核電再追問

2011年03月18日 22:45
來源：經濟觀察報

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于華鵬劉偉勛

在各國準備蓄足馬力進行核電競速的關鍵時刻，日本福島核電站的核電危機再次讓世界重新認識核電。

日本核泄漏事出有因

3月11日日本發生地震后，日本福島第一核電站的核電機組陸續出現氫氣爆炸和控制失效。目前最壞情況可能是1號、3號機組注水失敗，核燃料熔化，并在熔穿安全殼后溢出，造成核泄漏。

“即使是最壞的情況，溢出的核輻射量也不會太大，一個是此前已經停堆，一個是用于核電的鈾料豐度只有3%-5%，遠低于核彈的95%豐度，加上海水和風力的疏散稀釋，對我國的影響更是微乎其微。”國家核安全局核與輻射安全中心研究員趙亞民在接受本報記者采訪時表示，但日本的這次核事故凸顯了當前世界范圍內核電安全的多處軟肋。

日本的核能發電是從上世紀60年代開始的。根據國際原子能機構公布的最新統計數據，自1963年10月26日首次在茨城縣東海村建成試驗核電站以來，日本已擁有54座核電站。目前，日本的核發電能力在國際上排在美國和法國之后，為世界第三。

2006年5月，日本經濟產業省資源能源廳制定了以推廣核能利用、確保能源供給為目標的中長期 “核能立國計劃”大綱，核能在日本整體能源結構中的比重已經大幅提升，成為日本最重要的能源之一，目前日本30%左右的電力供應由核電提供。

從這次發生事故的福島核電站來看，日本的多處核電站機組多啟動于上世紀70年代，而且設備多屬于當時的二代核電機型，在建造時的抗震等級也只設防在7級左右。

這些核電站在建成后，發生了多次事故。進入21世紀后，其核事故更是密集頻發。

“技術老化、對地震等級的設防不足以及對多重自然災害并發因素的考慮欠缺，是造成這次核事故的最根本原因，但這次事故的啟示并不止于此。”趙亞民認為，有多個重要問題值得所有核電工作者反思。

據趙亞民介紹，首要的是重新考量余熱導出的失電應急。余熱管理主要包括安全清堆、余熱導出和水冷卻，日本的這次事故清堆工作做得較好，但是停堆后電力供應停止，外電源也喪失，導致余熱不斷蒸發，發生氫氣爆炸以致堆芯裸露，隨后經過人工泄壓和氫氣爆炸就會帶出放射性物質。

“再就是缺水，因為核電廠的反應堆里不能用海水，而要用去離子水，以減少腐蝕，但海嘯后去離子水的供應明顯不足，甚至淡水供應也不充足，最后不得已注入海水，但注入海水后，核電廠90%以上要報廢。”趙亞民稱，地震后進行了安全停堆，但后來又發生了海嘯，出現了注水的新問題，所以今后對事故的安全性需多重疊加考慮。“不要僅從理想情況下出發考慮核問題，如果問題想的都特別理想，出現一個意外情況，處理將變得很盲目。

全球核電存廢兩難

面對日本的核電危機，各國政府對于核電發展方向的態度卻迥然不同，也派生出不同的陣營。德國方面已經明確表示將加快退出核電步伐，美國、法國及俄羅斯等國則表示不會動搖發展核電的決心。

其實，各國首腦對核電發展的不同態度與各國電力發展的狀況關系緊密。根據國際原子能機構今年1月份公布的最新數據，目前全球正在運行的核電機組共442個，核電發電量約占全球發電總量的16%。

其中，電站數量上美國104個、法國58個、日本54個、德國17個，四個國家中美國核電站最多，德國最少。核電發電的權重方面，美國約為20%，法國為80%，日本為30%，德國僅23%。從核電站的數量和發電比重中很顯然就能看出，美國和法國電力對于核電的依賴。

不僅如此，從成本上來看，各國的核電成本都略低于當地的上網電價，所以從實用性上，核電相對其他新能源優勢明顯。

但這種優勢似乎只是木桶的長板，安全問題依舊是世界核電發展的致命阻力。

全球核電的發展始于上世紀50年代。隨著1954年前蘇聯世界首座核電站的建成，美國等國迅速跟進。進入上世紀60年代后，核電發展駛向高速路，當時平均每17天就會有一座新核電站投入運行。就是在這種建設頻率下，從1960年到1980年的20年間全世界共投入運行了242個核電機組。

由于當時石油緊缺，核電的經濟性被放大，美國的二代壓水堆、沸水堆和蘇聯建造的石墨堆和壓水堆開始形成出口規模，其中日本、法國引進、消化了美國的壓水機、沸水堆技術，這次的日本福島核電站設備就源自這個時期。

但是隨后的三里島核電站事故和切爾諾貝利核泄漏對核電發展敲響了安全警鐘，世界范圍內開始重新評估核電的安全性和經濟性，各國對于核電的審批收緊。數據顯示從上世紀90年代至2004年間，全球核電總裝機容量年增長率由此前的17%降到2%，核電發展進入停滯減緩階段。

隨著全球范圍普遍的能源危機和核電技術的提升，進入21世紀后核電再度復興，各國又開始興建核電站。

正如一位接受記者采訪的能源專家所言，在傳統能源進一步枯竭、風電和光電還不穩定且價格偏高的時期，核電的過渡作用不可替代。

一邊是核電站的核泄漏帶來的世界性風險，一邊是核電的能源過渡支撐作用和低廉的發電成本，在舍與得之間，核電的存廢，長期看仍將是世界難題。

中國核電：應該考慮到

最壞的結果

相對于德國和美國等發達國家對核電發展或停滯或繼續建設的表態，我國核電發展的最新態度為：停止審批、調整規劃。

截至2010年底，我國的核電裝機容量只有1080萬千瓦，占全部電力裝機容量的比重只有1.12%，距離中長期規劃的4%的目標距離很遠。

根據目前透露的國家能源局新能源發展規劃，到2015年核電裝機容量將達4900萬千瓦，到2020年達7000萬-8000萬千瓦，核電裝機占電力總裝機的5%以上，屆時核電在一次能源中的占比將達到4%左右，即15%的非化石能源消費中有接近4%由核電完成。

從1080萬千瓦到8000萬千瓦，從1012%到5%以上，這些數字的飛越需要我國在未來10年必須快速且大規模上馬核電項目。以此計算，要完成目標計劃平均每年需新建8臺機組以上。

2005年以來，國家先后核準了遼寧紅沿河等13個核電項目。目前，我國的在運機組13臺，在建機組28臺、3097萬千瓦，在建規模占全球的40%以上。

“此前發生的所有核電站事故都是人為失誤導致，而這次日本的核事故卻是地震和海嘯共同造成的，這就為我們提供了新的研究課題，在未知的和不可預見的多重災害共同影響下，我們應該如何預防，在這方面，全世界的經驗都是零。”地質專家秦大地對本報記者表示。

綠色和平氣候與能源項目經理李雁也表示，雖然國內沿海地區地震的風險沒有日本高，但鑒于我國自然災害多發，加上本身已經有非常復雜的環境風險，建設核電站應該考慮到最壞的結果。

目前，我國對核電站的選址主要采用加權評分法，具體包括就周邊的實際情況、對生物的影響、對居民的影響和實施應急計劃的可行性四大類共18項進行比選評分。其中，地震概率與烈度的權重因子為2，占總權重的6%。

按照我們的選址規定，對于核電站的抗震會有一個區域論證和工程論證，對廠址的區域性要考慮到幾百平方公里，看有沒有大的斷裂帶，有沒有能動斷層，然后聽取地震專家的意見。此后，根據中國的地震烈度表，獲取該地址的地震烈度和等級，再在這個基礎上對核電站加一級，以此保證一旦該地區發生地震可以安全清堆，主要的核機設備不會受到損害。

“如果這個地方地震頻發，烈度很高，我們肯定就不批。”趙亞民對本報記者表示。

此外，接受記者采訪的多位專家都表示，核廢料的儲存也應引起足夠的重視。目前的核廢料處理方式主要有三種：一種是乏燃料經處理后生成高放廢液，經固化工藝過程變成物理化學性能比較穩定的玻璃塊體；二是建設地下處置庫，把乏燃料直接埋藏在500米以下的可靠巖層內；第三種是經分離嬗變,回收再利用。

“固體廢物一類是中低放廢物，最終由區域處置庫處置，一類是乏燃料，要送國家地質處置庫處置。如果發生地震，有核電站停堆，放射性廢物必須妥善管理，目前地下處置庫只有美國有，而且要到2017年才能投放廢物。”據趙亞民介紹，中低放廢物的儲放年限為300-500年，而高放廢物的儲放需要10萬-30萬年，“如何在這么長的時間內妥善保存并時刻保持警惕，對從事核電的人員提出了非常高的素質要求。

不只是核廢料處理，一旦我國啟動核電快速發展的規劃，對于核電專業技術人才的需求將會在短時間內驟增。“人才培養跟不上，就要靠稀釋，把原來核電廠的技術人員稀釋，抽調去支援建設另外的核電廠，一旦出現事故將很難處理。”復旦大學核科學與技術系教授袁竹書表示。

“人在緊急情況下，做出的第一反應常常是失誤的，但核電站事故常常都是突發的，這就要求核建設人員一定要有好的素質，而且要經過培訓再培訓，一旦出現緊急情況才能夠不慌不亂，不會因人為失誤而加重事故的擴大。”趙亞民表示。

此外，我國的核電發展起步較晚，目前采用的機型多為壓水堆，還有個別重水堆機組。但我國的壓水堆機組主要以二代機組和二代改進機組為主，對于新建機組，則主要有中核集團自主研發的CNP1000為代表的國產研發三代機組，還有中核集團從美國西屋公司引進的AP1000三代機組，以及中廣核引進的法國三代機組EPR。

對此，一位不愿具名的專家對本報記者表示，從表面上看技術路線百花齊放，實際上將會給我國的的核電發展帶來不少沖擊，“這么多路線，首先會造成核電工作者的分流，造成人員專業轉精度的分散，一旦某電站出現事故，其他電站可能無法進行援助，再就是三代機型的可靠度還沒有得到考驗，所以路線過多將會加大安全的風險。

“目前AP1000成熟程度還差一點，一些試驗驗證工作還沒做完，要按部就班，按規律來做。三代核電重視技術掌握，掌握技術、保持安全是第一位的。”中核集團原計劃部副總工程師溫鴻鈞表示，核電的發展進度可以適當放慢，不要過于追求規模。

原國際原子能機構副總干事錢積惠在接受本報記者采訪時也表示，基于我國節能減排形勢的壓力，應該大規模發展核電。“但此前國內核電建設有一些發熱，各大公司爭地盤爭項目，應該重新審視項目執行與管理中的安全隱患。放慢一下速度，仔細審查是好事。

(本報記者劉金松、張然、龐磊、陳勇、湯向陽對本文亦有貢獻)