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中国核电跨越发展谈何容易？

2017-09-01 14:51:38 中国核网　点击量：评论 (0)

中国长期以来，以煤炭为主的能源结构不仅已无法适应经济的快速发展，也造成了较严重的社会能源、环境问题。所以，核能是目前唯一达到工业应用、可以大规模替代化石燃料的能源。近年来，我国核电呈现快速发展的态

中国长期以来，以煤炭为主的能源结构不仅已无法适应经济的快速发展，也造成了较严重的社会能源、环境问题。所以，核能是目前唯一达到工业应用、可以大规模替代化石燃料的能源。

近年来，我国核电呈现快速发展的态势。截至2017年6月30日，我国投入商业运行的核电机组共36台，运行装机容量达到34718.16MWe。在建核电机组21台，装机容量2344万千瓦，在建规模居世界首位。

虽然我国核电技术走向了世界，但国内核电的发展，似乎不容乐观。弃核、核安全以及乏燃料处理，正困扰着我国核电。

核电陷入边建边弃困境

据统计，2016年我国核电在运机组共35个，全国核电机组按发电能力可生产2428亿度电，但实际完成的计划电量为1829亿度，参与市场交易消纳137亿度，总计损失电量462亿度，弃核率达19%。

全国政协委员、中国广核集团董事长贺禹在提到弃核问题时表示，“去年我们核电弃发430亿千瓦时，这个量相当于全国35台投入运行的机组里有7台处于停机状态。”

而根据国家能源局发布的《2017年能源工作指导意见》，今年将有8台核电机组开工。显然，如不解决消纳问题，核电将陷入如同风电、光伏发电一样“边建边弃”的困境。

与太阳能发电、风电项目相比，核电具有安全质量标准高、单体投资大、建设周期长、技术和资金密集等特点。国家花费巨大代价建成一座核电站，就应充分发挥其作用，不应使核电发电能力和资产出现闲置。在贺禹看来，“核电如果不能按照基本负荷运行，不能保证满发多发，本身就是一种严重浪费。”

为了解决消纳问题，国家发改委和国家能源局联合印发了《保障核电安全消纳暂行办法》。这份文件明确了核电保障性消纳的基本原则为＂确保安全、优先上网、保障电量、平衡利益＂，提出核电机组应按发电能力满发运行来安排年度计划电量，电网企业应尽量减少安排核电机组调峰，同时鼓励通过电力直接交易等市场化方式促进消纳，并提出跨省区消纳，要求地方积极配合。

核电安全性受质疑

弃核问题虽然严重，但真正阻碍我国乃至世界核电发展的，却始终是安全问题。

对大众来讲，核电主要存在两方面威胁，一方面是爆炸，另一方面是核辐射。

首先，核电站内的反应堆，不可能像原子弹那样爆炸。原因很简单，核反应堆的燃料铀不纯。能够发生链式反应的铀为铀235，核弹要求铀235的纯度在90%以上。而核电站反应堆只有3%左右的铀235，完全无需担心链式反应所造成的爆炸。

其次，核电站日常辐射量可以忽略，核泄漏所引发核辐射的可能性也非常低。在不发生事故的情况下，核电厂日常辐射量非常小，比环境本体辐射量还要小很多。核能专家指出，核电厂几乎比所有的工业都要安全，其周围的辐射量，甚至比一般的火电厂要小很多。

那么在安全问题上，唯一应该担心的，便是核泄漏所引发的核辐射。

目前为止，世界上影响较大的核事故主要有三起，包括美国三哩岛核事故、苏联切尔诺贝利核事故和日本福岛核事故。

美国三哩岛核事故并未造成人员伤亡和实质性影响。1979年3月38日清晨，美国建在宾夕法尼亚洲哈里斯堡东南16公里的三哩岛核电站，第二号反应堆发生了一起严重的失水事故，反应堆的堆芯部分熔化，大部分燃料元件损坏或熔化，放射性裂变产物泄漏到安全壳内，但并未外泄，对环境造成了轻微影响。

切尔诺贝利核事故是技术落后和人为原因的结果。1986年4月26日，由于操作人员违反规章制度，切尔诺贝利核电站第四号反应堆大起火，并发生化学爆炸（并非核爆炸），其辐射量相当于400颗美国投在日本的原子弹。事故导致32人当场死亡，环境保护组织绿色和平组织2006年发表的报告称，切尔诺贝利核事故导致27万人患癌，间接死亡人数达9.3万。此外，切尔诺贝利核电站没有绝大多数核电站具有的安全壳。这次事故被称作历史上最严重的核电事故，切尔诺贝利城因此被废弃。

日本福岛核事故有自然灾害和安全措施不完善两方面原因。2011年3月11日，日本东北太平洋地区发生里氏9.0级地震，继而发生海啸，导致福岛核电站受到严重影响，第一核电厂的放射性物质泄漏，1、3、4号机组发生氢气爆炸。日本政府将福岛第一核电站报废处理分为三个阶段：核污染水处理、核燃料取出和核电站整体拆除“废炉”。整个处理计划耗时约35年。但是，由于辐射量非常大的问题，相关作业进展不顺利，原定于2017年内开始的3号机组燃料棒取出作业，延后至2018年中期实施。这是继2015年6月第二次推迟工程进度。屡次的推迟工作，足以见核泄漏影响的长久。

国际上把核设施内发生的有安全意义的事件分为七个等级，这三次事故中，美国三哩岛核事故为5级，切尔诺贝利核事故和福岛核事故均为7级。

全球核电产业停滞

美国三哩岛核事故和切尔诺贝利核事故后，人类利用核能的安全性受到质疑，核电发展受阻，世界各国建设核电站脚步放缓。而福岛核事故，更是让开始出现复苏的核电产业，再次受到严重打击。

福岛核事故引发了国际组织和各主要核电国家的高度关注。时任美国总统的奥巴马下令对美国所有核电站进行全面检查，加拿大在要求全国核电厂进行检查，欧盟也立即展开了核电厂风险和安全评估，而日本本国则暂停了所有核电厂。

我国也立即做出反应，福岛事故发生5天后，国务院出台了“国四条”，要求对全国在运在建核电机组进行安全检查，暂停审批核电项目。《能源发展“十二五”规划》中，原本计划到2015年核电装机量达0.4亿千瓦，随着福岛核事故的影响，2015年我国核电装机量只达到了0.27亿千瓦。

同时，福岛核事故影响了全世界对核电的态度。核电供应占全国供电量40%的瑞士表示，现有核电站将于2019年至2034年陆续达到最高使用年限，之后不再重建或更新核电站。德国宣布将于2022年前关闭国内所有核电站。比利时计划从2015年到2025年逐步关闭其核反应堆，尽管核电提供了全国50%左右的电量。法国、爱尔兰、意大利、瑞典、芬兰等国，也纷纷表示弃核或者降低核电比例。

乏燃料处理成为难题

除了核事故之外，乏燃料的处理问题也是阻碍核电发展的重要因素。

乏燃料是核反应堆经过辐射照射、使用过的核燃料，其铀含量低，已无法继续维持核反应。乏燃料仍然含有大量可利用物质，经过后续回收处理，最终转变为不再需要并具有放射性的核废料。

核废料拥有极强的放射性，且其半衰期长达数千年、数万年甚至几十万年之久。在几十万年后，这些核废料还能伤害人类和环境，因而如何安全、永久地处理核废料是科学家们一个重大的课题。

从核电商用到现在，全球已经积攒的大量乏燃料和核废料，这些物质的处理问题迫在眉睫。目前，世界上大多数乏燃料处理并没有采取有效的措施，而是处于暂存状态。

经过多年的试验与研究，目前世界上公认的最安全可行的核废料处理方法就是深地质处置，即将高放废料保存在地下深处的特殊仓库中永久保存。但到现在为止，还没有一个国家能够找到安全、永久处理高放射性核废料的办法。

大的有核国家，比如美国、俄罗斯都在他们本国找到了暂时存储核废料的地点。2010年美国国会通过，决定在美国西部内华达州沙漠地区存放美国核废料。俄罗斯决定在西伯利亚无人区建立核废料存放地，并欢迎其他国家付费存放。部分人口密集的有核国家很难找到合适的核废料存储地，而德国宣布不再新建核电站也与此原因有关。

我国不会放弃核电

弃核、核安全以及乏燃料的处理，共同制约着我国核电的发展。但作为能源消耗大国，我国不可能放弃核电。

福岛核事故之后，国家能源局原局长张国宝表示，作为一个人口众多、能源问题十分突出的大国，中国不可能放弃核电。

“十三五”规划中指出，日本福岛核事故影响了世界核电发展进程，但在确保安全的前提下，主要核电大国和一些新兴国家仍将核电作为低碳能源发展的方向。

核电是我国的发展清洁能源的必然选择，但几次核事故带来的教训不可忽视，也让我国在核电站设计、选址、审核方面变得更加严格。

事故发生之后，中国核电之父、中国科学院院士、核反应堆与核电工程专家欧阳予曾表示，福岛核电站属于第二代核电站，在安全设计上存在不足。为了提高核电的安全性和经济性，我国把重点放在建设第三代核电机组上。

贺禹介绍，我国在运、在建核电站均采用了更加成熟和更先进的核电技术，固有安全性更高。且在我国核电站的设计中，已经考虑了当地历史上曾经出现的最严重的地震、海啸、热带风暴、洪水等自然灾害的因素，能够自动或者手动安全停堆，拥有足够安全性。他提到，我国核电站从未发生过国际核事件分级表2级及以上运行事件，安全状况良好。

技术进步提高核电安全性

事实上，核电发展到现在，已经有了非常高的安全保障。核泄漏发生的可能性，也微乎其微。

资料显示，在目前核电站多重安全屏障的保护下，发生严重事故的几率极低，从概率上来讲，一个反应堆大约运行10万年才有可能存在一次，而目前新建的第三代机组发生事故的频率更低。

比较三次核事故：美国三哩岛核电站使用的是压水堆，因为安全壳的缘故并没有造成人员损失和环境污染；切尔诺贝利核电站使用的是石墨堆，且没有安全壳保护；福岛核电站使用的是沸水堆。而现在的压水堆核电厂反应堆中，有很完善的措施来保证放射性物质不会外泄。我国在运的核电站，使用的均是压水堆。

此外，核电站的安全性能也随着技术的进步而提高。经过第一代试验性的“原型堆”，目前在运的核电站大部分属于第二代商业堆。历经几次核事故的教训，第三代核电站技术被提出并完成了全部工程论证、试验工作和初步设计，它将成为下一代核电站的主力堆型，我国“华龙一号”就属于第三代核电站技术。

因而，核电站有着极高的安全性，大众无需如此排斥。

内陆核电站争议大

我国无法放弃核电，同时希望由核电大国转变为核电强国。既然如此，作为一个土地面积辽阔又资源消耗巨大的国家，只建设沿海核电站必然无法供给足够多的能源，对内陆核电站建设的需求也愈来愈大。但到目前为止，国内没有任何一个内陆核电站建设完成，这又是什么原因呢？

由于核电站的运行需要大量冷却水，因而内陆核电站的建设需选择水资源丰富的地方。如第一批获得国家发改委“路条”的湖南益阳桃花江核电站、湖北咸宁大畈核电站、和江西九江彭泽核电站，均选址于长江支流或水库附近。如此一来，这些核电站一旦发生泄露事故，会污染整个下游，造成极其严重的损失。

福岛事故后，我国内陆核电站陷入停滞状态。前期准备中的湖北咸宁、湖南桃花江、江西彭泽三座内陆核电站或停工、或迁址。之后，关于内陆核电站是否应当重启，引发了极大的争议。

国务院发展研究中心研究员王亦楠认为，内陆核电不适合我国国情，同时在内陆建设核电站，必须“万无一失”、“绝对可靠”地保证源源不断的冷却水供应(为火力发电站的数倍)。2014年，他在《我为什么不赞成重启内陆核电》一文中表示，内陆核电站因为缺少冷却水而运行困难、前景黯淡。

中科院院士何祚庥在2012年指出，必须立即停止在中国内陆地区建造任何核电站。他认为，万一出现核事故，海边的核电站还可能将放射性废水向大海排放，而一旦内陆核电站出现核泄漏，污染了地区水源和地下水，将是影响人类生存发展的大问题。

有反对声，就必然存在支持声。虽然福岛核事故之后，我国官方明确表示“十二五”不安排内陆核电项目，但随着我国能源、治霾压力与环保需求的加大，以清洁取胜的核电项目重启之声也愈来愈大。

自内陆核电站延缓建设以来，地方呼吁重启内陆核电的声音从未停止。一位核电行业专家透露，“现在，湖北、湖南、江西都强烈要求建设内陆核电站，这些省份不产煤，电力供应很紧张。”

湖南省桃花江核电站从2006年开始启动，截至2013年底，项目签约金额近160亿元，累计完成固定资产投资46.3亿元。从2013年开始到2016年，湖南代表团连续四年两会提议重启桃花江核电站。2014年，湖南代表团以全团名义提议尽早启动内陆核电项目建设。2016年，湖南决定成立桃花江核电站建设项目协调小组，并以全国政协委员、湖南省政协主席陈求发为第一提案人，呼吁尽早启动湖南桃花江核电站建设。

但内陆核电站何时能重新启动，依旧没有明确的政策指导。

2017年两会期间，国家能源局局长努尔?白克力表示，“要确保国家的能源安全和结构调整，发展核电肯定是一个必然的选择。但是在‘十三五’期间，对内陆核电，没有明确时间表。‘十三五’规划纲要和能源‘十三五’规划中，对内陆核电的表述就是两个方面，一是继续做好核电项目的前期论证，二是做好厂址保护工作。我可以负责任的讲，‘十三五’期间，没有内陆核电要开工的任何决策层面的意见。”

核废料处置库未建成

除了内陆核电站重启问题，我国对乏燃料的处理也停滞不前。

正是因为技术难度大，存在安全隐患，大众对于乏燃料后处理工作存在质疑，我国乏燃料后处理工程举步维艰。去年，中法合作计划建设的“核循环”项目前期选址工作，在连云港居民的抗议声中被暂停。

尽管乏燃料后续处理能够有效利用资源，但由于后处理花费大且麻烦，世界上很多国家依然将乏燃料直接作为核废料处理。目前，我国已经建设有两座中低放射核废料处置库，分别位于甘肃玉门和广东大亚湾附近的北龙，并准备再建两座，但还没有一座高放射处置库。

我国原计划在2030年-2040年建成高放射性核废料处置库，然而到目前为止，选址工作依旧没有完成。在核废料库建成之前，所有的高放射性核废料只能暂时贮存在核电站的硼水池内。从中国第一座核电站秦山核电站1994年投入商业运行，到现在为止，各核电站的硼水池已经积攒了大量核废料，它们急需处理。

中国工程院院士周永茂在提到核废料的处理问题时表示，“在核废料、乏燃料的处理上，到目前为止，我国还没有一个很好的长远计划。”

即便如此，我国也在积极推进放射性废物治理。3月23日，国务院批复的《核安全与放射性污染防治“十三五”规划及2025年远景目标》中，安排了核设施退役及放射性废物治理重点工程，要求推进核设施退役及放射性污染治理，开展放射性废物处理设施和放射性废物处置场建设。

第四代核电技术有望突破困境

虽然目前核废料没有完美的处理办法，但科学研究还是给我们带来了希望。

2000年，美国发起了第四代核能系统，其目的除了解决核能的经济性、安全性、防止核扩散问题之外，也包括了减少废物的产生。

据了解，微软公司创始人比尔?盖茨对第四代核电技术充满兴趣。他所执掌的美国泰拉能源致力于研发一种新的核电技术——TravelingWaveReactor（行波堆），这项技术主要是燃烧核反应堆中被作为废料的铀238，即把废弃的核材料变为燃料。

我国核电企业与泰拉能源早有合作。从2009年开始，比尔?盖茨就曾多次来华进行技术交流。近日，国家能源局副局长李仰哲在北京会见美国泰拉能源公司董事长比尔?盖茨，双方就行波堆项目合作等深入交换了意见，并在会后共同见了相关合作协议的签署。