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您的位置:中国核电信息网 >  > 吸取福岛事故教训,推动核电继续发展
 

      日本福岛核电厂严重事故已过去一年,事故进程的一些重要细节至今在核电界内部也还没有完全公开,各国核电界仍在继续探讨事故的安全教训。这起严重事故使得世界核电的复苏势头遭到重创,对世界核电的影响已经十分明显。

      1.日本核电面临生死抉择,世界核电再度下滑

       打击最为沉重的自然首推日本。福岛第一核电厂4台机组的退役及其周边地区的清理去污仍是一个耗资巨大的艰难而长期的过程。事故前日本共有投运核电机组54 台,核电占全国总发电量的30%。但截至2月21日,除东京电力公司柏崎-刈羽6号机组和北海道电力公司泊-3号机组外,其余的机组均因“定期检查”而停止运行。原来设想核电厂反应堆接受严格的安全检查后,如果确认没有安全问题,核电厂将获准恢复运营。但由于电厂附近居民的坚决反对等原因,所有已进行过检查的核电机组均未获准重启运行。剩下的这两台机组也将分别于3月26日和4月下旬开始接受定期检查。这意味着,如果日本政府不作出新的决定,今年5月后日本可能有一段时间会从核电大国变成无核电的国家。

       去年6月,日本政府已宣布中止事故前制定的,到2030年核能发电比例要占到总电力50%的能源发展计划,但首相野田佳彦认为,日本至少在未来30年内还是应该合理利用既有的核电厂,并对输出核电技术持积极态度。同时要更加注重发展其它新能源。日本正在考虑全新的核能政策。要处理好电力需求与供给、产业发展与公众心态等实非易事,但看来新政策出台不太可能晚于今年5月。

       福岛事故后日本宣布福岛第一核电厂受损严重的4台机组退役。德国政府决定在2022年前全部退出核电,并于去年一举关闭8台机组。加上英国如期关闭一台石墨气冷堆机组,使得2011年最终关闭13台机组,共计1127万千瓦,远远超过2010年的关闭1台。据统计,2011年全世界新增核电机组7台,容量共计417.7万千瓦,比2010年多增加2台及45.5万千瓦容量。不难算出与2010年相比,2011年全球核电机组书净减6台、装机总容量净减 710万千瓦。此外,2011年全球新开工核电机组只有2台机组(计94.5万千瓦),比2010年少开工14台(1499.1万千瓦)。显然这将对数年后的核电形势造成重大影响。

       前苏联切尔诺贝利事故发生后,世界核电发展增跌至谷底。核电占世界总发电量的比例从17%降到16%、15%。经过世界核电界的共同努力,核电开始慢慢复苏。2010年比2009年净增核电装机容量达423万千瓦,净增发电量1720亿千瓦时,使核电止跌回升。福岛核事故使得形势逆转成再次下行,核电只占到世界总发电量的14%。

       历史经验告诉我们,严重事故会对当时的核电发展产生极大的负面影响,但人们总能从事故中吸取教训,改进和进一步提高核电安全水平,使核电重新复苏,而不会 “因噎废食”。经历了福岛严重事故的世界核电界也痛感,必须针对福岛事故引发的核安全新挑战,进一步完善核电安全措施,使核电继续为人类社会的发展做出贡献。

      2.我国核电安全有保证,将会坚定不移地继续发展

       福岛事故发生后,我国政府高度重视,3月16日就制定出有名的“国四条”。国家有关部委立即组织核安全相关数十名院士、专家组成检查团,严格按照国家现行有效的核安全法规和导则,参照国际原子能机构颁布的最新安全标准,对投运和在建的核电厂防洪抗震能力、严重事故预防和缓解、环境监测和应急体系有效性等 11个领域进行综合检查。检查结果显示,我国大陆核电机组的应急安全设计符合国家现行法律、法规、标准和技术规范,以及国际当前先进的标准的要求,但多数机组抵御多重极端自然灾害叠加事故的能力不足;没有发现必须停产或停工整顿的情况。国内各核电营运单位业已抓紧在考虑极端外部自然灾害叠加的条件下,针对诸如增加应急电源多样性,以确保应急堆芯冷却可靠性、有关乏燃料池的安全冷却冷源和电源可靠性、安全壳能动与非能动消氢设计等方面整改措施的落实。。

       我国核电起步虽晚,但起点较高,充分发挥了核电后发的优势。我国核电厂的选址严格执行与国际接轨的国家标准。根据我国核电已选厂址所处的地质、水文气象等条件,可以排除发生福岛事故那样的地震和海啸。我国核电厂建造中避免了重复国外早期在设备与系统设计、材料选择等方面的失误,吸纳各种先进技术与现代核电厂运行管理经验,使得我国投运核电机组性能持续改进,运行业绩一直处于世界中值以上水平,从未发生过2级及以上事件。福岛事故后这一年来的运行业绩再次证明,大陆核电厂的安全是有保证的我国自主设计且批量建造的二代改进型百万千瓦机组安全性与经济性俱佳。

       核能可以提供长期、稳定、清洁的能源供应;核电厂不排放CO2,也不产生SO2和NOx,有助于减轻温室效应和酸雨、烟尘等环境污染,促进低碳经济的发展。正常运行时,核电厂的废物排放受到严密控制与监督,给周围居民与环境造成的额外辐射负担甚小,一般不到天然本底辐射的1%。核电厂用过的乏燃料经后处理回收其中的有用的铀和钚后,形成的高放废物量与体积均很有限,在技术上完全能实现与生物圈的长期封闭与隔离处置。因此,核能发电在应对世界性能源危机,保护环境,促进人类社会和自然界和谐、可持续发展方面的独特作用已被广大公众普遍接受。目前的太阳能、风能、生物能技术,尚难以实现稳定生产、储存和远距离输送,无法取代化石能源的主导地位,也难以填补放弃核能留下的空缺。因而我国和大多数国家一样仍然清醒地认识核电在保证世界能源供应、保护自然环境中不可或缺的作用,将继续坚持走发展核电的道路。

      3.绕不过去的内陆核电厂安全问题

       与3.11福岛事故发生前相比,从核电在保障我国能源供应中的作用、核电建设保障条件、机组运行业绩、媒体舆论走向等因素来看均未改变,只是政府、营运单位、建设单位的核安全意识大为增强,机组技术状态更加安全。随着安全大检查的完成、核安全规划和核电中长期发展(修订)规划的完稿报批,业内外人士又纷纷开始猜测新项目何时批、批多少、批什么等等。横亘在人们面前回避不了的一大难题就是内陆核电厂建设的决策。

       资料表明,全球投运核电机组容量的2/3左右,位于内陆滨河、滨湖地区。美国内陆核电厂的比例接近80%。加拿大只有个别几座滨海核电机组,其余全在内陆。法国核电装机容量超过65%的机组坐落在8条主要河流上。这些国家对内陆核电厂都采用与滨海核电厂同样的核安全法规要求和标准。对已运行内陆核电厂周边地区的长期监测,证明正常运行时内陆核电厂与滨海核电厂同样安全、环保。所以在沿海地区建设一批核电厂的同时,政府主管部门和核电集团都降目光投向内陆省区,有的地方甚至想几个项目同时上。

       可是福岛核事故造成的数十万人撤离家园、方圆数十公里范围需要清理去污,以及除去已向大海违规排放的一万多吨放射性废水和无法统计的大量向海洋和地下渗漏的放射性废水外,还有20万吨放射性废水有待处理等等的严重后果不能不让人认真思考:这样的事故如果发生在中国内陆,后果会怎样?

       乐观者说,先进的核电设计技术已使得这样的严重事故发生概率小得实际上不可能发生。可是核电发展史上的三次严重事故活生生地告诫人们:极小概率的事件确实是能发生的,这也是不能否认的客观事实。争论的焦点不在于发生的概率,而是由此引发的风险能否承受得起。

       众所周知,一个事件的风险被定义为该事件发生的概率与该事件导致的后果的乘积。应当承认,当年建设内陆核电厂时,对核电厂概率安全评价的概念还没有建立或完善,人们的环保意识与今日不同。例如,福岛事故发生后,国家和安全监管机构在重新修订的国标GB6249-201中就明确规定,我国滨河、滨湖核电厂的放射性流出物的排放标准要比滨海核电厂的严格许多;核电厂设计将严格按照HAF102的要求执行等等,反映了核安全监管机构安全理念的与时俱进。长江是中华民族的母亲河。约占全国国土面积1/8的长江中下游水系孕育着两三亿的中华儿女,该地区自古以来就是我国经济、文化最繁荣发达的地区。笔者认为,长江中下游流域这个与其它任何国家内陆核电厂所在区域截然不同的自然与社会环境,必然会使每一位政府决策者对中国内陆核电建设问题都采取慎之又慎的态度。

       当我们注视地球仪时,换个思路也许能有一种柳暗花明的兴奋。我国大陆海岸线绵延1.8万公里,与其它国家(如韩国等)海岸线上的核电厂密度相比,我国的滨海核电厂并不算多。笔者相信,进一步做工作,一定还能找到一批符合核电厂选址要求的厂址。可以考虑将这批核电厂先建起来,让原来东送的西电转供中部地区,东部沿海多余的核电也去支援中部。这样东西联手,既可解决中部省份的电力供应短缺、继续实施核电发展的宏伟蓝图,又可规避过大的社会风险。等到先进核电技术的安全性能得到运行实践的检验和进一步完善,甚至有固有安全特色的第四代核能系统成熟后,再来从长计议内陆核电的建设问题不是更加妥当、更可持续吗?

       笔者认为,安全壳作为抵御外部极端事件(如大型商用飞机撞击)和防止放射性物质外泄的最后一道屏障,其安全功能实在太重要了。核安全法规应该考虑将其安全等级提升为安全1级。笔者建议,电厂设计上应千方百计确保其在所有设想到的事件序列下包括底板在内的结构完整性。同时还应考虑出极其罕见情况下安全壳内气体净化后受控排放的应急手段。已有使用实例并正被愈来愈多运用的双层混凝土安全壳是最有可能实现这一目标的设计。

      4.抓住机遇,尽快推出自主三代核电机型满足国内外市场需要

       通过三代核电技术招标及AP1000技术分转让的实施,三代技术的神秘面纱已被揭开。其预防和缓解严重事故后果的安全措施的原理与设计技术已为更多中国科技人员了解、掌握,并有所突破。我们深刻领会到,国家引进三代核电技术的目的是实现我国核电技术的跨越发展,推出有自主知识产权的中国核电品牌,而不是要建造多少AP1000机组。福岛核事故发生后,中核集团因势利导,决定认真研究福岛事故的教训,实现更大跨越,力争用最短的时间自主开发出符合最新安全标准、且有自主知识产权的三代机型ACP1000。

       目前已完成的设计工作业已显示出,ACP1000完全能满足美国电力公司要求文件(URD)的要求。从技术成熟性来看,ACP1000已具备相当好的基础。堆芯从157盒燃料组件扩大至177盒后的物理设计,包括18个月换料的堆芯燃料管理设计工作已相当深入;自筹资金的反应堆整体水力模拟及流致振动两项关键的水力试验数年前已经圆满完成;ACP1000的反应堆堆芯设计、国产化燃料组件设计与制造等,拥有自主知识产权,现在就已经申请获准了数十项专利。许多在我国已投运和在建工程中多次采用的系统和设备,将在ACP1000上继续沿用或只需做一些适应性修改。特别是一些有待在引进三代机组上验证且国内缺乏制造经验和能力的设备或技术,在ACP1000设计中已决定改用成熟产品来替代。一些综合集成创新的系统正在设计和试验中日臻完善。新采用的非能动技术的原理较为简单,重点是用工程试验来验证、修改设计。这对于长期从事科研试验和核电设计的中核科技人员,更多的是工作量问题。一套完整的国产软件包正成为创新开发的重要支撑。

       ACP1000最闪光的亮点是,许多二代改进型机组上采用的系统、设备可以在ACP1000上继续得到沿用,国产化程度将会迅速提高。显然这些国产化设备将非常有助于降低ACP1000的建造成本。已经形成的核电设备国产化生产能力非但不会浪费,而且还会继续拓展。

       世界核电市场可以分成发达国家市场和发展中国家市场两类。两者的经济发展阶段不同,电力乃至于对核电的需求也大不相同。发达国家从上世纪80年代起高速发展阶段逐步结束,转入平稳发展阶段。能源、电力产能基本满足需求,需求只有少许增长。这是世界发达国家的共性。因而对发展核能的需求拉动力很小。从减排二氧化碳看,通过发展核电替代碳基燃料的潜力很大,但由经济性等原因尚未成为实际拉动力。所以核电发展也处于缓慢稍有增加的状态。与建设新核电机组相比,他们更加注重在役核电机组的延寿。福岛事故后,美国在役机组的延寿增容又取得重大进展。美国核管会(NRC)截至2011年12月底,又先后批准了10台机组延寿至60年,延寿总数达72台。与此同时,美国政府决定推动在役机组的二次延寿,即将反应堆使用寿期延长至80年的调查硏究,制订方案后再逐步实施。法国核电机组的设计寿命一般为30年,所以法国准备首先将机组寿命延长至40年,第二步延长至60年。最为关键的是这些国家的核电技术先进,他们想的是出口自己的技术和限制所有的竞争对手。

       而发展中国家则主要考虑如何满足发展的需求、如何促进增长。发展中国家,特别是新兴经济体国家为振兴经济,总是把增长放在首位。因此世界核电建设市场主要在这些发展中国家。核电技术的发展方向、市场开拓途径、国家扶持政策等均要适应发展中国家的特点和要求。

       从ACP1000的研基本原则和发历程可见,它完全符合发展中国家的需要和国家方针政策,得到了政府有关部门的高度赞扬和支持。为了推动ACP1000的研发,中核集团已拨专款超亿元来支持ACP1000的研发。中核集团的科研设计人员正夜以继日地埋头苦干,完成预定的设计、试验节点。笔者深切希望,自主化三代核电机组ACP1000能早日得到政府主管部门核准,开始自己的首堆工程建设,向商业化应用和率先走出国门迈出第一步。

 
 
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