○王越巍
(華中光電技術研究所-武漢光電國家實驗室 湖北 武漢 430073)
2011年日本福島第一核電站發生7級核安全事故后,各國都開始重新審視本國核電建設中暴露的問題和發展策略。2011年3月16日國務院總理溫家寶主持召開國務院常務會議,作出了立即組織對中國核設施進行全面安全檢查,切實加強正在運行核設施的安全管理,全面審查在建核電站以及嚴格審批新上核電項目四項決定。該決定表明,安全是核電的生命,我們必須吸取日本核危機的經驗教訓,認清我國核電發展形勢,認真查找和解決核電建設中存在的問題,保證我國核電事業健康、穩步向前發展。
目前核電已成為人類使用的重要能源之一,由于其具有不造成對大氣污染的特點,因此在國際社會越來越重視溫室氣體排放、氣候變暖的形勢下,積極推進核電建設工程,是我國能源建設的一項重要舉措。積極發展核電對于滿足經濟和社會發展不斷增長的能源需求,保障能源供應與安全,保護環境,實現電力工業結構優化和可持續發展,提升我國綜合經濟實力、工業技術水平都具有重要意義。
為保障核能的和平利用,上世紀70年代國務院作出了發展核電的決定,1983年確定了壓水堆核電技術路線,經過40多年的努力,我國核電從無到有,得到了長足的發展。目前我國投入商業運營的核電機組共計13臺,裝機容量1080萬千瓦,包括浙江海鹽秦山核電站、浙江海鹽秦山二期核電站及擴建工程、浙江海鹽秦山三期核電站、廣東深圳大亞灣核電站、廣東深圳嶺澳一期核電站、廣東深圳嶺澳二期核電站、江蘇連云港田灣一期核電站。
截至2010年底,我國已核準13個核電項目共34臺機組,核準規模3702萬千瓦。這些核電站大多位于東南沿海地區,包括浙江臺州三門核電站、浙江海鹽方家山核電站、山東海陽核電站、遼寧大連紅沿河一期核電站、廣東陽江核電站、廣西防城港一期核電站、福建寧德一期核電站、福建福清核電站等。此外,還有湖南益陽桃花江核電站、湖北咸寧大畈核電站、江西九江彭澤核電站、廣西紅沙核電站、安徽蕪湖核電站等近30個核電項目正處在前期籌劃或是等待核準當中。
“十二五”期間,我國將有30臺左右核電機組建成投產,我國核電總裝機容量將超過4000萬千瓦,核電年發電量將達到3200億千瓦時,核電占一次能源消費比重將達到2.2%。通過摸索實踐,我國在壓水堆核電站設計、設備制造、工程建設、運行管理和人才培養等方面已經形成了一定的能力,成為了世界上少數擁有比較完整核工業體系的國家之一。
近年來受政策影響,國內地方政府和相關企業發展核電意愿強烈,核電規模快速擴張,從而在經濟性和安全性兩個方面都存在較大的風險。同時還引發了人力資源分配、燃料供應、核安全監管等方面的深層次結構性矛盾,進而威脅核電的建造質量和運行安全。
受此次日本核危機影響,我國核電二代、三代技術路線之爭又一次成為業界關注的焦點。在二代核電的安全性和經濟性已經滿足我國核電當前發展的需要,而三代技術尚不成熟的條件下,究竟該選擇何種技術路線,并保證其安全性與經濟性,是我國核電可持續發展的關鍵所在。
核電標準作為核電技術和經驗的總結,是規范核電技術行為、保障核電安全可靠的有效手段,也是推動核電技術進步、引導產業健康發展的重要基礎。但因我國的核電標準體系尚不完整,不僅制約了我國核電的快速發展,也影響了我國核電“走出去戰略”的實施。由于引進了不同的技術路線,我國的核電站目前是多種堆型、多國標準并存,如采用了法國的RCC系列標準、美國的ASME標準以及俄羅斯、加拿大標準等。
目前不僅我國在加快發展核電站,美、法、韓等其他國家也熱衷于核電等清潔能源,全世界形成了急缺核工業人才的局面。此外,核電本身建設周期長,對各類專業技術和管理人才需求大,而我國核電人才儲備有限。在這種背景下,現有核電人力資源過量稀釋和無序流動,既難以滿足新建項目人才需求,又影響已開工項目建造質量,其結果是直接影響未來核電廠的運行安全。
根據經合組織核能機構(OECD/NEA)與國際原子能機構于2010年7月發布的《2009年鈾:資源、產量和需求》(鈾紅皮書),全球已知可開采鈾資源總量為630萬噸,分布在43個國家。由于我國鈾資源勘查工作相對滯后,已探明儲量居世界第14位,現在正在開采的鈾礦主要位于江西、新疆、陜西和遼寧,累計產能約每年840噸,可滿足國內對天然鈾將近一半的需求,另一半則依賴進口,不能適應發展核電的長遠需要。此外,世界上已探明鈾資源絕大部分被發達國家分占,并由發達國家主導了世界鈾勘探開發的主要市場。由于鈾資源的戰略重要性和分布不均衡性,對其爭奪已成為包括中國在內的世界各國能源外交的核心內容。
核安全是核電事業的生命線,是國家安全的重要組成部分。但我國在監管核安全方面的基本法律《原子能法》卻長期缺位;對核設施安全、放射性防護以及處置放射性固體廢物等工作存在多頭監管現象。此外,目前我國核安全監管還存在人員少、技術手段落后、經費不足等問題。
在“十二五”期間調整核電中長期規劃時,核電發展目標不宜定得過高。自“十一五”提出積極發展核電戰略以來,經過這幾年發展,核電在建和核準項目規模已突破2006年制定的規劃。為了防止一些地方和企業不顧客觀條件,過多過快開發核電項目,國家應當通過規劃調整國內外各方面對未來的預期,將2020年的運行裝機容量控制在7000萬千瓦以下,加上在建機組,總規模控制在1億千瓦左右。在規劃期內,國家應根據需要與可能,實事求是地安排建設規模和開工節奏,尤其對內陸核電站建設更要積極穩步推進。
在調整中長期規劃時,必須堅持第三代技術路線。在這個方向下,關鍵是解決好從第二代過渡到第三代的時間問題。目前從美國西屋公司引進技術的,世界上首批4臺第三代AP1000機組正在我國三門核電站和海陽核電站建設,兩個電站首臺機組分別將于2013年8月和2014年2月并網發電。該機型什么時候能夠批量建設,主要決定于下面四個條件:一是首批項目投入運行一個燃料周期(約2—3年),技術性能得到驗證;二是要具備自主設計能力;三是設備國產化率要達到70%以上;四是經濟上三代與二代接近。所以現階段我國要做好三方面工作,一是充分利用已掌握的成熟技術、努力提高自主化水平,建造一批“二代加”的核電機組,滿足核電建設批量化建設的需要。二是把首批AP1000機組建設好,通過引進、消化、吸收和再創新開發自主品牌的第三代壓水堆核電站,再結合地方經濟實力逐步推廣。三是加快CAP1400等國家重大專項的研發與示范工程建設進程。
目前我國核電標準基本滿足30—60萬千瓦核電機組的建設要求,現階段應立足于對現有標準進行修訂和完善,盡快形成二代改進型機組建設需要的標準,并著眼于我國三代機組建設和運行的長遠目標,爭取在“十二五”末期,基本建成適應國情、技術先進、統一完整的壓水堆核電廠標準體系,滿足實現我國核電自主發展的需要。為此,應采取的政策措施有:一是建立跨部門、跨行業的核電標準工作協調機制;二是充分發揮國內現有核能、電力、機械等標準化技術組織的作用,建立和完善核電標準體系建設工作制度;三是在政府有關部門的大力支持下,充分發揮核電設計、制造、建設、營運企業的主體作用;四是積極開展核電標準國際交流與合作。
核工業作為知識密集型產業,人才是其長足發展的關鍵,為搞好人才規劃與核電發展規劃的銜接,需要做好四個方面的工作:一是借鑒法國等核電強國經驗,加強對高校有關核專業辦學的統籌規劃,建立完整的核工程專業教育體系;二是鼓勵核電企業與高校以“訂單+聯合”的模式合作培養核電人才,縮短新人積累實際經驗的時間;三是大力引進海外師資人才,在職稱、待遇等方面給予特殊政策,吸引并留住人才;四是與國外核電站建立姊妹電站關系,進而建立人才培養合作關系,實現核電人才在管理理念、專業技術上與國際接軌。
目前國際上核電大國主要利用國際市場的鈾資源,通過購買天然鈾產品、進行海外開發、建立適當的鈾儲備體系等保障本國核電發展的需求。我國目前之所以已探明的鈾資源儲量不大的直接原因是我國鈾資源勘探開發的投入較少,至今尚有40%的國土面積未進行過鈾礦普查。因此,應借鑒國外經驗,逐步建立鈾勘探、采冶多元化投資體制,加大國內鈾資源勘探開發力度,統一核燃料引進渠道,積極開拓和利用國外鈾資源,建立國內生產、海外開發、國際鈾貿易三渠道并舉的天然鈾資源保障體系,從而促進我國核電發展需要的鈾資源得到保障。
我國作為國際原子能機構的成員國,已是世界上核電在建規模最大的國家,如何有效地開展核安全監管是一個無法回避的嚴峻挑戰。為此,應積極推動制定規范的《原子能法》,確立國家核安全局作為全國統一監管機構,其他行政主管部門配合的監管體制,加強行業準入、運行和應急管理等全流程安全監管機制建設,積極引入國際監督方式,加強監管機構和隊伍建設,推進信息公開和公眾監督工作。
總之,我國作為能源消耗大國和碳排放大國,在經濟增長的剛性需求和碳減排的雙重壓力下,大力發展核電是解決我國清潔能源長期短缺重要的戰略選擇。中國已向世界承諾,到2020年非化石能源占一次能源消費比重將達到15%左右,單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。我們相信通過認真查找和解決核電發展中存在的問題,中國核電定將為這些目標的實現發揮重要作用。
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