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中国核电争议路线图:中国到底需要多少核电站?
2017-7-27

中国核电争议路线图:中国到底需要多少核电站?

      中国核电真正起步应该从上个世纪80年代出开始,那时,中国首次制定了核电发展政策,决定发展压水堆核电厂,采用“以我为主,中外合作”的方针,先引进外国先进技术,再逐步实现设计自主化和设备国产化。

     而实际上,发展核电的源头却要追溯到1970年周恩来总理的批示,但囿于当时整体经济、科技实力,发展核电的还只能是一个理想。直到1991年秦山30万千瓦压水堆核电站投用,中国大陆才结束了无核电的历史,使中国成为继美国、英国、法国、前苏联、加拿大、瑞典之后世界上第7个能够自行设计、建造核电站的国家。

      在这30余年的时间里,中国核工业以谨慎加积极的态度稳步前进,数据显示,目前各地已完成初步可行性研究报告审查的核电厂址多达31个。其中明确规划日程,除已开工的24台外,确定于十三五内建设的核电项目还有40台,涉及11个省份。而未明确开工时间,但早有规划议程的项目多达170台,涉及19个省份,其中内陆地区除湖北、湖南、江西外,还有四川、河南、安徽、河北等地。根据十三五规划,2020年中国运行核电装机容量要达到5800万千瓦,在建3000万千瓦。

      中国核电的发展从来都不是风平浪静的,从诞生的那天开始,争议就一直伴随着它步伐,未来的核电应该采用何种技术?内陆核电是否是理智之选?自主与引进应该作何选择?大力发展核电是否可行?这些争议从来就没有中断过,即使在国家已经确定了大力积极发展核电的基础上。

三代技术路线争议

      关于中国核电发展最早的争议应该是贯穿整个20世纪90年代的二、三代技术路线的争议,彼时,第三代核电技术业已在全球发酵成型,改进型第二代技术亦风头正劲,贯穿中国核电界的自主派与引进派争论由此拉开,其间隐约浮现原核工业部(中核总)和国家计委两大体系的认知差异,并延续到两大部委各自拆分改组后的相当一段时间。

国内多数核电站采用二代技术路线,图为大亚湾核电站

      三代核电技术支持者认为,第三代核电技术更具安全性。原中电投总经理陆启洲认为此前曾出现安全问题的核电站都是采用二代核电技术,最大问题就在于遇紧急情况停堆后,须启用备用电源带动冷却水循环散热。而我国正在沿海建设并将向内陆推广的第三代AP1000核电技术则不存在这个问题。“第三代核电技术最核心的进步就是采用了‘非能动’安全系统,一旦遭遇紧急情况,不需要交流电源和应急发电机,仅利用地球引力、物质重力等自然现象就可驱动核电厂的安全系统。”

      国家核电专家委员会专家郁祖盛认为:“核电站安全目标有两个指标,一是反应堆堆芯熔化率,二是大规模释放放射性物质的概率。如果以每核反应堆每年来计算的话,二代堆的堆熔概率为每堆每年出现万分之一的可能性,而释放概率为十万分之一。两次核电事故后,法规和标准对安全目标的要求提高到百万分之一,而AP1000的安全目标为一亿分之一可能性。”

      国务院研究室综合司副司长范必也认为,“二代机型缺乏预防类似切尔诺贝利和三里岛核电站严重事故的安全措施。目前,国际上特别是发达国家新建核电厂大都采用第三代技术,只有中国还在大量批准新上二代机组。”

      二代加核电技术经验更完备,技术更成熟。中国核能行业协会理事长张华祝认为,国际上在运行的核电机组主要是第二代压水堆核电机组,现已积累了13000多堆年的运行经验,创造了良好的安全运行业绩,经济上有竞争力,显示出很强的生命力,美欧正在进行第二代压水堆核电机组延寿。我国通过大亚湾、岭澳、秦山核电站的成功建设和安全运营,也已证明第二代机组的安全有保障,经济上有竞争力,通过不断改进,安全性和经济性还可以进一步提高。一些国家新开工的项目还在继续选用第二代改进型技术,也说明第二代改进技术在当前仍然具有较大的生存和发展空间。

      更重要的是,尽管国家已经明确三代核电AP1000作为今后核电站发展的主流技术的方针,但目前在世界核电市场上,AP1000因报价太高、首批工程业绩不佳等原因,曾多次参加国际招投标,除中国外毫无斩获。2009年4月三门开工依照的设计文件实际上并不完全符合NRC最后批准的第19版,谈不上成熟。

自主与进口路线争议

      中国核电用三十余年的时间走过了“三轮引进”之路:在1980年代的第一轮发展中确立了以“引进+国产化”为主的路线;1990年代,又经历了以纯粹购买电容为目的第二轮引进;虽然与引进并存的自主发展走了20年,它却被进入21世纪之后的新一轮核电发展计划彻底放弃了,2002年末至2003年初所确定的新一轮核电发展路线,再一次是依靠对外引进,而且是比前两轮引进更彻底的全盘引进.

西屋公司AP1000核电示意图

      进口支持者认为二代改进型核电技术落后、不安全。2003年下半年,被称为“核电六君子”的汤紫德、郁祖盛、林诚格、许连义、王俊、张国宝向国务院领导人倡言引进三代核电,他们认为,现在我国已掌握的二代改进型核电技术落后、不安全,在严重事故预防、缓解措施等方面与国际上新的核安全标准还存在差距,不能再建。需要通过国际招标,依靠比以前更彻底的全套引进国外成熟的先进第三代核电技术,由外国核电供应商负责为我国建造头两台第三代机组,再在外国供应商的支持下建设后续的另两台机组。在2010年之前开始实行这种引进机型的批量建设,并于2020年达到4000万千瓦的目标,其中除了中国已有的11台机组870万千瓦,均为引进机型,国内已掌握技术但属于落后的机型不再建设。今后中国的核电机组全部采用这种技术,从而实现“一步跨越”统一堆型。在组织上依靠行政权力成立一个新公司(亦即国核技)来实施全盘引进。

     反对者认为,完全引进不能解决中国核电发展所面临的诸多问题。第一,由于AP1000是一个未经实际验证、甚至尚未设计定型的机型,如果完全依赖引进路线,就不可能完成到2020年建设4000万千瓦核电能力的规划目标。第二,引进路线很难“统一”中国核电发展的技术路线,只能再次走上“万国牌”道路。第三轮引进的一个主要政策目标是“统一技术路线”,但购买美国西屋公司AP1000核电站的签约墨迹未干,中国广东核电集团就被批准购买了法国的EPR核电站,退出采用AP1000的范围。第三,国际招标方案当初是以每千瓦1800-1900美元上报中央批准的,但负责引进的国核技公司已要求业主准备按2000多美元/千瓦的价格来接盘,而且还附带了“上不封顶”的条件。这导致中国依靠引进建设核电的成本至少将是自主建设的三倍。第四,引进路线很难引进技术。在AP1000的设计框架下进行复制和放大功率的“再创新”,不可能使中方发展出来开发先进反应堆的技术能力,而引进活动与自主研发经验基础的脱节只能给这种结局加上一个“双保险”。第五,引进路线使核电工业体制更加混乱。在以引进AP1000来统一中国核电发展路线的方针下,国核技成为又一个行政垄断企业,它握有罕见的权力,在与西屋的商务谈判中却把业主排除在外;在组织实施国家重大专项时却把其他有经验的研发机构排除在外。

内陆核电争议

     中国核电的发展一直都聚集在东部沿海地区,而为了去的核电的进一步发展,国家有意将核电建设深入到广大内陆地区,但在2011年的福岛核事故之后,舆论界的担心开始加重,并发出了“中国真的需要内陆核电吗”和“一旦出事怎么办”是两个最响亮的质问。

     支持者认为内陆核电与沿海核电并没有本质区别。中国核能行业协会理事长张华祝认为,目前中国内陆核电的发展不是受制于安全问题,而是公众对内陆核电的接受度问题。从全球核电的发展实践来看,内陆核电与沿海核电没有区别。全球50%的核电站都建在内陆,尤其是美国和法国这两个核电大国,美国内陆核电站占全部核电站的61.5%,法国则占到69%。它们半个多世纪的运行实践证明,内陆核电的安全是有保障的,对环境的影响是可以接受的。在福岛核事故之前,对内陆核电提出质疑的不多,但福岛核事故给公众造成了思想上的阴影。张华祝认为,中国有望在“十三五”期间开始内陆核电建设。

      反对观点认为,内陆核电所面临的主要问题并没有得到解决。国务院发展研究中心研究员王亦楠对内陆发展核电提出质疑,她的论点包括:

     第一,作为AP1000升级版的CAP1000需要要经过工程验证、确认是成熟可靠机型后才能推广。实际上AP1000机组一直是“边设计、边施工、边修改”的“三边工程”,且已陷入“设计难以固化、成本难以预计、风险难以承受”的困境中。

      第二,我国2006年高价引进、原定于2013年投入商运的三门和海阳AP1000核电站,在设备工程耐久性试验、鉴定试验、系统调试都从未进行的情况下,无法保证“60年免维修”、“内陆核电站安全性有保障”的承诺。而且2011年西屋公司推出比中国AP1000安全标准高的升级版AP1000在英国投标时遭安全评审出局。

      第三,国际核电界已认识到“概率安全评价方法不宜单独用于确定性决策判断”,而我国核电界及相关研究机构目前仍然只讲两个主观概率参数,并作为“三代核电比二代安全性提高100倍、内陆核电安全性有保障”等“确定性决策”的依据。

      第四,大气弥散条件是内陆核电选址的重要决定因素之一。美国内陆核电厂址年均风速均>2米/秒、年静风期不超过1周,而我国湘鄂核电厂址年均风速≤2米/秒、年静风期分别高达60天和29天,非常不利于核电站正常运行时放射性气载污染物的扩散,容易形成“核雾霾”。

      第五,我国没有“事故情况下放射性气体通过降雨流入江河湖泊”的应急预案。福岛核电站至今也控制不住核污水以每天400吨的速度增长,场区50多万吨核污水早已堆满为患,不得不排向大海。我国内陆核电安全论证严重低估了核事故的复杂性:既没有可信可靠的技术措施证明核污水如何“封堵控”,也没考虑“放射性气体逸出厂区、通过雨水进入地下和江河湖泊”的应急预案。

     第六,“内陆核电安全论证”绝不能抛开核废料处理和核电站退役这两大“世界性天价难题”。最近几年美国频频发生核废料泄漏,事故处理耗资惊人且时间漫长,国际核电界不断呼吁“核电发展前提是想好核废料如何处理,否则这个问题终会成为挥之不去的梦魇”。

大力发展核电争议

     日本福岛核事故之后对核电质疑之声渐渐褪去之时,中国重启了核电建设的步伐,从实际规划来看,可以说是即将大力发展核电,于此之时,是不是要大力发展核电的争议再起。

      支持者认为国家经济与环保事业需要大力发展核电。原能源部部长黄毅诚表示,核电技术一直在进步,现在的核电站在安全方面都有很大的改进。我国现在运行的和在建的核电站,都能做到安全运行。而且第三代核电站是智能堆,运行更为安全,都不会出现反应堆熔化、放射物质外泄这样严重的安全事故,可以做到万无一失。退一万步讲,假如出现了反应堆熔化、放射物质外泄事故,由于我国的核电站都建有比30多年前美国三哩岛核电站更安全更坚固的安全壳厂房,完全可以把放射物质屏蔽和封堵在安全壳厂房内,可以像美国三哩岛核电站那样,虽然堆芯熔化了,但放射性物质没有泄漏出来。

      中国工程院院士潘自强认为,核电在保障能源安全、应对气候变化和减少环境污染方面均有重大意义。一千克铀-235全部裂变释放的能量,相当于2700吨标准煤燃烧释放的能量;一座核电站一年产生的二氧化碳,仅是同等规模燃煤电站的4.6%。

      据统计,目前全球运行的核电机组为全世界提供16%的电力,核电已成为很多国家电力供应的主力军。法国每10度电中,约有7度来自核电;美国20%的电力供应来自核电;日本、韩国等国,核电在电力供应中占据了1/3的份额。我国早在几年前就已成为全球第一的能源消费大国,但核电在电力供应中仅占1.7%。

     “核能是清洁、安全、绿色的能源,福岛核事故改变不了核能的优质能源属性。作为一个人口众多、能源和环境问题十分突出的国家,发展核能是解决中国能源可持续发展的重要途径。核工业界应在充分研究和吸取福岛核电站事故经验和教训的基础上,将核电站的安全提高到更高水平。”

      反对者的观点认为,核电并没有想象的那么安全与必要。国务院发展研究中心研究员王亦楠的反对观点主要集中在三个方面,第一,“发达国家建设了很多内陆核电站”、“世界核电比重如何”、“美国密西西比河沿岸如何”等说法,完全忽视了发达国家对核电看衰、要逐步减少核电比重,甚至弃核的最新动向以及国际社会抵制核污染的高涨呼声。比如,美国1979年三里岛事故后至今未建一座核电站,虽然这35年来美国几度陷入经济和就业低迷,但从未把核电作为刺激经济增长和拉动就业的手段。德国在日本福岛事故后坚决“弃核”并着手进行能源大转型。

      第二,发达国家是在清洁廉价的水能资源基本“吃干榨尽”(法国水能开发程度92%,日本和英国90%,美国82%),而风能太阳能还未成熟的情况下,才选择了核能。然而,可再生能源的发展早已今非昔比,技术进步使其成本已低于核电(算上核废料处理和退役成本),而且还有成本进一步下降空间。德国正在着手“以风能太阳能决定一切”为基本理念的能源大转型,美国等其他发达国家亦然,虽然具体情况不一,但无一例外地有个共同点——保障能源安全都是尽可能地转向技术难度更小、环境代价更小、建设周期更短、成本也并不比核电高的能源品种。

      第三,“挺核”派只看到核能低碳、高能量密度的优点,并直接把“低碳”和“绿色”画上等号,而完全忽视核事故的极端严重后果、核事故处理的极端复杂性、核废料处理和核电站退役的难度及高昂成本等重大缺陷。如果说重大核事故只是小概率的极端恐慌事件,那么核废料污染则是难以卸掉的危险重负。迄今为止,全世界还没有一个国家找到绝对安全、永久处理高放射性核废料的方法。用更棘手的核废料污染来解决雾霾和减排压力,无异于“饮鸩止渴”。

结语

      可以说,中国核电每一次发展与推进都牵动着国人的心,不只是因为其低碳、高能量密度的优点将对国家能源结构带来的巨大改变,更因为其所带来的安全担忧引起了民众的极端恐慌。目前来看,中国核电在发展过程中所面临的这四大争议,都没有真正尘埃落定,尤其是内陆核电之争与大力发展核电之争。

     今后,中国核电将会发展到何种程度,并以何种方式安抚民众敏感的安全神经,只能说还需时间来检验。

来源:国际能源网

  
 
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