核电再追问

2011年03月18日 22:45
来源：经济观察报

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于华鹏刘伟勋

在各国准备蓄足马力进行核电竞速的关键时刻，日本福岛核电站的核电危机再次让世界重新认识核电。

日本核泄漏事出有因

3月11日日本发生地震后，日本福岛第一核电站的核电机组陆续出现氢气爆炸和控制失效。目前最坏情况可能是1号、3号机组注水失败，核燃料熔化，并在熔穿安全壳后溢出，造成核泄漏。

“即使是最坏的情况，溢出的核辐射量也不会太大，一个是此前已经停堆，一个是用于核电的铀料丰度只有3%-5%，远低于核弹的95%丰度，加上海水和风力的疏散稀释，对我国的影响更是微乎其微。”国家核安全局核与辐射安全中心研究员赵亚民在接受本报记者采访时表示，但日本的这次核事故凸显了当前世界范围内核电安全的多处软肋。

日本的核能发电是从上世纪60年代开始的。根据国际原子能机构公布的最新统计数据，自1963年10月26日首次在茨城县东海村建成试验核电站以来，日本已拥有54座核电站。目前，日本的核发电能力在国际上排在美国和法国之后，为世界第三。

2006年5月，日本经济产业省资源能源厅制定了以推广核能利用、确保能源供给为目标的中长期 “核能立国计划”大纲，核能在日本整体能源结构中的比重已经大幅提升，成为日本最重要的能源之一，目前日本30%左右的电力供应由核电提供。

从这次发生事故的福岛核电站来看，日本的多处核电站机组多启动于上世纪70年代，而且设备多属于当时的二代核电机型，在建造时的抗震等级也只设防在7级左右。

这些核电站在建成后，发生了多次事故。进入21世纪后，其核事故更是密集频发。

“技术老化、对地震等级的设防不足以及对多重自然灾害并发因素的考虑欠缺，是造成这次核事故的最根本原因，但这次事故的启示并不止于此。”赵亚民认为，有多个重要问题值得所有核电工作者反思。

据赵亚民介绍，首要的是重新考量余热导出的失电应急。余热管理主要包括安全清堆、余热导出和水冷却，日本的这次事故清堆工作做得较好，但是停堆后电力供应停止，外电源也丧失，导致余热不断蒸发，发生氢气爆炸以致堆芯裸露，随后经过人工泄压和氢气爆炸就会带出放射性物质。

“再就是缺水，因为核电厂的反应堆里不能用海水，而要用去离子水，以减少腐蚀，但海啸后去离子水的供应明显不足，甚至淡水供应也不充足，最后不得已注入海水，但注入海水后，核电厂90%以上要报废。”赵亚民称，地震后进行了安全停堆，但后来又发生了海啸，出现了注水的新问题，所以今后对事故的安全性需多重叠加考虑。“不要仅从理想情况下出发考虑核问题，如果问题想的都特别理想，出现一个意外情况，处理将变得很盲目。

全球核电存废两难

面对日本的核电危机，各国政府对于核电发展方向的态度却迥然不同，也派生出不同的阵营。德国方面已经明确表示将加快退出核电步伐，美国、法国及俄罗斯等国则表示不会动摇发展核电的决心。

其实，各国首脑对核电发展的不同态度与各国电力发展的状况关系紧密。根据国际原子能机构今年1月份公布的最新数据，目前全球正在运行的核电机组共442个，核电发电量约占全球发电总量的16%。

其中，电站数量上美国104个、法国58个、日本54个、德国17个，四个国家中美国核电站最多，德国最少。核电发电的权重方面，美国约为20%，法国为80%，日本为30%，德国仅23%。从核电站的数量和发电比重中很显然就能看出，美国和法国电力对于核电的依赖。

不仅如此，从成本上来看，各国的核电成本都略低于当地的上网电价，所以从实用性上，核电相对其他新能源优势明显。

但这种优势似乎只是木桶的长板，安全问题依旧是世界核电发展的致命阻力。

全球核电的发展始于上世纪50年代。随着1954年前苏联世界首座核电站的建成，美国等国迅速跟进。进入上世纪60年代后，核电发展驶向高速路，当时平均每17天就会有一座新核电站投入运行。就是在这种建设频率下，从1960年到1980年的20年间全世界共投入运行了242个核电机组。

由于当时石油紧缺，核电的经济性被放大，美国的二代压水堆、沸水堆和苏联建造的石墨堆和压水堆开始形成出口规模，其中日本、法国引进、消化了美国的压水机、沸水堆技术，这次的日本福岛核电站设备就源自这个时期。

但是随后的三里岛核电站事故和切尔诺贝利核泄漏对核电发展敲响了安全警钟，世界范围内开始重新评估核电的安全性和经济性，各国对于核电的审批收紧。数据显示从上世纪90年代至2004年间，全球核电总装机容量年增长率由此前的17%降到2%，核电发展进入停滞减缓阶段。

随着全球范围普遍的能源危机和核电技术的提升，进入21世纪后核电再度复兴，各国又开始兴建核电站。

正如一位接受记者采访的能源专家所言，在传统能源进一步枯竭、风电和光电还不稳定且价格偏高的时期，核电的过渡作用不可替代。

一边是核电站的核泄漏带来的世界性风险，一边是核电的能源过渡支撑作用和低廉的发电成本，在舍与得之间，核电的存废，长期看仍将是世界难题。

中国核电：应该考虑到

最坏的结果

相对于德国和美国等发达国家对核电发展或停滞或继续建设的表态，我国核电发展的最新态度为：停止审批、调整规划。

截至2010年底，我国的核电装机容量只有1080万千瓦，占全部电力装机容量的比重只有1.12%，距离中长期规划的4%的目标距离很远。

根据目前透露的国家能源局新能源发展规划，到2015年核电装机容量将达4900万千瓦，到2020年达7000万-8000万千瓦，核电装机占电力总装机的5%以上，届时核电在一次能源中的占比将达到4%左右，即15%的非化石能源消费中有接近4%由核电完成。

从1080万千瓦到8000万千瓦，从1012%到5%以上，这些数字的飞越需要我国在未来10年必须快速且大规模上马核电项目。以此计算，要完成目标计划平均每年需新建8台机组以上。

2005年以来，国家先后核准了辽宁红沿河等13个核电项目。目前，我国的在运机组13台，在建机组28台、3097万千瓦，在建规模占全球的40%以上。

“此前发生的所有核电站事故都是人为失误导致，而这次日本的核事故却是地震和海啸共同造成的，这就为我们提供了新的研究课题，在未知的和不可预见的多重灾害共同影响下，我们应该如何预防，在这方面，全世界的经验都是零。”地质专家秦大地对本报记者表示。

绿色和平气候与能源项目经理李雁也表示，虽然国内沿海地区地震的风险没有日本高，但鉴于我国自然灾害多发，加上本身已经有非常复杂的环境风险，建设核电站应该考虑到最坏的结果。

目前，我国对核电站的选址主要采用加权评分法，具体包括就周边的实际情况、对生物的影响、对居民的影响和实施应急计划的可行性四大类共18项进行比选评分。其中，地震概率与烈度的权重因子为2，占总权重的6%。

按照我们的选址规定，对于核电站的抗震会有一个区域论证和工程论证，对厂址的区域性要考虑到几百平方公里，看有没有大的断裂带，有没有能动断层，然后听取地震专家的意见。此后，根据中国的地震烈度表，获取该地址的地震烈度和等级，再在这个基础上对核电站加一级，以此保证一旦该地区发生地震可以安全清堆，主要的核机设备不会受到损害。

“如果这个地方地震频发，烈度很高，我们肯定就不批。”赵亚民对本报记者表示。

此外，接受记者采访的多位专家都表示，核废料的储存也应引起足够的重视。目前的核废料处理方式主要有三种：一种是乏燃料经处理后生成高放废液，经固化工艺过程变成物理化学性能比较稳定的玻璃块体；二是建设地下处置库，把乏燃料直接埋藏在500米以下的可靠岩层内；第三种是经分离嬗变,回收再利用。

“固体废物一类是中低放废物，最终由区域处置库处置，一类是乏燃料，要送国家地质处置库处置。如果发生地震，有核电站停堆，放射性废物必须妥善管理，目前地下处置库只有美国有，而且要到2017年才能投放废物。”据赵亚民介绍，中低放废物的储放年限为300-500年，而高放废物的储放需要10万-30万年，“如何在这么长的时间内妥善保存并时刻保持警惕，对从事核电的人员提出了非常高的素质要求。

不只是核废料处理，一旦我国启动核电快速发展的规划，对于核电专业技术人才的需求将会在短时间内骤增。“人才培养跟不上，就要靠稀释，把原来核电厂的技术人员稀释，抽调去支援建设另外的核电厂，一旦出现事故将很难处理。”复旦大学核科学与技术系教授袁竹书表示。

“人在紧急情况下，做出的第一反应常常是失误的，但核电站事故常常都是突发的，这就要求核建设人员一定要有好的素质，而且要经过培训再培训，一旦出现紧急情况才能够不慌不乱，不会因人为失误而加重事故的扩大。”赵亚民表示。

此外，我国的核电发展起步较晚，目前采用的机型多为压水堆，还有个别重水堆机组。但我国的压水堆机组主要以二代机组和二代改进机组为主，对于新建机组，则主要有中核集团自主研发的CNP1000为代表的国产研发三代机组，还有中核集团从美国西屋公司引进的AP1000三代机组，以及中广核引进的法国三代机组EPR。

对此，一位不愿具名的专家对本报记者表示，从表面上看技术路线百花齐放，实际上将会给我国的的核电发展带来不少冲击，“这么多路线，首先会造成核电工作者的分流，造成人员专业转精度的分散，一旦某电站出现事故，其他电站可能无法进行援助，再就是三代机型的可靠度还没有得到考验，所以路线过多将会加大安全的风险。

“目前AP1000成熟程度还差一点，一些试验验证工作还没做完，要按部就班，按规律来做。三代核电重视技术掌握，掌握技术、保持安全是第一位的。”中核集团原计划部副总工程师温鸿钧表示，核电的发展进度可以适当放慢，不要过于追求规模。

原国际原子能机构副总干事钱积惠在接受本报记者采访时也表示，基于我国节能减排形势的压力，应该大规模发展核电。“但此前国内核电建设有一些发热，各大公司争地盘争项目，应该重新审视项目执行与管理中的安全隐患。放慢一下速度，仔细审查是好事。

(本报记者刘金松、张然、庞磊、陈勇、汤向阳对本文亦有贡献)