴藏着不少于20万亿吨核聚变资源——氢的同位元素氘。如果可控核聚变在21世纪前期变为现实,这些氘的聚变能相当于几万亿亿吨煤,能满足人类百亿年的能源需求。更可贵的是核聚变反应中几乎不存在反射性污染。聚变能称得上是未来的理想能源。因此,人类已把解决资源问题的希望寄托在核能这个能源世界未来的巨人身上了。

  核电作为世界三大电力支柱之一,目前占全球能源结构的12.3%,是安全、清洁、高效的能源,而且还具有资源消耗少、环境影响小和供应能力强等许多优点。各国发展核电的经验表明,经济越发达的国家和地区,对核电的应用越普遍。到2030年,全球的发电能源结构将发生重大变化,无碳和可再生能源比例将大幅增长。但是建造核电站是一个复杂的任务,需要综合考虑安全、可靠性、可用率和效率等因素。中国内地的核电起步较晚,上世纪80年代才动工兴建核电站。中国自行设计建造的30万千瓦(电)秦山核电站1991年年底投入运行。大亚湾核电站1987年开工,于1994年并网发电。中国国家发展和改革委员会正在制定中国核电发展民用工业规划,准备到2020 年中国电力总装机容量预计为9亿千瓦时,核电的比重将占电力总容量的4%,即中国核电在2020年时将为3600万~4000万千瓦。也就是说,到2020年中国将建成40座相当于大亚湾那样的百万千瓦级的核电站。

  我国核电发展布局主要在沿海一带(国家能源局数据库)

  从核电发展总的趋势来看,中国核电发展的技术路线和战略路线早已明确并正在执行,当前发展压水堆,中期发展快中子堆,远期发展聚变堆。

  华能集团、中电投集团、大唐集团等已纷纷参与核电项目。比如,华能集团近年已先后在十个省份开展核电厂址开发,目前已储备超过2000万千瓦厂址资源。中电投计划到2020年达到在建核电装机容量1000万千瓦,在运装机容量达1400万千瓦。其项目布局规划显示,包括吉林赤松、重庆涪陵及湖南小墨山项目在内的11个核电项目未来都将采用AP1000技术。大唐集团暂时虽没有控股核电项目落地,但除参股宁德核电一期与徐大堡核电外,还在广西、湖北、湖南、江西、重庆等省进行核电厂址选址考察,并先后在黑龙江、贵州及广西等多个省份开展选址和前期工作,还明确了核电发展目标——到2020年核电总权益容量达到1000万千瓦,并实现控股和运营核电项目。

  核电真的很可怕吗

  “谈核色变”,人们往往首先想到的是核爆炸、核辐射。常常有人会提出:“核电站会不会爆炸?”这种的疑问,与人类首先将核技术用在武器上有关。

  国家环保总局核与辐射安全中心副主任康玉峰在早些时候曾阐述过,核的能量都是通过核裂变反应产生的,但核反应堆与原子弹之间有很大的不同。原子弹是只能实现不可控核裂变反应的装置,即一旦引发,反应就不能终止,直到爆炸,是一次性的;而反应堆则可实现可控的核裂变反应,可以根据人们要求调节核裂变反应水平,而且可以反复使用,把核能转换成电能。核电站的压水堆所使用的核燃料是含3%左右铀235的低浓度铀,它不可能引起核爆炸;而用作核弹头装料的铀235的含量必须大于90%。好比啤酒不可能点燃一样,核反应堆不可能发生核爆炸。

  核能不仅是一种环保、高效的能源,核电站技术的安全性也依然可靠。据中国科学院院士王乃彦介绍,中国核电站一般采取的是纵深五道防线与四道安全屏蔽。核燃料本身2800℃的高熔点就是一层天然的安全屏蔽,在其之外有一层优质锆合金核燃料包壳,再往外是防止燃料元件包壳破漏扩散的压力壳,最外面还有一个将反应堆、稳压罐、循环泵、蒸汽发生器都装入其中的“大容器”——安全壳。福岛第一核电站的工作原理与中国不同。福岛核事故的主要原因是备用的冷却水电源遭海啸破坏,反应堆无法冷却降温。“而目前在我国采用的第三代核能技术AP1000与EPR中,反应堆上方有一个无需外界电源的‘大水池’,它会在必要时为核反应堆冷却降温,避免事故发生。”

  “人类无法弃核。”中国工程物理研究院研究员、博士生导师杜祥琬指出。坚定核能发展战略是基于三方面考虑。首先,发现和认识核能,是20世纪人类最伟大的科学成就之一。“人类既然认识到核能的巨大潜力和价值,就不可能把它锁在抽屉里、关在笼子里,必然会努力去开发它、掌握它,使之成为人类的驯服工具。不驾驭核能才是真正的危险。” 杜祥琬还对历史上出现的三里岛、切尔诺贝利、福岛核事故,都做了仔细、全面的研究,对事故发生的具体原因、给出的经验和教训都有明确的结论。三次事故分别从内部风险和外部风险的不同角度提供了互相补充的丰富经验教训和启示,深化了人们对核安全的理解。

  能源危机与环境危机日益紧迫,使用新的清洁、安全、高效能源成为人们不争共识。除了煤炭、石油、天然气、水力资源外,如风能、太阳能、潮汐能、地热能等等新能源逐渐引起人们的重视,但是由于技术问题和开发成本等因素,这些能源很难在近期内实现大规模的工业生产和利用;同各种化石能源相比起来,核能对环境和人类健康的危害更小,核能更是一种经济、安全、可靠、清洁的能源,且经济上具竞争力的最为现实的替代能源。

  核能的发展潜力

  随着技术不断推进,由于核的特性,在紧急状况下,人无法达到的区域由无人机代替执行任务,提高工作效率的同时还使我国核科技安全有了进一步的安全保障。(柴海梁/摄)

  能源结构的调整迫切需要核电加快发展速度,核电“走出去”亦时不我待,希望给予不同技术路线的机型“路条”,进行示范工程验证,推动具有完全自主知识产权的机型加速出海,抢食全球核电大蛋糕。

  2011年日本福岛核电站核泄漏事故发生后,我国核电行业只有此前已通过审批的江苏田湾核电站二期、中核集团的辽宁徐大堡项目、中广核集团的广东陆丰项目和中电投集团的山东海阳二期等项目被获准开工建设,除此之外,再无其他新项目获得审批。尽管事故发生前,我国确定了“加快发展核电”的目标,并掀起过一股“核电热”,但事故发生后,所有新建核电项目审批紧急叫停。

  “我国核电装备正处于‘爬坡上台阶’和‘走出去’能力成熟的关键时期,失去了核电建设与发展的连续性,失去了持续的依托工程,核电装备制造企业在技术研发、能力建设与人才队伍的培育和稳定上都要面临衰退,刚刚形成的国产化进程将会停滞。”中国东方电气(600875)集团有限公司董事长王计说。

  最新完成的《核电中长期发展调整规划》显示,到2020年全国核电装机目标为8000万千瓦。而此前业界普遍预期值为6000万到7000万千瓦。由此可见,相关部门重启核电新建项目审批程序正在加速推进。根据目前对2020年前项目建设进度的预测,按CPR1000堆型的核电站平均单位投资为1.2万元/千瓦,设备投资占总投资的50%左右测算,设备投资总需求为4800亿元左右。

  有业内人士指出,根据目前了解我国今后每年的核电市场预期为2~3台机组,未来核电装备制造的产能必将出现放空现象,而且这种现象将会在2014年、2015年陆续出现。但从目前看,国内核电装备市场形势总体上是供大于求。如果核电建设不能做到持续、稳定、均衡,不仅经济损失巨大,而且会丧失全球背景下的核电新一轮发展机遇。

  在今年的政府工作报告里,推动核电等技术装备走出国门被首次写入报告,核电出海已是大势所趋。但由于近两年国内核电发展步伐大幅放缓,影响到设备厂商的积极性和专业人员的储备。

  实际上,核电“走出去”的战略意义在于能够实现具有自主知识产权的技术和品牌的出口,它带动国内装备制造、工程建设和技术服务企业整体提升。目前,我国核电工业已经具备走出去的基本条件。

  “我国是全球四个拥有完整核科技工业体系的国家之一,已成功研发了10万、30万、60万、100万千瓦的核电技术,拥有17台运行和28台建设核电机组,在建机组规模世界第一,并已经形成具有自主知识产权的第三代先进核电技术和第四代高温气冷堆示范工程,30多年连贯的核电建设及运行,不仅积累了后发优势,而且培养壮大了一批装备制造企业和人才队伍。”中核新能源有限公司总经理钱天林说。

  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,就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。我国正在实现追赶和超越,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)。

  不少专家表示,应尽快形成自主知识产权,扫清“走出去”的专利障碍,同时迫切希望有关部门给予不同技术路线的机型“路条”,进行示范工程验证,以提高核电技术在国际市场拓展中的说服力,为加速抢食全球核电大蛋糕打好基础。

  东风吹来核电新发展

  在今年两会上,以湖南为代表的内陆核电建设省份, 以全团名义提出尽早启动内陆核电项目的建议,团代表表示,核电是清洁安全的能源,从能源结构来看,要实现绿色发展、可持续发展、科学发展,惠及广大人民群众,发展核电是解决能源问题的根本出路。

  在今年3月, 我国领导人在荷兰海牙举行的第三届核安全峰会上发表重要讲话,全面系统地阐述了中国的核安全观,表示中国将坚定不移地增强自身核安全能力,坚定不移地参与构建公平、合作、共赢的国际核安全体系,坚定不移地支持国际原子能机构主导的核安全国际合作,坚定不移地维护地区和世界和平稳定,为实现持久核安全继续做出自己的努力和贡献。我国领导人还在访欧期间与多国签订了关于核能发展的战略备忘录。

  近日,在新一届国务院领导组织召开的国家能源委员会首次会议上,国务院领导强调要推动能源生产和消费方式变革,提高能源绿色、低碳、智能发展水平,实施向雾霾等污染宣战、加强生态环保的节能减排措施,促进改善大气质量,走出一条清洁、高效、安全、可持续的能源发展之路。在该能源会上,国务院领导强调指出,当前要开工一批重大项目,适时在东部沿海地区启动新的核电重点项目建设。这为我国核电项目的正式启动吃下了一颗定心丸。

  从国家领导到国家能源局,对重启核电建设都可谓是“三令五申”,异常重视,其中原因在于,核电被高层认为是实现能源结构清洁化转型的重要手段;是经济下行的情况下,实现稳增长的重要砝码。由此可看出,不只是中国能源需要核电,中国经济也需要核电,加之进入6月决策层多次释放的重启核电建设的信号, 有业内人士大胆预测,重启核电的窗口期已不远,中国将很快有新的核电项目(扩建或新建)启动建设。

  链接

  我国八次释放核电启动信号

  中国高层从今年年初开始到目前已至少八次释放启动核电建设计划的信号,频度之高,前所未有,综合整理如下:

  1月,俞正声主持召开政协双周会,新华社通稿显示,会议认为“在确保安全的基础上稳步有序推进核电建设,优化核电项目布局,理顺监管体制,强化核安全监管,杜绝发生核泄漏事故”。

  3月全国“两会”,政府工作报告中首次提出“今年要开工一批水电、核电项目”。

  3月19日,国家能源局局长吴新雄在调研宁德核电时强调,国家大力发展核电的决心是坚定的,核电在未来国家经济发展、调整能源结构、减少碳排放等方面有不可替代的作用。国家能源局将与核电企业一起以高度负责的态度,在确保安全、扎实准备的前提下,推动国家核电项目稳步前进。

  4月18日,国务院领导主持召开了新一届国家能源委员会首次会议,国务院领导在会议上表示,“当前要开工一批重大项目。这既是稳增长、提高能源保障能力的重要举措,更是调整能源结构、转变发展方式的有效抓手。要在采用国际最高安全标准、确保安全的前提下,适时在东部沿海地区启动新的核电重点项目建设。”

  5月17日,国家发改委发布《能源企业加强大气污染防治方案》,再次确认,贯彻落实核电安全规划和核电中长期发展规划,在确保核电安全的前提下,高效推进核电建设。

  6月13日,党和国家最高领导人组织召开中央财经领导小组会议,再次强调,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24日,国家发改委召开会议,再次强调,将加快步伐核准一批核电项目。

  6月26日,国家能源局局长吴新雄在安徽调研并召开能源局上半年经济形势座谈会,他再次重申,国家发改委、能源局将加快准备一批重大能源项目,按程序上报批准后,适时启动建设。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。

  8月7日下午,国家能源局局长吴新雄在上海会见沙特核能和可再生能源城主席亚马尼一行,双方共同见证中核集团与沙特核能和可再生能源城签署了关于核能合作的谅解备忘录,并就下一阶段中沙两国核能合作达成一致意见。

  8月13日,中国电力发展促进会等单位发起成立核能分会。

 
 
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