魚與熊掌,不可兼得【核電:魚與熊掌能否兼得?】
發(fā)布時間:2020-03-26 來源: 人生感悟 點擊:
福島之后,一時間人們談“核”色變。“核電”也成為社會關(guān)注、民眾關(guān)心的熱門話題。 安全性能、技術(shù)爭議,核電發(fā)展自“切爾諾貝利”核危機之后,再次遭受輿論的巨大壓力。對于核電安全的擔憂,使得我國開始開始重新考量核電發(fā)展布局。然而能源緊缺,減排壓力,卻讓發(fā)展核電成為不得不走的能源之路。
安全與核能,真得就像魚與熊掌一樣,不能兼得嗎?就此,記者做了專題調(diào)查采訪。
核電發(fā)展目標或放緩?
國務(wù)院的一紙通告,讓此前炙手可熱的核電項目突遭“變故”。3月16日,國務(wù)院連發(fā)5條措施,要求立即組織核電項目安檢,不符合安全標準的立即停止建設(shè),暫停審批核電項目包括開展前期工作的項目,同時抓緊制定核安全規(guī)劃,調(diào)整中長期規(guī)劃。
在此前召開的2011中國能源工作會議上,核電項目規(guī)劃剛剛得到“擴容”。2006年我國頒布的《核電中長期發(fā)展規(guī)劃(2005-2020)》中提出的目標是,到2020年我國核電裝機容量為4000萬瓦,而那次會議上目標被修訂為8600萬瓦,增加了一倍多!笆濉币(guī)劃綱要更是對此做出了布局,到2015年,我國核電發(fā)展的規(guī)模將達到4000萬千瓦,這意味著早先制定的目標要提前5年完成。
因為福島核危機,這一切或許都將面臨變數(shù)。
實際上,福島事件發(fā)生的第二天,環(huán)保部副部長張力軍就曾表示,我國核電發(fā)展的決心和安排不會改變,但是會吸取日本的經(jīng)驗教訓(xùn)。中國核能行業(yè)協(xié)會副秘書長馮毅也曾對媒體表示,福島事故讓世界核電發(fā)展面臨嚴峻挑戰(zhàn),但不能因噎廢食,當務(wù)之急是理性地拿出應(yīng)對措施。但是3月27日,國務(wù)院相關(guān)通知的發(fā)布,還是給我國核電發(fā)展布局潑了“冷水”。
核電建設(shè)需要高投入和高技術(shù)的支持,而且?guī)в休^大風(fēng)險。我國核電建設(shè)自上世紀70年代開始,從無到有,2010年裝機容量已到達1080萬千瓦。按照國務(wù)院通知下發(fā)前的計劃,2015年要達到4000萬千瓦,2020年則要達到8600萬千瓦。這就意味著,我國核電裝機容量五年內(nèi)要增長3倍,10年內(nèi)增長7倍。此前30多年,我國核電容量也才剛剛達到千萬級別,這也難怪不少分析人士認為,過速發(fā)展,難免有“躍進”之嫌。
我國核電項目經(jīng)過30多年的發(fā)展,已經(jīng)有13個運營核電機組,近30個在建機組和90個籌建機組。在建規(guī)模居世界首位,超過了全球在建核電機組容量的40%。而2020年8600萬裝機容量目標如果實現(xiàn),我國核電規(guī)模則有可能達到世界第二。這些巨大的數(shù)字即使不會因為福島而改變,至少也會有所調(diào)整。
國家核安全局局長李干杰此前在清華大學(xué)的一次演講中就提到了這一點,他認為,部分企業(yè)和地方政府發(fā)展核電熱情過高、目標過大、動作過快,會給經(jīng)濟和安全帶來較大風(fēng)險。目前核電發(fā)展的人才瓶頸較大,在人才不能保障的前提下,盲目擴張必然會帶來安全隱患。從這一點上看,我國核電發(fā)展布局即使不會有根本性的改變,在這些具體的操作層面也會有所調(diào)整。
不得不走的道路
核電發(fā)展正在經(jīng)歷前蘇聯(lián)“切爾諾貝利”事件后最大的考驗。但是,幾乎沒有專家懷疑福島核危機會讓核電發(fā)展受到太大阻礙甚至停滯不前。
“我國核電發(fā)展的路子不會改變!3月25日,在中國工程院文獻情報中心參加一次“核安全研修”活動時,中國核工業(yè)集團公司科學(xué)技術(shù)委員會主任、中國工程院院士潘自強如此展望我國核電發(fā)展趨勢,“國家指定的核電發(fā)展數(shù)字也不會有太大變化。”在潘自強看來,發(fā)展核電不是應(yīng)不應(yīng)該發(fā)展的問題,而是必須發(fā)展的問題。
目前世界上采用的能源主要是以煤炭、石油為主的化石能源,這些都是不可再生的,一旦用完就不會再有。這時候就必須發(fā)展替代能源。太陽能、風(fēng)能等可再生能源無疑是最優(yōu)選擇,但是目前技術(shù)和資金上都需要進一步突破,還不能大規(guī)模投入使用。核電就成了化石能源與可再生能源之間的一個“過渡能源”。
環(huán)境和成本問題也是必須考慮的因素!昂穗妿缀跏橇阄廴镜!迸俗詮娊榻B,“發(fā)展核電的本身并不產(chǎn)生污染物包括溫室氣體,但是其配套生產(chǎn)過程會產(chǎn)生溫室氣體,也只是火電的1/100。”總體算下來,核電每千瓦時電能的成本比火電要低20%以上。一座100萬千瓦的火電站每年要耗費三四百萬噸煤,而相同功率的核電站則只需要鈾燃料三四十噸。而且,在目前主要的替代能源中,核電的成本要遠低于太陽能和風(fēng)能。
聯(lián)合國氣候大會上的劍拔弩張,讓中國承擔著巨大的碳排放壓力。2009年的哥本哈根氣候大會上,我國提出到2020年單位GDP碳排放量下降40-45%的目標。為此,到2020年,我國可再生能源將占能源消耗結(jié)構(gòu)的15%,這其中核電預(yù)計占到4%。2010年我國核電裝機容量1080萬千瓦,每年能減少6700萬噸的二氧化碳排放量。目前我國碳排放量為每年70多億噸,如果核電容量增加到8000萬的級別,那么每年將減少50多億噸二氧化碳,占到了我國每年碳排放量的70%多。
目前主要的反核力量集中在歐洲。早在2002年德國就已經(jīng)宣布要在2020年關(guān)閉核電廠,但是去年默克爾政府又宣布17座核電廠延后12年服役。這其中的反復(fù)博弈,能源需求和減排壓力無疑都是根本原因。瑞典早在1980年就以全民公投方式確定30年后實現(xiàn)非核家園的理想,但是在沒有替代能源的情況下,如今只關(guān)閉了一家。
安全與否的考量
魚與熊掌不能兼得,但是核電發(fā)展與核電安全或許并不會出現(xiàn)零和博弈的場景,相反,最終結(jié)果可能就是雙贏。
“接受核電發(fā)展是沒問題的,但是審批要更嚴格、安全防范措施要做的更好,我們科學(xué)工作者也要加大這方面的研究!迸俗詮娬f。福島核危機帶來的既是對核電發(fā)展的一次嚴峻挑戰(zhàn),也是重新審視和發(fā)展核電的一次良好機遇。
日本福島核電站采用的是所謂“二代加”的技術(shù),即二代技術(shù)的改進型,在出現(xiàn)故障停堆后,要啟用備用電源帶動冷卻水循環(huán)散熱。此次危機發(fā)生后,外界對于需要外部能源帶動的這種“二代加”技術(shù)提出質(zhì)疑,認為三代技術(shù)更為可靠。目前我國核電機組采用的主要也是二代加技術(shù),但是,采用的卻是進一步改進的“壓水堆”技術(shù),雖然與福島核電站同屬二代加型機組,但是設(shè)計上的優(yōu)勢使其比福島沸水堆相對更安全一些。
實際上,目前全世界在役的441臺核電機組中,絕大部分為二代或者二代加型,符合國際原子能機構(gòu)對于核電設(shè)施的安全要求。在潘自強看來,日本福島核危機的關(guān)鍵在于,沒有考慮到海嘯因素!皩嗽O(shè)施的影響主要是9級強震引發(fā)的海嘯帶來的!边@個級別的地震和海嘯是超乎設(shè)計想象的。因此福島核電站故障并不能說明二代加不行。
在核廢料處理問題上,目前爭議也比較大。核廢料具有極強烈的放射性,其半衰期長達數(shù)千年、數(shù)萬年甚至幾十萬年。也就是說,在幾十萬年后,這些核廢料還可能傷害人類和環(huán)境。所以如何安全、永久地處理核廢料是科學(xué)家們一個重大的課題。 3月25日下午,世界環(huán)保組織“自然之友”專家Joerg Naumann在參加中國工程院文獻情報中心舉行的“核安全研修”活動時就提出,他們反對核電項目的重要原因,就是核廢料處理上目前技術(shù)還不完善。不過在潘自強院士看來,目前深埋處理核廢料的方式,是安全可行的,這種儲存方式能至少保證10萬年內(nèi)的安全。人類的科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展,對于核廢料的處理能力會不斷增強。而且,從成本角度來講,核電相比其他能源仍然具有很大優(yōu)勢,這是一個利益權(quán)衡的問題。
相比技術(shù)上的爭議,提高核電站抗災(zāi)級別,尤其是沿海地區(qū)考慮到海嘯因素,加強核安全審批和檢查,這些可能更為現(xiàn)實。而這些工作也正在展開。國內(nèi)核電巨頭中核集團與中廣核集團目前已經(jīng)完成自查,全國范圍內(nèi)的安全檢查正在展開。我國目前有三級核應(yīng)急機制,從國家到地方再到企業(yè)。浙江省環(huán)保廳副廳長、核應(yīng)急辦公室主任章晨此前檢查秦山核電站時,提到日本福島核事故剛一發(fā)生,浙江就立即進入了核應(yīng)急待命狀態(tài)!墩憬『穗姀S(基地)核事故場外應(yīng)急預(yù)案》顯示,浙江省軍區(qū)、各專業(yè)組、海鹽縣、秦山核電站等都有應(yīng)急計劃。
不過,也有不少未盡之處需要改進,如,核應(yīng)急管理專業(yè)人才缺乏,人力資源素質(zhì)有待提高,核電站與地震、海洋、氣象等部門的監(jiān)測預(yù)報聯(lián)動機制尚未形成等。福島核危機無疑對此敲響了警鐘。
能源結(jié)構(gòu)調(diào)整轉(zhuǎn)型
在能源緊缺的背景下,發(fā)展核電成為不得不走的道路,不過以福島核危機為契機,我國乃至全球或許將再次審視能源結(jié)構(gòu)布局。
核電的成本優(yōu)勢決定了其發(fā)展命運,在如今的替代能源中,核電成本遠低于太陽能和風(fēng)能發(fā)電成本。核電如今在許多國家的電力供應(yīng)中占到了較大比例。目前世界上已有核電機組約441臺,總裝機容量3.7億千瓦,占世界總發(fā)電量的16%。30多個核電國家和地區(qū)中,核發(fā)電量超過20%的國家和地區(qū)有16個。法國的核發(fā)電量占到其總發(fā)電量的77%,歐盟平均占到35%,日本34%,韓國約40%,美國20%。而到2010年,我國發(fā)電裝機總?cè)萘繛?.62億千瓦,其中核電1080萬千瓦,只占到總發(fā)電量的不到2%。距世界平均16%的水平差距很大。
而按照“十二五”規(guī)劃綱要,到2015年,我國非化石能源要占到能源結(jié)構(gòu)的11.4%,預(yù)計到2020年占到15%,其中核電將占到4%。這意味著,未來10年間,我國能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型中,核電依然是重要的發(fā)展目標。
但是,福島核危機后,我國核電發(fā)展規(guī)劃可能微調(diào),不少分析人士認為,成本更大但是更為安全可靠的可再生能源將得到發(fā)展機遇。如太陽能,其發(fā)電形式更符合清潔能源的標準,風(fēng)電發(fā)展也有望進一步突破。目前太陽能發(fā)電需要突破的難題很多,如降低光伏發(fā)電成本,建設(shè)配套網(wǎng)絡(luò)等。風(fēng)電發(fā)展的電網(wǎng)建設(shè)也比較滯后,目前國家正在對電網(wǎng)進行規(guī)劃,預(yù)計在未來兩三年也會有所突破。
從全球背景來看,核電發(fā)展也遭遇到了信任危機。在歐洲,這一危機自“切爾諾貝利”之后就沒有停止過。Joerg Naumann就介紹,目前德國已經(jīng)暫時關(guān)閉1980年以前投入運營的7座核電站,暫停去年通過的“延長核電站運營期限計劃”。但是他也不否認,在核電占到77%的法國,如果停止核電將會是什么樣的景象。而就在去年,默克爾政府還曾因為能源和減排壓力,宣布17座核電廠延后12年服役。
“核電目前仍然是最主要的過度能源。只要確保其安全性,發(fā)展核電就是沒問題的!敝袊斯I(yè)集團公司科學(xué)技術(shù)委員會主任、中國工程院院士潘自強說。
連接
沸水堆與壓水堆
沸水堆:字面上來看就是采用沸騰的水來冷卻核燃料的一種反應(yīng)堆。福島核電站建于20世紀70年代,屬于沸水堆。
壓水堆:字面上看就是采用高壓水來冷卻核燃料的一種反應(yīng)堆。中國建成和在建共有13臺核電機組,除秦山三期采用CANDU堆技術(shù),山東榮成采用高溫氣冷堆,其余均為壓水堆。
沸水堆與壓水堆不同之處在于沸水堆沒有蒸汽發(fā)生器,一回路水通過堆芯加熱變成約285℃的蒸汽并直接引入汽輪機,因此常規(guī)島布置有一回路的冷卻劑管道,管道失效可能引起冷卻劑泄漏。壓水堆的一回路和蒸汽系統(tǒng)通過蒸汽發(fā)生器分隔開,而且蒸汽發(fā)生器安置在安全殼內(nèi),只要蒸汽發(fā)生器完整,放射性物質(zhì)不會釋放到環(huán)境中,即使蒸汽發(fā)生器故障破損,利用安全殼貫穿件關(guān)閉,放射性物質(zhì)也不會釋放到環(huán)境中。
沸水堆壓力遠低于壓水堆壓力,因此在系統(tǒng)設(shè)備、管道、泵、閥門等的耐高壓方面的要求低于壓水堆。壓水堆由于壓力高,且多了蒸汽發(fā)生器、穩(wěn)壓器等設(shè)備,技術(shù)性能要求及造價都要高許多,但安全性高于沸水堆。
壓水堆核電廠因其功率密度高、結(jié)構(gòu)緊湊、安全易控、技術(shù)成熟、造價和發(fā)電成本相對較低等特點,成為目前國際上最廣泛采用的商用核電堆型,占輕水堆核電機組總數(shù)的3/4。我國核電站以及潛艇基本都采用了先進的壓水堆核電機組,安全性比福島高很多。
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