中國(guó)核電站運(yùn)行安全可靠

葉奇蓁

中國(guó)核電站運(yùn)行安全可靠

葉奇蓁

我國(guó)核電站主要分布在沿海地區(qū)，核電機(jī)組運(yùn)行安全穩(wěn)定?？梢灾v幾個(gè)數(shù)據(jù)，我國(guó)核電站沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)（IAEA）規(guī)定的核事件和核事故的分級(jí)事故。根據(jù)IAEA的劃分，0～4級(jí)的事件還達(dá)不到事故，5～7級(jí)就是核事故了。世界核電站歷史上有三次大的核事故：1979年美國(guó)三哩島事故被定位為5級(jí)，因?yàn)樗鼪](méi)有對(duì)周?chē)沫h(huán)境造成很大的影響，但是把反應(yīng)堆熔化了；1986年蘇聯(lián)切爾諾貝利事故和2011年日本福島事故被定位為7級(jí)，因?yàn)樗鼈儾粌H是反應(yīng)堆熔化了，還對(duì)周?chē)沫h(huán)境造成了影響。再回過(guò)來(lái)講，我國(guó)的核電站是20世紀(jì)八九十年代才開(kāi)建的，技術(shù)很成熟了，運(yùn)行相當(dāng)安全，在正常運(yùn)行的波動(dòng)范圍內(nèi)，更談不上出現(xiàn)事故了。

目前，全球有31個(gè)國(guó)家建有核電站，占全球發(fā)電總裝機(jī)容量的12%左右，占全球發(fā)電總量的17%左右。核電站負(fù)荷因子比較高，現(xiàn)在一般是85%～92%，火電站大概是50%～60%，水電站可能是30%，所以核發(fā)電能力占的比例高。據(jù)2012年對(duì)437臺(tái)運(yùn)行機(jī)組進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)，核電運(yùn)行總裝機(jī)容量是3.7億千瓦。美國(guó)104臺(tái)、法國(guó)58臺(tái)、日本50臺(tái)、韓國(guó)23臺(tái)。法國(guó)的核電占全國(guó)發(fā)電比例高達(dá)77.7%，主要是核電，剩下一部分是氣電，還有一部分水電。韓國(guó)是34.6%，俄羅斯是18%，美國(guó)也將近20%。中國(guó)大陸排名靠后，大概是2%，法國(guó)是第一，最高，所以從核電所占發(fā)電量的比例來(lái)講，我國(guó)的比例很小。

國(guó)家能源局在2014年能源工作指導(dǎo)意見(jiàn)中提出，要適時(shí)啟動(dòng)核電重點(diǎn)項(xiàng)目審批，穩(wěn)步推進(jìn)沿海地區(qū)核電建設(shè)，做好內(nèi)陸地區(qū)核電廠(chǎng)址保護(hù)，下一步再繼續(xù)發(fā)展內(nèi)陸的核電。我們截至2014年7月已經(jīng)有17臺(tái)機(jī)組在運(yùn)行，裝機(jī)容量大約是1 400多萬(wàn)千瓦。從2012年開(kāi)始有24臺(tái)機(jī)組在建設(shè)，裝機(jī)容量是2 600多萬(wàn)千瓦，到2015年，就可以達(dá)到4 000萬(wàn)千瓦。從2012年10月24日國(guó)務(wù)院會(huì)議后，又開(kāi)工5臺(tái)機(jī)組，裝機(jī)容量約400萬(wàn)千瓦。而我國(guó)在“十二五”期間要再建設(shè)8臺(tái)機(jī)組，所以到2020年，我國(guó)核電裝機(jī)總?cè)萘繉⑦_(dá)到6 000萬(wàn)千瓦。我國(guó)核電發(fā)展空間廣闊，目前核電裝機(jī)容量?jī)H占我國(guó)發(fā)電總裝機(jī)容量的2%，而世界的平均水平是16%～18%，所以未來(lái)核電有相當(dāng)大的提升空間。

我國(guó)核電站主要分布在沿海，核電機(jī)組運(yùn)行安全穩(wěn)定。秦山地區(qū)現(xiàn)在有8臺(tái)機(jī)組運(yùn)行，將來(lái)是9臺(tái)，大亞灣地區(qū)有6臺(tái)機(jī)組運(yùn)行，我們的核電排放量?jī)H僅占到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的1%，低兩個(gè)量級(jí)，無(wú)論是7臺(tái)的還是1臺(tái)的排放量，所以說(shuō)核電現(xiàn)在運(yùn)行的結(jié)果是相當(dāng)安全和清潔的。在建機(jī)組質(zhì)量可靠、可控，包括設(shè)備制造、建筑安裝以及調(diào)試等等，都是可控的，我們的核電是在嚴(yán)格的質(zhì)量控制和管理下安全可靠運(yùn)行的。

發(fā)展核電，我們的裝備保證行不行?我給大家?guī)讉€(gè)數(shù)據(jù)：過(guò)去我們的鍛件都要進(jìn)口，現(xiàn)在基本都能?chē)?guó)產(chǎn)，我們的水壓機(jī)有1.5萬(wàn)噸、1.65萬(wàn)噸，還有2.6萬(wàn)噸，最大的鍛件400噸等等。我們的裝備在提供鍛件方面完成國(guó)產(chǎn)化，同時(shí)我們的一些主要設(shè)備的生產(chǎn)，如堆內(nèi)構(gòu)建驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、主泵、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等等，可以說(shuō)足以支撐我國(guó)每年6～8臺(tái)核電機(jī)組的建設(shè)，根據(jù)中國(guó)機(jī)械聯(lián)合會(huì)的數(shù)據(jù)，我們的核電國(guó)產(chǎn)化水平已經(jīng)達(dá)到85%以上。

關(guān)于核廢料的問(wèn)題，全世界對(duì)這個(gè)問(wèn)題還沒(méi)有徹底解決，燒過(guò)的核燃料叫乏燃料，儲(chǔ)存在燃料廠(chǎng)房中，燃料廠(chǎng)房的設(shè)計(jì)可以?xún)?chǔ)存15年的乏燃料，還包括一個(gè)堆芯換料，15年內(nèi)可以很可靠地儲(chǔ)存在核電站的廠(chǎng)房里。而15年之后，因?yàn)檫@些乏廢料里還有很多寶貴的東西，因此還能夠再次使用。一是沒(méi)有燒完的鈾，可裂變的鈾－235，它的含量達(dá)到1%；二是里面有鈾－238，核裂變的東西，在裂變過(guò)程當(dāng)中有一部分中子打在鈾－238上，變成了“钚”，這個(gè)“钚”又是人工核裂變的材料，燒掉1個(gè)鈾－235產(chǎn)生0.5個(gè)钚。這些都需要我們把它們從乏燃料中提取出來(lái)。我們后處理的一個(gè)中試廠(chǎng)已經(jīng)通過(guò)了冷試和熱試，這個(gè)冷不是溫度上的冷，冷試是不帶放射性的，熱試是帶放射性的，我們正在自主設(shè)計(jì)更大容量的后處理廠(chǎng)，通過(guò)處理之后，我們把剛才講的寶貴的東西提出來(lái)再利用起來(lái)，所以我們的核燃料就可以再增殖，當(dāng)然這里面有很多技術(shù)問(wèn)題，需要我們?nèi)スリP(guān)解決。

此外，裂變過(guò)了的鈾變成放射性碎片，這些碎片扣除之后，裂變是百分之一點(diǎn)幾，我們將來(lái)要把它留下作玻璃固化，用玻璃把它包起來(lái)，然后深地層埋放。外面還有緩沖層、隔離層，放到深地層埋藏，不是扔進(jìn)去就算了，下面也有監(jiān)測(cè)、防護(hù)等等。往深處的話(huà)，裂變采用的是次錒系元素，誕生期很長(zhǎng)，超過(guò)了上萬(wàn)年，國(guó)際上反核的人士說(shuō)，你們制造了上萬(wàn)年的東西，人類(lèi)歷史不過(guò)幾千年，你們?cè)趺床惶幚?我們也在研究，國(guó)際上也在研究，有一個(gè)叫“ADS”的裝置把“錒系元素”打上去之后變成長(zhǎng)壽命、短壽命，這樣把它固定埋藏起來(lái)，這也是科學(xué)院的一個(gè)課題——“加速驅(qū)動(dòng)次零界裝置”，國(guó)際上也在搞。我們已經(jīng)走得很前沿了，當(dāng)然今天還不能解決這個(gè)問(wèn)題。深地層埋藏，中核集團(tuán)公司有一個(gè)地質(zhì)所也在做工作，正在研究，準(zhǔn)備搞一個(gè)實(shí)驗(yàn)室，所有的都在監(jiān)控當(dāng)中，所以我們理解治標(biāo)和治本相結(jié)合，核電的安全，治標(biāo)不是說(shuō)到處扔，治本是把這些技術(shù)都掌握了，也許需要二三十年時(shí)間，中國(guó)還是想得比較超前的，中國(guó)的核電發(fā)展是安全可靠、可持續(xù)的。

Safty and Reliability of Nuclear Power Plant Operation in China

YE Qi-zhen

注：葉奇蓁，中國(guó)工程院院士，核反應(yīng)堆及核電工程專(zhuān)家。原文刊載于2014年7月10日《能源評(píng)論》，本文是經(jīng)作者修改整理而成。