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核电,“核”去“核”从?

2011-01-27唐维

电器工业 2011年5期
关键词:核事故堆芯福岛

本刊记者 唐维

核电,“核”去“核”从?

本刊记者 唐维

3月11日的日本地震所导致的福岛核泄漏事故不但引起了全球范围的关注,同时也给其他国家提了个醒:核电安全至关重要。而我国在随后出台的被业内人士称为核电“暂停令”的相关政策对我国核电发展提出了更严格的要求,一时间,各种说法四起,有人说这样的要求,会使我国核电发展的步伐放缓。也有人说,核电发展的急刹车,会给新能源结构带来相应的变化,风电、太阳能发电或许会成为核事故的最大受益者。那么,日本的核事故究竟会给核电发展带来什么样的影响、核电发展又该何去何从呢?

日本核事故引发全球核信任危机

自从日本核事故以来,“核”就成为了世人关注的焦点。可以说,福岛核事故已经给全球带来了巨大的影响,甚至引发了自1986年切尔诺贝利核事故之后又一轮的核信任危机,各核电大国纷纷行动,出台了各种关于核电的应对措施。

首先做出反应的是欧盟。3月15日,在比利时首都布鲁塞尔,欧盟国家的能源部长以及欧洲重要电力公司主要负责人和核能专家举行会议,讨论欧洲地区核电站的安全问题;随后是德国总理默克尔在柏林表示“核电站的规划设计在大自然的威力面前是不够的,”并宣布德国将暂时关闭1980年以前投入运营的7座核电站,同时对所有核电站进行安全检查,而且在结束为期3个月的核电冷冻期之后,德国将关闭17所核电站;而我国也及时提出了关于核电发展的“暂停令”,强调对于核电一定要抓好安全问题。

除了政府相应机构的各种举措之外,民众也用自己的方式表达着对于“核”的各种恐慌。这种恐慌首先从美国开始。3月16日,美国人由于担心日本的核辐射可能会波及美国,于是开始抢购碘化钾来寻求防护,甚至一度出现了“那些没买到的人都在大哭”的场面。而华尔街日报中文网则援引Anbex Inc.的总裁莫里斯(Alan Morris)的话:公司很快就卖光了一万多盒14片装的碘化钾,每分钟约收到3份订单,都是订购10美元一盒的碘化钾,正常情况下每周最少的时候订单只有3份!大洋彼岸的核恐慌很快就漂洋过海,借助发达的媒体系统迅速蔓延开来。就在第二天,中国多地出现了“抢盐”风潮,为了预防核辐射,食盐开始成为成千上万消费者的抢购目标:排队的购盐人群、大包小包提着盐袋的人、超市里空空如也的货架……到处都是抢盐的“疯狂”举动。而在两周之后,相关部门发布了受日本核泄漏事故影响,我国几乎所有的省份都发现了人工核辐射物,日本福岛核事故引发的核辐射危机进一步扩大,不由得让人们联想到了25年前的切尔诺贝利的悲惨历史。各个媒体都将“核”作为了主要对象,各种关于核的信息一时间铺天盖地,民众对于核辐射引发的核信任危机又一次被向前推进,各种关于核的讨论也让普通民众感受到了核的威胁,而核电似乎在一夜之间就攀上了风口浪尖,成为了各方谈论的焦点,甚至成为了一些人口诛笔伐的众矢之的,甚至牵连到了金融市场的起起落落……而此时,核电究竟该怎么办?在这种情况下,核电是否要发展,究竟应该如何发展?核电究竟是“核”去还是“核”从?

我国发展核电是解决能源危机的诉求

众所周知,由于能源的开发和利用已经超过了地球能源储量的底线,能源危机已经成为全球化的问题,为了保证能源的利用和生活环境,新能源开始被人们作为了发展的第一要务。而我国新能源发展的状况是,由于太阳能发电技术尚未成熟,而风电发展又受到了各种因素的影响,还不能完全担纲新能源主力军的角色,所以核电作为技术等各方面相对成熟的新能源,自然而然承担了解决能源危机和环保的重任。根据国家发改委审批的《新兴能源产业发展规划》,我国新能源发展的状况是:重点围绕提高碳减排和非化石能源比重“两个目标”展开,预计到2020年,中国新能源发电装机2.9亿千瓦,约占总装机的17%。其中,核电装机将达到7000万千瓦,核电装机占电力总装机的4.6%,核发电量将占总电量的7.0%左右。2030年达到2亿千瓦,核电装机占电力总装机的10%,核发电量占总电量的15%。2050年达到4亿千瓦,核电装机占电力总装机的16%,核发电量占总发电量的比重为24%。

曾有人统计,大亚湾核电基地目前拥有5台百万千瓦的在运核电机组,以其发电的标准来看,与同等规模的火电站相比,相当于每年少消耗电煤约1330万吨,减少排放二氧化碳约3700万吨。如将所发电量换算成煤电的话,所需电煤一年365天不间断地运输,每天需要50吨/节运输能力的火车15列,每列火车需50节车厢才能完成,一年就要用26万节火车来运输电煤。甚至还有人将电煤开采过程中的伤亡人数与核电做了个比较,如果中国的核电发展10年前就达到占发电比例20%,那么光开采煤矿一项就可以少死亡6000人左右。虽然开采铀的过程中死亡也是难以避免的,但其死亡人数是煤矿的26.5%。因此很多人认为,核电发展是能源危机赋予其的历史使命。就像国家发改委发展规划司副司长田锦尘所表示的那样,“中国要在确保安全前提下发展核电,是基于改善中国能源结构、缓解环境压力所作的选择。”

日本福岛核电事故的关键因素

其实,通过大量的分析我们可以看到,福岛核电站之所以发生事故,有几个方面的因素,技术、选址、维护等,都是其发生核事故的导因。

日本福岛核电站采用的是“沸水堆”,属于第二代核电技术。相关资料显示,沸水堆的热交换一般只有一个回路,冷却剂水从堆芯下部流进,沿堆芯上升,被燃料棒加热,变成蒸汽和水的混合物,经汽水分离器和蒸汽干燥器分离出蒸汽推动汽轮发电,蒸汽在汽轮机处冷凝成水,由泵送回堆芯内,完成循环。这一技术的缺点是,无法提供电力时泵就会失效,堆芯内水得不到补充,水位降低,燃料棒就会裸露,温度骤然升高需不断往堆内注水,但会导致堆内压力升高。为防止超压爆裂,需手动开闸放气。在此过程中,氢气、水蒸气及部分放射性产物释放到压力容器外的厂房中。此时,如果氢气发生爆炸,厂房被掀,放射性产物随之扩散。

而我国的核电站所采用的则是第三代核电技术。据专家介绍,我国目前在建核电站采用的是“非能动”安全系统,其特点是在反应堆上方顶着多个千吨级水箱,一旦遭遇紧急情况,不需要交流电源和应急发电机,仅利用地球引力、物质重力等就可驱动核电厂的安全系统,巧妙地冷却反应堆堆芯,带走堆芯余热,并对安全壳外部实施喷淋,从而恢复核电站的安全状态,也就是业内人士所说的“压水堆”。这种反应堆安全设计汲取了沸水堆的经验教训,即使反应堆堆芯熔化,放射性物质也不会进入土壤或空气,而是将被收集到一个巨大的可承受1500℃高温的“炉灰箱”内,不存在上述启用备用电源带动冷却水循环散热的相关问题。而且该技术进一步降低了故障率,堆芯熔化率达到了10的负7次方,也就是每1000万年才可能出现一次。

据国家核电技术公司上海核工程设计研究院院长郑明光介绍,日本地震发生后,反应堆立即停止链式反应,这意味着核爆炸不可能发生,但由于外部电力被摧毁,只能启用备用电源对核心实施冷却,许多业内人士将此归结为此次事故不断升级的原因。

除去技术方面的原因,可以说日本福岛核电站事故在某种程度上与设备“超期服役”有着一定的联系。核电设备使用寿命接近或超过25-30年,而据日本媒体报道,福岛第一核电站1号机组已服役40年,出现一系列老化迹象,同时,由于选址过程中没有考虑到海啸问题,导致“以往我们重视通过考察地层结构等来制定防震对策,而海啸可能正是被我们疏忽的一个陷阱”的情况出现。在这些方面,我国核电具有相当的优势。据中国环境保护部核与辐射安全中心、核安全设备监管技术中心主任田佳树介绍,我国核电站“门槛”比世界平均水平要高,电站的选址也更加保守、安全,均远离火山、地震多发和高发区,避开了地质断裂带和人口稠密区。核岛坐落在完整的基岩上,无论是抗震标准还是防洪标准等都做到了“高一级”的设防。可以说,我国的核电技术、设计、选址以及维护等方面都已经具备了世界一流的标准,发生核电事故的几率微乎其微。

核电究竟会如何行走

在日本核事故的影响下,各种说法纷纭而起。有人说,中国核电的急刹车会给风电带来更多的机会,未来市场也许会更加倾向于风电。还有人说,核电发展停滞,光伏才是最大的受益者。正当各界对核电的发展充满各种猜测和推断的时候,相关业内人士给我国的核电发展做出了较为客观的判断:

作为电工行业唯一的全国性协会中国电器工业协会,常务副会长杨启明在接受本刊记者采访时表示:由于十一五期间核电推动速度高,要完成的项目主要是安全检测,这也是必要的。这与风电的发展没有什么必然的联系,风电的发展要大力推进,因为风电是技术最成熟的新能源之一,大力发展风电是节能减排的必然。而且,核电占我国能源比重较小,有发展的空间。同时,日本核事故给我国提醒:加强核电安全生产监督力度的工作是必要的,而且是首要的。而风电企业巨头维斯塔斯相关负责人在接受本刊记者采访时则表示,目前的情况,对于风电企业来说,有机会但更有挑战。目前风电发展的关键在于技术和政策,技术突破了,更要有一系列的支撑政策才能让风电并网顺利开展,才能让风电发展保质保量地向前推进,并没有与其他方面产生必然的联系。

同时,对核问题最为敏感的核电企业也提出了自己的看法。中国核工业集团公司相关资深专家在接受记者采访时认为,由于我国地域辽阔,可供选择的核电站厂址很多,完全可以避免将核电站布点建设在地震带周围,国内的核电站因地震而引发事故风险的可能性不大,但对内陆核电站的选址要提高安全级别标准,以保障核电开发的安全性。而对沿海地区的核电站建设,不仅要考虑海浪,还要汲取日本核事故的教训,充分考虑强海啸问题。

曾经的核恐慌由大洋彼岸开始,而核电继续发展的决心也从大洋彼岸传来。奥巴马4月6日在乔治敦大学谈到能源问题时说,尽管日本出现核电问题,美国也要发展核能,“美国每年得到的核能发电占到20%”,“核发电具有重要潜力,不过我们将确保它的安全。”

与此同时,相关企业也表达了自己的观点:“核电作为清洁能源占据了重要的地位,其市场份额占比与水电接近,在6%左右,而其它新能源的占比还很低。从长远来看,发展核电还是有必要的。关键是如何发展,在发展中注意什么问题。”“当然,我们也不得不承认核电站的一些潜在危险因素,比如福岛核电站泄露事故造成的全球性的核辐射,这些都是要解决的问题。但实际情况是,只要做好相关的安全措施,核电站还是能够很好地为节能减排做出巨大贡献的。”业内人士如是说。无独有偶,国家核电专家委员会教授级高级工程师汤紫德认为,“核电项目审批的放开,只是时间问题。”

当然业界也有不同的声音。国家能源局一位不愿透露姓名的官员则表示:自从日本核事故之后,中国的核电发展受到了严格的审批,从长远来看,核电发展一定会慎重再慎重,甚至有可能达到非常严格的地步。

尽管相关人士的说法不一,但无一表示中国核电发展会因此停滞不前。正如德国能源巨头意昂集团的总裁蒂森所说的那样:如果核电站安全检查的结果是积极的,那么从能源和气候变化政策角度来看,核能作为替代技术的优势依然是不可否认的。

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