安全發(fā)展核電 優(yōu)化我國能源結(jié)構(gòu)

劉寶華

日本福島第一核電站受地震與海嘯影響發(fā)生安全事故以來，世界核電發(fā)展出現(xiàn)一種截然相反的聲音表示限核甚至棄核，但核電作為一種綠色、清潔的能源，國家能源戰(zhàn)略的重要組成部分，發(fā)展大趨勢并沒有改變。

黨中央、國務(wù)院高度重視核電發(fā)展，明確提出了我國發(fā)展核電的基本方針，要求在確保安全的前提下，采用國際最高安全標(biāo)準(zhǔn)，抓緊啟動(dòng)?xùn)|部沿海地區(qū)新的核電項(xiàng)目建設(shè)，為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、改善能源結(jié)構(gòu)做出更多貢獻(xiàn)。

核電是綠色、清潔的能源

核電作為一種綠色、清潔的能源，技術(shù)成熟，運(yùn)行穩(wěn)定，供應(yīng)保障能力較強(qiáng)，是國家能源戰(zhàn)略的重要組成部分。相關(guān)的研究分析表明，一臺(tái)百萬千瓦核電機(jī)組每年可減排二氧化碳741萬噸、二氧化硫3.82萬噸、減排氮氧化物3萬噸，相當(dāng)于新增森林面積4.92萬公頃。安全發(fā)展核電，是保障我國能源供應(yīng)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境的必然選擇。

目前，我國能源結(jié)構(gòu)中化石能源比重偏高，特別是煤炭消費(fèi)比重高達(dá)66%，高出世界平均水平35.8個(gè)百分點(diǎn)。發(fā)電量中煤電比例為75%，高出世界平均水平約28個(gè)百分點(diǎn)，非化石能源占能源消費(fèi)總量的比重僅為9.8%。要實(shí)現(xiàn)2020年非化石能源占比15%的目標(biāo)，任務(wù)十分艱巨。當(dāng)前，我國環(huán)境保護(hù)的形勢十分嚴(yán)峻，環(huán)境容量和資源瓶頸對我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的制約非常突出，已成為我國長期現(xiàn)代化進(jìn)程中的剛性約束。我國能源必須向綠色、低碳轉(zhuǎn)型。

核電在世界能源領(lǐng)域扮演著十分重要的角色。世界上有30個(gè)國家（地區(qū)）利用核能發(fā)電，20個(gè)國家和我國臺(tái)灣地區(qū)核電占10%以上，一批暫無核電的國家正在積極加入核電行列。截至2014年底，全球在運(yùn)核電機(jī)組共435臺(tái)，總裝機(jī)容量3.92億千瓦，核電約占世界總發(fā)電量的10%左右。其中，法國在運(yùn)核電機(jī)組58臺(tái)，核電占其總發(fā)電量的73%;美國在運(yùn)核電機(jī)組100臺(tái)，核電占其總發(fā)電量的19%;俄羅斯在運(yùn)核電機(jī)組33臺(tái)，核電占其總發(fā)電量的18%。福島事故前，日本在運(yùn)核電機(jī)組53臺(tái)，核電占其總發(fā)電量的30%。英國、加拿大、韓國、西班牙、瑞典、德國，核電占其總發(fā)電量的比例也都在15%以上。2014年，我國核電發(fā)電量為1262億千瓦時(shí)，僅占全國總發(fā)電量的2.3%，遠(yuǎn)低于世界平均水平。

核電運(yùn)行是安全可控的

1954年，前蘇聯(lián)第一座5MW實(shí)驗(yàn)性核電廠投入運(yùn)行，標(biāo)志著核電正式登上世界能源舞臺(tái)。60年來，核電技術(shù)在安全性、經(jīng)濟(jì)性和成熟性方面，不斷取得新的進(jìn)步，核電總體運(yùn)行情況是良好的。

在核電發(fā)展歷史上，先后出現(xiàn)過美國三哩島、前蘇聯(lián)切爾諾貝利和日本福島三次嚴(yán)重核事故，在世界范圍內(nèi)產(chǎn)生了廣泛、巨大和持久的影響。國際權(quán)威機(jī)構(gòu)研究表明，三哩島核事故主要是檢修時(shí)誤關(guān)閥門，造成冷卻水缺失，致使堆芯熔化。但電站的壓力容器和安全殼完好無損，事故未對環(huán)境造成重大影響，也未造成人員傷亡。切爾諾貝利核事故是操縱人員在進(jìn)行低功率實(shí)驗(yàn)時(shí)，違規(guī)關(guān)閉了反應(yīng)堆所有自動(dòng)保護(hù)措施，功率驟升，手動(dòng)緊急插入控制棒時(shí)造成反應(yīng)堆瞬時(shí)超臨界，高溫引發(fā)石墨燃燒和蒸汽爆炸。該機(jī)組沒有安全殼，導(dǎo)致放射性物質(zhì)大量外泄，直接造成近30人死亡。福島核事故主要是超設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的自然災(zāi)害（地震、海嘯）造成全廠失水、失電，早期制定的加高防浪堤壩措施因故未能實(shí)施，事故發(fā)生后也未能果斷將海水引入廠房，淹沒堆芯，導(dǎo)致核電機(jī)組報(bào)廢，部分放射性物質(zhì)外泄，污染了部分海域，但事故未直接造成人員傷亡?？偨Y(jié)上述三次核事故，我們可以發(fā)現(xiàn)，前兩次事故基本上是人為操作及設(shè)計(jì)缺陷造成的，福島核事故如防范措施到位或者處置措施果斷也是可以避免的，維護(hù)核電安全，技術(shù)措施及管理運(yùn)行同等重要。從核電發(fā)展歷程來看，每一次事故都會(huì)引發(fā)社會(huì)對核電的討論，核電行業(yè)也會(huì)從事故中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，對核電的技術(shù)、設(shè)計(jì)及管理進(jìn)行系統(tǒng)改進(jìn)，促成了核電技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步。

目前，世界核電技術(shù)總體上處于由二代向三代過渡的階段，三代核電成為世界趨勢。我國正在建設(shè)的AP1000三代先進(jìn)核電站采用非能動(dòng)安全系統(tǒng)，在全廠失電事故下，即使無外界救援，也可保障72小時(shí)內(nèi)自動(dòng)冷卻、堆芯完整，具有應(yīng)對類似福島核事故的能力。我國自主設(shè)計(jì)的三代核電技術(shù)“華龍一號”已經(jīng)通過國家能源局和國家核安全局聯(lián)合組織的評審，該技術(shù)總結(jié)了核電設(shè)計(jì)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，采用能動(dòng)非能動(dòng)相結(jié)合的安全控制技術(shù)，大幅度提高了核電的安全技術(shù)能力。我國在AP1000基礎(chǔ)上再創(chuàng)新的科技重大專項(xiàng)CAP1400自主三代核電技術(shù)已完成初步設(shè)計(jì)并通過國家審查。我國自主研發(fā)的具有第四代安全特征的高溫氣冷堆示范工程，正在山東石島灣建設(shè)。目前建設(shè)、運(yùn)行的核電機(jī)組已經(jīng)從設(shè)計(jì)上消除了發(fā)生上述情況的可能性，完善了核電安全的縱深防御體系，事故概率已經(jīng)降低到百萬堆年/千萬堆年一遇的水平。

我國的核電發(fā)展始終把安全放在首位，自1991年秦山首臺(tái)核電機(jī)組投運(yùn)以來，我國核電在安全體系、設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行、設(shè)備制造、人才保障等方面積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。目前，我國在運(yùn)核電機(jī)組23臺(tái)，裝機(jī)2118萬千瓦，在建核電機(jī)組25臺(tái)，裝機(jī)2737萬千瓦，在建規(guī)模居世界第一。我國在運(yùn)機(jī)組一直保持著良好的安全記錄，運(yùn)行管理在世界范圍內(nèi)處于先進(jìn)行列。國際原子能機(jī)構(gòu)在考察了中國核電發(fā)展?fàn)顟B(tài)后表示，中國核電安全運(yùn)行是有充分保障的，中國將成為未來世界核電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的中心。我國核電產(chǎn)已經(jīng)具備了在更高起點(diǎn)上發(fā)展的條件。

中國需要核電，世界離不開核電

核電具有清潔、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢，有利于保護(hù)生態(tài)環(huán)境，對保障、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、帶動(dòng)高端裝備制造業(yè)、促進(jìn)科技進(jìn)步和增強(qiáng)綜合國力都具有重要意義。近年來，西方主要發(fā)達(dá)國家都在研究2030、2050乃至更為長遠(yuǎn)的能源發(fā)展戰(zhàn)略，提出了2100年基本不再使用化石能源的理念，全部使用清潔、綠色能源，以實(shí)現(xiàn)人類與環(huán)境的永續(xù)和諧發(fā)展。據(jù)國際原子能機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，到2030年，世界核電發(fā)電量將增加23%。我們需要把握能源發(fā)展的機(jī)遇與趨勢，盡快突破技術(shù)瓶頸，在確保安全的基礎(chǔ)上，積極穩(wěn)妥發(fā)展核電。

對于發(fā)展核電的態(tài)度，社會(huì)上存在不同的看法。福島事故以來，世界核電發(fā)展再次出現(xiàn)了對核電發(fā)展的系統(tǒng)討論。德國、意大利、瑞士、澳大利亞等國由于政治的、經(jīng)濟(jì)的或自然條件等原因，表示要限核甚至棄核。但從世界范圍來看核電發(fā)展的大趨勢并沒有改變，美國、英國、俄羅斯、阿根廷、印度、巴基斯坦等更多的國家啟動(dòng)了新的核電項(xiàng)目建設(shè)。土耳其、阿根廷、埃及、越南、南非等40多個(gè)國家正在積極推動(dòng)本國的核電發(fā)展。核電在世界能源舞臺(tái)上的地位并未消弱。2014年，中美兩國元首發(fā)表了《中美氣候變化聯(lián)合聲明》。中國計(jì)劃在2030年左右二氧化碳排放達(dá)到峰值，并計(jì)劃到2030年非化石能源占一次能源消費(fèi)比重由目前的9.8%提高到20%左右。2030年我國年電力需求將達(dá)約9萬億千瓦時(shí)，更需要核電強(qiáng)有力的支撐。

2020年，我國大陸地區(qū)核電在運(yùn)容量將達(dá)到5800萬千瓦，在建3000萬千瓦。根據(jù)我國核電技術(shù)裝備能力及廠址條件等，到2030年，可以支撐約2億千瓦核電裝機(jī)，若此，可減少燃煤6億噸，減排二氧化碳15億噸，減排二氧化硫4500萬噸，減排氮氧化物2300萬噸，這將有力支撐我國經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展，有力支撐應(yīng)對氣候變化承諾的順利實(shí)現(xiàn)。

我國核電技術(shù)將遵循熱堆—快堆—受控核聚變堆“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略。目前，世界范圍內(nèi)運(yùn)行的大型商用核電機(jī)組，基本上都屬于熱中子堆，更為安全和先進(jìn)的快中子堆已有少量機(jī)組在運(yùn)，我國試驗(yàn)快堆已投入使用，具備設(shè)計(jì)開發(fā)商用快堆的基礎(chǔ)。從長遠(yuǎn)看，更安全、更具發(fā)展?jié)摿Φ氖芸睾司圩兗夹g(shù)的開發(fā)應(yīng)用，將為人類和平利用核能開辟新紀(jì)元。

（作者為國家能源局核電司司長）endprint