05 庫叔六問核電專家：核電治霾是否可行？

導(dǎo)語：2017年，國家核電相關(guān)負(fù)責(zé)人在接受采訪時(shí)表示，我國在未來10年內(nèi)將新建60臺核電機(jī)組，引發(fā)輿論關(guān)注和討論。同時(shí)，由于冬日全國多地霧霾嚴(yán)重，社會挺核人士也發(fā)出了通過建設(shè)核電解決霧霾問題的倡議。

然而，關(guān)于核電的多方面質(zhì)疑也隨之漸起，已過去將近六年的福島核事故再次被提起。那么，我國核電發(fā)展現(xiàn)狀如何，核電技術(shù)是否先進(jìn)？發(fā)展核電是否安全，核電是否是我國能源規(guī)劃的必由之路？在目前增長乏力的前提下，大規(guī)模新建核電是否超過需求？針對這些問題，國內(nèi)某核電基地工程師何方（化名），為我們一一解讀。

相較于其他能源，核電有哪些優(yōu)勢？

作為一種清潔、穩(wěn)定、高效的能源，核電有其獨(dú)特的優(yōu)勢。

第一，核電環(huán)保效益突出。隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，我國面臨越來越大的減排壓力。據(jù)國際原子能機(jī)構(gòu)相關(guān)資料顯示，一座100萬千瓦的核電站，每年可以減少675萬噸二氧化碳、5萬噸氮氧化物和32萬噸含重金屬的灰塵的排放，對減排和環(huán)保意義巨大。我國北方冬季大量的燃煤熱電廠運(yùn)行，是導(dǎo)致我國冬季霧霾嚴(yán)重的重要因素。若未來能夠?qū)崿F(xiàn)由小型模塊化核電站供熱，將會大大緩解北方冬季的霧霾情況。

第二，核電能源安全效益顯著。相比于火電需要每天補(bǔ)充大量燃煤，水電受季節(jié)性影響明顯，核電運(yùn)行穩(wěn)定，自持能力強(qiáng)。尤其面對極端氣候，核電在保證電能穩(wěn)定供給方面具有巨大的優(yōu)勢。

2008年我國南方大部分地方出現(xiàn)極端嚴(yán)寒氣候，大量火電廠由于無法及時(shí)補(bǔ)充燃煤而被迫停運(yùn)，電氣化鐵路網(wǎng)因斷電而無法運(yùn)行，導(dǎo)致春運(yùn)期間大量旅客滯留。相比之下，一座百萬千瓦的核電站，每年只需數(shù)個(gè)集裝箱運(yùn)送燃料，就可以保證全年的發(fā)電需求。2008年雨雪災(zāi)害對湖南省的影響尤為突出，這也是后來湖南省政府多次上書中央，請?jiān)敢蟊M早開建桃花江內(nèi)陸核電的重要原因。

第三，核電有獨(dú)特的社會經(jīng)濟(jì)效益。在我國，與核電和諧發(fā)展最典型的例子就是秦山核電基地所在地：浙江省海鹽縣。海鹽縣原本是一個(gè)落后的濱海小鎮(zhèn)，基礎(chǔ)設(shè)施落后。自從我國首座核電站在海鹽秦山落戶后，依靠核電企業(yè)上繳的地稅，海鹽縣財(cái)政收入大增，利用這些資金，海鹽縣很快升級了自己的基礎(chǔ)設(shè)施，為招商引資創(chuàng)造了條件。同時(shí)，秦山核電為海鹽縣人民提供了數(shù)萬個(gè)的就業(yè)崗位，使得核電的優(yōu)勢惠及大部分海鹽人民。目前，依托秦山核電基地，海鹽縣政府建立核電產(chǎn)業(yè)園，發(fā)展核電旅游，成為浙江著名的核電小城。核電業(yè)成了海鹽的名片。

我國核電發(fā)展?fàn)顩r如何？核電技術(shù)現(xiàn)在處于什么水平？

目前，我國在運(yùn)行的核電機(jī)組已經(jīng)超過了30座，在建的機(jī)組也超過了20臺，在建機(jī)組規(guī)模世界第一。與此同時(shí)，我國核電技術(shù)發(fā)展突飛猛進(jìn)，自主研發(fā)的第三代核電機(jī)組“華龍一號”示范項(xiàng)目在福清核電站順利開工，在引進(jìn)西屋公司AP1000核電技術(shù)基礎(chǔ)上開發(fā)的CAP1400技術(shù)也基本完成論證，第四代示范快堆已經(jīng)投入運(yùn)行，高溫氣冷堆也已開工建設(shè)。

所以，我國核電雖然起步晚，但經(jīng)過二十多年的努力，核電規(guī)模已經(jīng)躍居世界前列，核電技術(shù)也已經(jīng)趕上甚至超過世界上主要核電國家，成為世界上核電發(fā)展的一支重要力量。

我國核電經(jīng)歷了一個(gè)怎樣的發(fā)展歷程？

相比世界上主要核電國家，我國核電起步實(shí)在是太晚。我國核電可謂后發(fā)先至，經(jīng)歷了從追趕到超越的過程。

20世紀(jì)70年代，在世界核電發(fā)展的頂峰時(shí)期，我國才開始規(guī)劃發(fā)展核電。而直到黨的十一屆三中全會后，我國才正式批準(zhǔn)了秦山核電站和大亞灣核電站的建設(shè)。1991年，秦山一期核電站投產(chǎn)發(fā)電，結(jié)束了中國大陸沒有核電的歷史。但此時(shí)，美國已經(jīng)擁有了各類核電機(jī)組100多座，英國也已經(jīng)建成41座核電機(jī)組，法國核電已經(jīng)占到全國總電量的60%以上，就連近鄰韓國此時(shí)也已經(jīng)擁有了完全自主知識產(chǎn)權(quán)的核電技術(shù)，開始準(zhǔn)備核電出口。當(dāng)時(shí)，我國核電發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界。

然而核電發(fā)展沒有終點(diǎn)，雖然起步晚，但我國核電發(fā)展的腳步并不慢。在20世紀(jì)90年代，我國新建了包括大亞灣核電、嶺澳二期、秦山二期、秦山三期、田灣核電站在內(nèi)的多座核電站，使得我國的核電初具規(guī)模。在這些核電站的建造和運(yùn)營過程中，我國核電的兩大業(yè)主，中核集團(tuán)和中廣核集團(tuán)，立足長遠(yuǎn)，注重技術(shù)的引進(jìn)吸收和設(shè)備的國產(chǎn)化，很快掌握了大型商用核電站的設(shè)計(jì)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，為我國核電的快速發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

進(jìn)入21世紀(jì)以來，尤其是加入WTO以來，我國GDP連續(xù)多年保持超過10%的高速增長，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得社會總用電量大增，這一時(shí)期，雖然我國電網(wǎng)和電站建設(shè)速度很快，但是電荒的新聞依然經(jīng)常見諸媒體。為了解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的用電需求問題，2007年，我國制定《中國核電中長期規(guī)劃》中，計(jì)劃在2020年使我國的核電裝機(jī)容量達(dá)到4000萬千瓦，此后，沿海多個(gè)核電項(xiàng)目開工，數(shù)個(gè)內(nèi)陸核電項(xiàng)目的前期工作也如火如荼地展開，我國核電發(fā)展出現(xiàn)欣欣向榮之勢。

國外核電發(fā)展態(tài)勢如何？對于我國核電發(fā)展有何借鑒？

國外核電技術(shù)雖然起步較早，但在世界三大核事故（美國三哩島、蘇聯(lián)切爾諾貝利、日本福島）影響和反核政治勢力崛起的影響下，部分國家的核電發(fā)展一度陷入停滯甚至倒退，但是進(jìn)入21世紀(jì)后，這些國家大多表現(xiàn)出了重啟核電的意愿。

1979年美國三哩島核事故后，美國便不再新建核電站，直到奧巴馬總統(tǒng)上臺后，批準(zhǔn)了四臺AP1000機(jī)組的開工許可，美國核電業(yè)才算破冰。但是項(xiàng)目由于資金和技術(shù)方面的原因，遲遲不能開工。美國的核電提供商日子一直過得十分艱難，比如著名的西屋公司，由于多年業(yè)務(wù)量低下，公司陷入危機(jī)，被英國核燃料公司收購，后來又被轉(zhuǎn)手賣給日本東芝。美國現(xiàn)在雖想復(fù)興核電，但絕非易事。

英國是核電發(fā)展起步最早的國家之一，在核電發(fā)展初期，英國核電技術(shù)獨(dú)特而雄厚。英國核電在一開始就確立了氣冷堆的發(fā)展路線。從20世紀(jì)50年代至90年代的近40年間，英國共計(jì)建造了40臺氣冷堆和一座壓水堆。但是，就在形勢一片大好的時(shí)候，英國對核電行業(yè)進(jìn)行了極其錯(cuò)誤的私有化，導(dǎo)致英國的核電技術(shù)和核電資產(chǎn)流失殆盡。而到了21世紀(jì)，英國才發(fā)覺當(dāng)初的錯(cuò)誤。但此時(shí)的英國已經(jīng)喪失了獨(dú)立重啟核電的一切條件，不得不尋求中國和法國的幫助重新發(fā)展核電。

法國一直將發(fā)展核電作為國家的基本能源政策，從一開始，法國就從國家頂層設(shè)計(jì)上為核電發(fā)展做出了細(xì)致的規(guī)劃。法國核電的建設(shè)采取的是統(tǒng)一運(yùn)作、統(tǒng)一技術(shù)、國產(chǎn)化等方針，集合全國之力發(fā)展核電。法國的這些措施使得本國核電發(fā)展大獲成功。目前，法國共擁有核電機(jī)組59臺，總裝機(jī)容量6300多萬千瓦，核電占到了全國總發(fā)電量的80%以上。核電的發(fā)展為法國的能源安全和環(huán)境保護(hù)做出了巨大的貢獻(xiàn)，在世界發(fā)達(dá)國家中，法國屬于低人均二氧化碳排放國家行列，相比鄰國英國的人均排放量2.4噸，德國的2.8噸，美國的5.36噸，法國人員二氧化碳排放量僅僅為1.68噸。作為一個(gè)高度工業(yè)化的國家，正是高占比的核電，讓法國保持了藍(lán)天白云。

韓國是所有新興經(jīng)濟(jì)體中核電發(fā)展最令人矚目的國家，在狹小的國土上，韓國分布了20多座核電站，核電裝機(jī)容量占全國總裝機(jī)量近30%，核電占全國發(fā)電總量更是在40%以上。韓國不僅核電站數(shù)量多，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)也極其豐富，在重水堆運(yùn)營技術(shù)上，甚至重水堆的老東家加拿大在某些領(lǐng)域也得向韓國取經(jīng)。同時(shí)，韓國極其注重核電技術(shù)的研發(fā)，在20世紀(jì)90年代便擁有了完全自主知識產(chǎn)權(quán)的核電技術(shù)，前幾年在沙特的核電項(xiàng)目競標(biāo)中，韓國一舉戰(zhàn)勝美國和日本的老牌核電企業(yè)，奪得沙特項(xiàng)目，讓全世界震驚。在世界核電發(fā)展上，韓國是一支不容忽視的重要力量。

從目前世界各國的核電發(fā)展歷程來看，在核電發(fā)展上有過反復(fù)的國家，最終都難以舍棄核電，不得不重回發(fā)展核電的道路，即使像德國這種已將全面棄核用法律形式固定下來的國家，在目前減排和能源安全的壓力之下，也多次對棄核產(chǎn)生動(dòng)搖；而凡是堅(jiān)定發(fā)展核電的國家，都能夠讓核電在國家的環(huán)保和能源安全方面發(fā)揮重要作用，同時(shí)通過不斷研發(fā)更安全的核電技術(shù)占領(lǐng)國外市場，成為支撐國家經(jīng)濟(jì)的重要力量。

從國外核電發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)可以看出，堅(jiān)定不移地發(fā)展核電，把我國核電事業(yè)做優(yōu)做大做強(qiáng)，讓核電成為我國節(jié)能環(huán)保、保障能源安全、助力經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)力，是我國的核電事業(yè)的正確發(fā)展方向。

安全性一直是衡量核電的重要指標(biāo)，我國核電在安全性方面表現(xiàn)如何？

我國核電發(fā)展一直秉承“核安全第一”的原則，核電運(yùn)營管理水平一直處于世界前列。在WANO（世界核電運(yùn)營者協(xié)會，World Association of Nuclear Operators）的各點(diǎn)機(jī)組性能指標(biāo)排名中，我國各個(gè)核電機(jī)組的各項(xiàng)性能指標(biāo)均名列前茅，更有數(shù)臺機(jī)組的WANO性能指標(biāo)常年排名第一。

首先，我國在運(yùn)行和在建的所有核電站，均屬于壓水堆，相比于結(jié)構(gòu)簡單的沸水堆，壓水堆有著優(yōu)異的安全性能。

壓水堆擁有堅(jiān)固的安全殼。安全殼是以超過一米厚的預(yù)應(yīng)力混凝土廠房為主體，包括噴淋、消氫、空氣過濾等多個(gè)系統(tǒng)的保護(hù)系統(tǒng)。安全殼十分堅(jiān)固，能夠經(jīng)受住波音747這樣的大飛機(jī)的直接撞擊。而且，安全殼有隔離效果，能夠保證在發(fā)生最嚴(yán)重的堆芯熔毀情況時(shí)，也能包容放射性物質(zhì)，使其不釋放到環(huán)境中去。

相比沸水堆，壓水堆都是雙回路設(shè)計(jì)。反應(yīng)堆的冷卻劑回路與供給汽輪機(jī)發(fā)電的蒸氣的二回路實(shí)體隔離，這樣保證即使反應(yīng)堆內(nèi)出現(xiàn)泄漏，也絕不會釋放到環(huán)境中去。

壓水堆的可靠性已經(jīng)在世界運(yùn)行核電站內(nèi)得到了廣泛的證實(shí)。1979年美國三哩島核電站二號機(jī)組，反應(yīng)堆在不到一個(gè)小時(shí)后堆芯熔毀近50%，正是安全殼的存在，使得放射性物質(zhì)有效屏蔽，避免了對環(huán)境的影響。而相比之下，蘇聯(lián)切爾諾貝利核事故和福島核事故，都因?yàn)槿鄙侔踩珰ぃ鴮?dǎo)致放射物大量泄漏，嚴(yán)重影響了環(huán)境。

其次，我國在核電站選址上極其嚴(yán)格，要求反應(yīng)地的地層為堅(jiān)硬的巖層，同時(shí)還對核電站附近的人口密度有嚴(yán)格要求。在多重嚴(yán)格要求的限制下，核電廠址甚至成為稀缺資源，這也從源頭上為核安全上了一道保險(xiǎn)。

最后，我國對核電站監(jiān)管也十分嚴(yán)格，國家相關(guān)機(jī)構(gòu)在各核電站均派駐了工作人員，保證核電站嚴(yán)格遵守國家的核安全政策運(yùn)行。在放射性物質(zhì)監(jiān)測上，以核電站為中心，放射性物質(zhì)監(jiān)測站依次布置，只要環(huán)境放射性劑量發(fā)生變化，馬上就可以監(jiān)測并進(jìn)行處理。

相比之下，福島核事故的發(fā)生正是因?yàn)橐陨先齻€(gè)方面都出了問題。我們來做一番對比。

日本的核電機(jī)組大多數(shù)建造于20世紀(jì)70年代，技術(shù)陳舊，且多為沸水堆。而我國最早的核電機(jī)組建造于20世紀(jì)90年代，大部分機(jī)組都是在2000年以后投產(chǎn)發(fā)電的，且全部是壓水堆，不僅機(jī)組年輕，設(shè)備狀態(tài)更好，而且采用了更先進(jìn)和更安全的技術(shù)。

日本是一個(gè)處于地震帶上的國家，核電機(jī)組無法遠(yuǎn)離地震帶，這也為日本核電發(fā)展引入了天然的不確定風(fēng)險(xiǎn)。而我國由于幅員遼闊，選址嚴(yán)格，核電機(jī)組全部建在沿海地質(zhì)穩(wěn)定的地方，固有安全性也比日本要高出許多倍。

此外，日本的核電運(yùn)營和管理也分散于10家私營電力公司中，這些電力公司由于利潤等方面的考量，往往會做出威脅核電機(jī)組安全的決策。福島核事故后，日本媒體更是多次爆出東京電力公司在福島核事故中的不作為甚至作假，導(dǎo)致事故不斷惡化的內(nèi)幕。而我國目前在運(yùn)行的核電站全部集中在兩家國企之下，考核最核心的指標(biāo)就是核安全，國家相關(guān)部門對核電站的監(jiān)管十分嚴(yán)格。

當(dāng)然，無論是何種情形，我們都應(yīng)該不斷加強(qiáng)核安全意識。

未來我國核電有哪些主要的發(fā)展方向？

第一，發(fā)展大型化核電站。目前，我國是第三代核電技術(shù)研究和應(yīng)用最積極的國家。三門核電站的AP1000核電機(jī)組，已經(jīng)攻克了屏蔽泵等最核心的技術(shù)問題，2017年即可以實(shí)現(xiàn)首次裝料。我國完全自主研發(fā)的第三代核電技術(shù)“華龍一號”，示范堆工程也在福清核電站開工建設(shè)，國家核電技術(shù)公司基于AP1000技術(shù)開發(fā)的CAP1400第三代核電堆型，也基本完成技術(shù)審查。以上這些，使得我國不僅成為世界上擁有第三代核電技術(shù)最多的國家，而且成為第三代核電站建設(shè)和運(yùn)營最早、經(jīng)驗(yàn)最豐富的國家。

未來，利用這些技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，我國不僅能夠建造一批更安全可靠的大型核電站，作為電網(wǎng)的基荷電站，成為我國節(jié)能減排和改善大氣環(huán)境的重要手段，同時(shí)，還可以在雄厚的技術(shù)和資金的支持下，將我國核電產(chǎn)業(yè)推向海外，成為促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要手段。

第二，發(fā)展隨要隨到的“及時(shí)雨式”的小型模塊化核電站。目前，我國在南海的島礁改造工作舉世矚目，這些工作大大提高了守島官兵和當(dāng)?shù)厝罕姷纳钯|(zhì)量，但是能源供給仍是制約我國南海島礁建設(shè)的重要因素，雖然目前有太陽能等能源形勢，但是在為海水淡化和其他設(shè)備運(yùn)行提供能源上依然存在困難。若未來能夠通過海上浮動(dòng)核電站為這些島礁供電，那將一舉解決南海島礁建設(shè)的能源瓶頸問題，為維護(hù)我國的南海利益提供強(qiáng)大的能源保障。

第三，發(fā)展多種第四代核反應(yīng)堆技術(shù)，解決長遠(yuǎn)能源問題。與油氣資源一樣，目前探明的鈾資源，在現(xiàn)有技術(shù)條件下，也只能供人類使用百年。在可控核聚變技術(shù)被人類完全掌控之前，人類一樣有陷入能源危機(jī)的可能。目前，快堆、高溫氣冷堆等第四代核電技術(shù)的發(fā)展，將大大提高鈾資源的利用效率。因此，不斷研究新的核電堆型，是保障我國長期能源安全的重要手段。

第四，發(fā)展乏燃料處理技術(shù)。核電發(fā)展過程中面臨的最大的問題是乏燃料處理問題。乏燃料內(nèi)含有大量的長周期放射性物質(zhì)，目前，世界上（包括我國）乏燃料處理主要是臨時(shí)存放方式：在乏燃料卸除反應(yīng)堆后，先在乏燃料水池暫存數(shù)年，待短周期放射性元素衰變后，在進(jìn)行干式貯存。但不論濕式還是干式，都只是臨時(shí)存放手段。

對于乏燃料徹底處理，目前最好的方法是建立地質(zhì)深埋設(shè)施，這種方法要求在巖質(zhì)合適的地層內(nèi)，建造深入地下數(shù)百米的地下工程，然后將乏燃料永久貯存在此。因?yàn)榧夹g(shù)、資金、選址等原因，這將是一項(xiàng)浩大的工程。盡管如此，技術(shù)總能給人新的思路，從20世紀(jì)90年代起，一項(xiàng)全新的乏燃料處理技術(shù)——加速器驅(qū)動(dòng)次臨界反應(yīng)堆（ADS）系統(tǒng)，讓人們看到了乏燃料輕松處理的曙光。這種技術(shù)實(shí)質(zhì)上是乏燃料焚燒爐，它可以讓乏燃料中的高放射性物質(zhì)裂變?yōu)榈头派湫陨踔翢o放射物質(zhì)，而且還類似垃圾發(fā)電站有發(fā)電能力。

我國是最早研究這項(xiàng)技術(shù)的國家之一，也是ADS技術(shù)發(fā)展最快的國家。2016年12月，我國ADS次臨界反應(yīng)堆首次啟動(dòng)成功，標(biāo)志著我國利用ADS技術(shù)處理乏燃料已經(jīng)進(jìn)入實(shí)際驗(yàn)證環(huán)節(jié)，未來該技術(shù)成熟后，將徹底解決我國核電發(fā)展的后顧之憂。

撰文：何方