中国核电的安全与发展
2012-08-03叶奇蓁
叶奇蓁
福岛核事故没有改变核电发展的总趋势
2011年3月11日13时46分,日本本州岛附近海域发生里氏9.0级特大地震,并引发高达14米的特大海啸,致使日本福岛第一核电站应急柴油发电机不能启动,导致全厂断电,堆芯失去冷却,燃料元件熔化,从而造成大量放射性物质泄漏,酿成重大核事故。
福岛核事故引起世界范围内对核电安全的关注,欧洲对所有核电厂进行了压力测试;美、法、俄、英、韩等核电国家均表态要坚持发展核电的立场,并针对福岛核事故,开展了本国在建和在运核电项目的核安全检查和评估工作。
美国国家研究委员会(NRC)主席Gregory B.Jaczko向美国参议院环境和公共工程委员会以及清洁空气和核安全小组委员会提交了有关日本福岛核事故的书面证词,明确表示了对美国商用核反应堆的安全保持信心。美国运行核电厂延寿的执照审批仍在继续,2012年4月21日,Pale Verde核电厂1号至3号机组延寿20年的运行执照获得批准,至此,美国已经有69个运行机组获得NRC批准,再延寿运行20年。
日本福岛核事故后,美国经过30天的短期安全检查,NRC宣布,没有发现运行的104座核反应堆在安全性方面有颠覆性的问题,即使由于极端事件而导致电厂失去电源供应或遭受大范围的损坏,核反应堆仍将可以保持安全状态。
法国EDF对本国核电厂在地震、水淹、热阱丧失、电源丧失、严重事故管理等情况下进行安全评估。其中,地震评估值为1.5倍的设计参考值;水淹评估值为1.3倍的1000年水淹值;雨量评估值为2倍的设计参考值;全部电源丧失和热阱丧失时间为8天。结果表明,法国压水堆核电厂具有良好的安全性。
随后,法国对在运核电厂进行了改进,如针对地震、水淹等情况,加强建筑物厂坪以上防水淹措施,增高水坝高度,加强电气设备的可靠性等;针对超设计基准事故,增加供水和后备电源,增加专用的应急柴油发电机,增加乏燃料水池补水手段;在放射性排放方面,重点研究了堆芯熔毁后的现象;在核应急响应方面,增加运行人员,建立核快速行动队,增加移动应急设备等。
欧盟对在运核电厂进行了压力测试,采用标准与2011年6月30日才开始运行的核电厂一致;对于在建核电厂,则主要针对这些核电厂执照许可范围内的设计进行重新评估。2011年9月20日前,欧盟14个核电国家(30个业主参加)均提交了压力测试进展报告,其中英国提交了最终报告。报告初步认为欧盟所有核电厂都是安全的。英国政府对福岛核事故评估后表示,没有看得出的理由需要削减英国核电厂和其他核设施的运行,仍规划新建16台核电机组。
俄罗斯核电发电量占总发电量的17%,该国认为关闭核电将使国内电价攀升。2012年,俄罗斯已在加里宁格勒开建双机组AES-2006、VVER-1200型核反应堆为欧洲供电。俄罗斯表示,该国核电厂能够抵御特大海啸和9级地震,并且其反应堆技术满足所有安全要求。
韩国的安全检查表明,该国核电厂具有较高的安全水平,能够抵御目前为止发生过的最严重的地震和海啸。2012年1月中旬,韩国政府宣布,拟在庆尚北道省盈德郡和江原道省三陟市建造2座核电厂。韩国目前有21台在运核电机组,另有7台在建核电机组并且计划在2030年之前新建11台机组。
我国政府高度重视核电安全,福岛核事故后,由国家核安全局、国家能源局、中国地震局以及中科院的资深专家组成的调查组对各个核电厂进行安全检查,包括核电厂建设和运行过程中的质量控制、自然灾害等外部因素,以及抵御极端自然灾害尤其是洪灾侵袭的能力,预防全厂失电事故能力,备用及应急电源的可靠性,事故应急响应系统和环境监测系统的可靠性等。
评估结果表明,我国大陆沿海地区远离板块俯冲带及引发大规模海啸的震源带,不具备发生日本“3·11”地震海啸的条件。我国核电厂厂址防洪设计是最高级别的防洪标准,厂坪标高均高于设计基准洪水位。我国核电厂均建于20世纪八九十年代以后,具有后发优势,充分吸取了国际核电运行和建造经验,采用当前最新的技术,安全水平和技术水平不低于国际上绝大多数运行机组。由于采用相对高的选厂标准,厂址的选择余地较大,应对极端外部事件具有一定的安全裕度,核电的风险处于受控状态。
2012年1月16日,温家宝总理在世界未来能源峰会讲话中指出,核电是安全可靠、技术成熟的清洁能源。安全高效地发展核电,是解决未来能源供应的战略选择,中国要安全高效地发展核电。
中国核电安全有保障
我国在运核电机组运行安全稳定,年负荷因子为85%~90%,没发生过国际核事件分级2级及2级以上运行事件,核电厂排出物低于国家标准限值2个量级以上,没有对环境带来任何不良影响,全部核电机组运行水平均在国际中上游水平。
福岛核事故后的安全检查表明,我国在运核电机组总体上是安全的,核安全监管是到位的。预防类似福岛核事故,已经有短、中、长期计划和相应对策,每个核电厂都有针对性的改进措施。
以下是近年来我国部分在运核电机组负荷因子、非计划停堆次数、放射性排出流监测、运行事件等情况,从图表中可以看出,我国在运核电机组的安全是有保障的。
部分在运核电机组负荷因子 %
部分在运核电机组非计划停堆次数
部分在运核电机组放射性排出流监测
我国在核电厂设计中也有极其严格的安全措施:
1)抗地震设计:厂址必须远离断层,具备抗安全停堆地震的能力,其年超越概率为0.01%,厂房的地基应安放在基岩上。
2)防洪水要求:考虑外部洪水事件组合,包括最高天文潮、可能最大风暴潮(台风)、海啸、海平面上升、暴雨洪水、上游溃堤以及波浪影响,超越概率为0.1%,厂坪高于基准洪水位,即干厂址。
3)电源可靠性:每个机组两台主厂用变压器,从主网供电;一条专用后备外电源及两台备用厂变;两台核安全级的应急柴油发电机,提供应急电源;厂区还设置一台附加柴油发电机,提供后备应急电源。
部分在运核电机组运行事件
4)防氢爆措施:设有氢浓度测量装置,监测氢浓度;配有移动式氢复合装置,现增加非能动氢复合装置,以便随时进行氢复合。
5)防止安全壳超压失效:设置安全壳过滤排放系统,过滤掉放射性杂质、气溶胶、元素碘,然后再经金属棉过滤,排入大气,既防止安全壳超压,又避免污染环境。
6)防止压力容器超压和高压熔堆:设置稳压器快速卸压系统,在严重事故情况下迅速降低压力容器的压力。
在福岛核事故后,我国对核电厂的安全实施了大量改进措施:
1)加强核电站防水淹措施;
2)增加在极端灾害时的应急补水措施;
3)增加在全厂断电情况下的临时移动电源;
4)增加乏燃料水池的应急监测装置;
5)氢监测和控制;
6)应急控制中心可居留性;
7)应急辐射环境监测改进;
8)外部灾害的预警及防灾预案。
此外,还有如严重事故管理导则、极端灾害缓解导则的制定等措施。
我国在建核电厂进展良好安全、质量受控。因为我国核电的“后发优势”有技术成熟度和工程建设水平上的明显特征,吸收了国内外的经验反馈,运用了当前科技发展的新成果,在设计上采取了一系列改进措施,提高了安全水平,优于现役国际同类核电站,设备国产化率达到85%左右,工程建造质量受到严格控制,建造进度逐步缩短。
(未完待续)