从日本福岛核电站事故谈我国核电发展

长江大学电信学院 郑晓晓



从日本福岛核电站事故谈我国核电发展

长江大学电信学院 郑晓晓

【摘要】针对“十三五”规划纲要提出的在保证绝对安全前提下有序推进我国核电发展而带来的新的问题和新挑战，在分析我国核电现状的基础上，对比福岛核电站事故，从核电的安全性、经济性和环保性以及发展核电的必要性等角度论述了我国在“十三五”期间核电发展的前景。并根据中国特点，从安全性与民众的信任角度解读公共建设，提出了促进中国核电建设的措施。

【关键词】福岛核电站事故；核电站；安全建设

引言

随着化石能源的日渐枯竭以及人们对气候环境的关注度提升，大力开发新能源已成为当今能源革命的重要课题。在能源的功效、储量、安全性、经济价值等方面综合考虑，核能仅在减碳环保一方面就是无可取代的［1］。而2011年日本福岛核电站事故触发了全球的核恐惧症，引起了不少的争论，许多核电站因此停摆。本文从日本福岛核电站事件谈起，简析我国核电站现状，提出了“十三五”期间促进核电发展的措施。

1　核电站的基本概念

核电即核能发电，核电站是以核反应堆发生核聚变或者核裂变作为热源产生高温高压蒸汽以驱动汽轮发电机的发电站，其一般分为三部分：核岛（主要是核蒸汽供应系统包括反应堆装置和一回路系统）、常规岛（主要是汽轮发电机组）和电厂配套设施三大部分组成，使用铀、钚等作为燃料。

2　纵观福岛核电站事故

2011年3月11日，日本东北部海域发生日本有史以来最强烈的里氏九级地震。地震触发大规模海啸，导致福岛第一核电站严重受损发生气爆，并有放射性物质外泄。事故造成救援人员死亡、居民受放射性物质辐射.放射性物质同时还污染了空气和海洋环境。从结构上看，福岛核电站为第一代试验堆和原型堆核电机组，无第二回路及无蒸汽发生器，无安全外壳，安全性能较差应对事故能力低，事故时有将放射性物质带入汽轮机并泄漏至外部空间的可能［2］，事故发生时福岛核电站已达设计规划的40年使用年限且在例行安全检查时多次篡改数据。值得一提的是离震中最近的女川核电站设备毫发未损，无任何辐射危机。可见，此次福岛核电站事故与电厂老化，制度僵化，管理不善有关。此外东京电力公司救灾不力、蓄意隐瞒实情导致事故进一步扩大，最后上升为最严重的第七级事故。

3　中国核电站现状

1999年后国际核电界将核电机组分为四代［3］，目前世界上运行的440多台核电机组的主体多为第二代，是指单机组容量在600-1400MW的标准型核电站。中国自上世纪九十年代才开始发展核电，有后发优势，中国对核电的建设保持严谨的态度加之的核电安全监管体系完全与国际接轨，中国的核电发展一直保持良好的安全记录。我国现有的核电站多为压水堆

压水堆核电站因其投资低、安全性高、技术成熟等原因成为应用最多的堆型。

3.1中国核电技术

中国现有的核电机组主要为第二代及“二代加”。中国已引进美国第三代核电技术AP-1000，并作为自主化依托项目建设浙江三门和山东海阳两个核电站的4台百万千瓦级核电机组。鉴于福岛核电站事故是由于反应堆停堆，且地震导致厂外电源不可用，海啸又淹没柴油机房，堆芯余热未及时导出。AP-1000采用非能动设计，依靠自然力驱动，避免了失去厂内外电源后堆芯无法冷却的情况。目前中核和中广核引进吸收消化再创新的“华龙一号”遵循我国和全球最新安全要求并根据福岛核事故经验反馈，是国际最先进的能动与非能动相结合的压水堆核电自主品牌。集能动系统的高效成熟与非能动系统无需电源的优势多重手段实现完善的严重事故预防和缓解措施。第四代核电技术超高温气冷堆和钠冷快堆两个系统已经在研究之中。超高温气冷堆以气代水作为冷却剂，有利于在内陆设厂。钠冷快堆实现了核燃料与反应产物之间的循环运转，提升了铀的利用率，减少高放射性废物。

3.2中国核电站安全保障

中国作为在建核电机组最多的国家，中国政府对核电安全尤为重视。

从选址上分析，日本是地震多发国家，福岛核电站正处于环太平洋地震带。我国的核电站在建设选址时已经考虑到了地质结构的稳定性和海啸的可能，已尽可能避开地震带、生活水源地及人口稠密区；充分考虑到地震活动的不确定性及可能带来的次生灾害等。我国核电厂选址法规标准基本以国际原子能机构IAEA核安全标准为基准，部分因素如核电厂抗震设计基准限值结合国内的地震背景进了适当调整。依托《核电厂厂址选择安全规定》及其附属导则，以及《放射性污染防治法》和《核动力厂环境辐射防护规定》等结合当地水体环境，天文潮径流洪水等变化进行核电站选址工作［4］。

在国家监管方面，环保部下达对包括核安全设备、核动力厂和研究堆、核燃料循环和核技术利用四大核安全监管的重点持证单位进行考核。覆盖全体持证单位，覆盖所有骨干人员；对隐瞒虚报零容忍，对违规操作零容忍，把安全关口前移，从本质上保证核安全。各单位在设施设计、制造时对生产活动采用动态监控，定期开展隐患排查，及时识别控制安全风险。，中美合作的核安保示范中心已经在北京投入运行，该中心是目前世界规模最大、设施最先进的核安保示范中心，是两国共同应对核安保威胁、深化核能领域合作的重要机构。

4　发展核电的必要性

中国现有能源消费结构是以煤炭、化石能源为主，带来了大量碳排放，环境问题日趋严峻。2014年中美双方共同发表了《中美气候变化联合声明》宣布各自2020年后应对气候变化的行动计划。针对中美现阶段实际情况，在保有经济增长的前提下完成碳减排目标，集安全性、经济性和环保性于一体的核电是最优选项之一。

4.1发展核电的经济性

核电站的基建费比同规模火电站高58%，但燃料费用仅为发电成本的27%，总的发电成本比火力发电低30%-50%。煤炭运输已经成为中国交通运输的严重负担，2014年1-7月中国铁路货运中，煤炭运量占总货运量的88.39%。我国煤炭消费比例高达70%，而世界平均水平仅30%，在开矿、加工、运输和电站运行中因事故死亡人数方面，燃煤电站也要比核电站高数十倍。据法国原子能与可替代能源委员会主席Bernard Bigot测算.目前风电电价是核电的2-3.5倍.太阳能电价为核电的4-8倍，但二者的主要缺点是能流密度低，随环境因素波动大且占用过多土地资源。与之形成对比的是光照、温度等自然因素变化不会影响核电站持续稳定的发电。

核电工业属于高危高技术行业，其中核电设备设计与制造的技术含量高，质量要求严，产业关联度很高，涉及上下游几十个行业。是高端制造业代表，具有极高的商业价值，是对外贸易的有力支撑，加快核电自主化进程，有利于促进技术创新，提高中国制造业整体水平、材料和加工水平。中国现已具备年制造8台/套百万千瓦级压水堆核电机组主设备的能力。据估计，一台机组出口一台机组出口带动的产值约300亿人民币。

4.2核电的环保性

核电不释放有毒及温室气体，对同样发电量而言，燃煤电站引起的致癌危险性要比核电站高数十倍。美国太空总署（NASA）的报告指出，在1971-2009年间，使用核电已然避开了假设不用核电所造成的近200万人损失（计入三大核灾难）［5］。美国橡树岭国家实验室测算所有生长在火电厂辐射区内的作物，其辐射当量比核电厂周围的高出50%～200%。

核能是目前所有能产生能源的技术中对产生出的废物承担全部责任的唯一一钟技术。且核能的放射性废物相对于化石燃料发电产生的少得多，其安全处理方法也是已经被证实了的。

4.3核电站运行时的辐射影响

核电站运行时周围居民实际受到核辐射的放射性剂量是50μSv/a。而辐射存在于整个宇宙中，人类一直受着天然电离辐射，从环境中受到的放射性剂量为1000μSv /a。海拔每增高500 m受辐射剂量会增加100-200μSv/a。。事实上火电站所带来的辐射高于核电，火电站相关联的急性事故死亡率是核电链的60倍，所受辐射剂量比核电链高10倍；而公众受到火电站的辐射剂量为核电链的50倍［6］。

5　后福岛时代的核电发展

福岛核事故引起了强烈的社会响应，能源可靠度被国际社会所关注。德国政府拟于2022年完全停止使用核电，但昂贵的发电成本影响了民众的生活用电，制约了经济发展使得20%以上企业计划迁往国外。加拿大等国也停止新建核电站计划但未停止使用核电。一次能源的多元化，是国家能源安全战略的重要保证。中国核电发展在经历了短时间的停摆后，2012年国务院发布了《核电安全规划（2011-2020年）》及《核电中长期发展规划（2011-2020年）》明确了重启核电站项目，目前在建反应堆24台，居世界第一位。“十三五”期间计划核电装机达5800万千瓦，在建3000万千瓦以上。要应对当下资源紧张、环境污染、气候变化等三大挑战，其根本出路是建立清洁、安全、永续的能源保障体系，降低化石能源比例首当其冲。发展核电可改善我国的能源供应结构，有利于保障国家能源安全和经济稳步发展，核能在质疑中稳步发展，有望成为国民经济发展的强有力保障。

6　结语

核电因其安全、经济、环保和持续稳定发电等优势成为了缓解环保及能源压力，调整能源结构的重要能源形势。核安全问题与全人类的福祉息息相关，增进核安全离不开各国的合作。福岛核事故让民众恐慌的一个重要原因在于事故后的封闭式自救，中国核产业有较强的保密性，不了解以至于对核能应用存在夸大猜想带来了不必要的核恐惧，加深了民众对核安全的担忧以及对核电行业的不信任。今后的核电发展中不但要加强国际合作、积极研发新技术、培训核电人才、加强安全监管、普及核电知识更要对危机处理方面采取快决策、高透明度的处理，将核电事故造成的冲击降到最低。培训一批具有高度社会责任感和大局意识的“专家型记者队伍”在事故后对事件进行可靠报到是提高核安全信息透明度有效手段。

参考文献

［1］郭位.核电 雾霾 你［M］.北京大学出版社，2014年第一版.

［2］瞿秀静，等.新能源技术［M］.第二版，化学工业出版社，2010.

［3］王大中.21世纪中国能源科技发展展望［M］.清华大学出版社，2007.

［4］常向东.我国内陆核电站选址评价中应关注的问题［J］.核安全，2007（3）.

［5］P.A.Kharecha，and J.e.Hansen，“Prevented Mortality and Greenhouse Gas Emissions from Historical and Projected Nuclear Power，”Environmental Science & Technology，4889-4895，47（9），2013.

［6］潘自强，等.核与辐射事故（事件）中的社会响应问题［M］.原子能出版社，2011.

作者简介：

郑晓晓（1993-），女，浙江温州人，大学本科，主要从事电力系统及新能源发电方面的研究。