当前核电的形势分析
——专访国家核安全局第二届核安全与环境专家委员会委员郁祖盛
2018-01-14高树超
本刊记者 高树超
郁祖盛第三届中国人民解放军海军核安全专家委员会委员,曾任国家环境保护总局核安全中心副主任,第三届国家高科技能源领域专家委员会委员,中国核学会核能动力学会副秘书长、理事,第三届全国压力容器标准化技术委员会委员,中国核能发电学会副理事长,国家环境保护总局研究员职称评定委员会副主任、核安全中心技术委员会主任。现任国家环境保护总局(国家核安全局)第二届核安全与环境专家委员会委员、国家核电技术公司技术委员会名誉委员。
电力总量需求减缓,能源结构要向“少污染”的方向发展
《中国核电》:发电企业的“负荷因子”直接关系到企业的“利润”,在电力行业如此激烈的竞争形势下,电力发展的动力不足,核电的出路在哪里?
郁祖盛:1949年,我国电力容量才173万kW,到1978年我国电力容量增至5 712万kW,1994年我国电力容量2亿kW,到2016年我国电力容量增至16.5亿kW。快速增长期间,2005年以后,几乎每年增加1亿kW。这是过去全世界发展史中,从来没有过的现象。
2014年我国从缺电转为电力供应过剩状态,由于电力过剩的原因,发电设备的发电小时数逐年下降。2016年的发电小时数已降到了3 785 h,已经影响了发电企业的效益,特别是“火电”企业。
当前,如何“消纳”核电机组容量已成为“问题”。例如:辽宁红沿河核电站4台100万kW机组已投入电行,但2017年上半年只2台机组运行。
2017年IAEA总干事在“世界核电的现状与展望(International Status and prospects for Nuclear Power 2017)”一文中说道:“该机构对全球已安装的核电装机容量的 ‘高预测’表明相比2016年的水平,到2030年将增加42%,2040年将增加83%,2050年将增长123%。在‘低预测’的情况下,预计2030年的产能将下降至12%,2040年下降15%,然后在2050年反弹至目前的水平。”高、低预测的选择取决于对核能的不同政策。
世界核能协会(WNA)预计:到2050年,为实现巴黎协定的目标,即:把全球气温,较工业化前水平控制在升高2 ℃之內,并为把升温控制在1.5 ℃之内而努力。要完成巴黎协定的目标至少还需要将目前的核电装机容量增加一倍。如果全球电力供应的25%由核能提供,这将需要大约1 000 GW新核电装机容量。电力市场将促进各种低碳解决方案。经合组织的核能机构(NEA)的发展部门(OECD)认为:核能可能会在未来的低碳电力领域中发挥作用。
各国专家预计:到2050年,中国的电力容量预计将增长43%,达装机容量近20亿kW。
核能利用是二十世纪人类最伟大的发现之一。经过50多年的发展,核电已经成为全球能源的重要组成部分,在应对全球气候变化、减少二氧化碳的排放、实现能源多元化保障等方面发挥着重要作用。
核技术是“战略”产业,美国在“页岩气”资源极为丰富,开发技术成熟的情况下,“特朗普”政府还几经声明要发展核能,核能技术是“军用”核技术的基础。中国是用电大国,没有理由不发展核能。
截至2017年11月,大陆地区在运核电机组共37台,3 563万kW(装机容量2.1%);在建核电机组共19台,2 187万kW,在建核电机组数量居世界第一。2017年前三季度核能发电量1 829亿kW·h,约占全国总发电量的4.2%,同比增长约21.37%。与火电厂相比相当于少燃烧5 706万吨标准煤,减少二氧化碳排放约14 950万t、二氧化硫排放约50万t、氮氧化物排放约42万t。
我国人均发电量4 000 kW·h、韩国9 000 kW·h、欧美发达国家7 000~8 000 kW·h。因此,我国人均发电量发展空间很大。我国全社会用电集中在“第二产业”,即“工业”,达70%,而“第三产业”和“城乡居民生活用电”仅约各占14%(中国目前农村居民用电很少)。中国要发展,后者还有很大的发展空间。2030年我国核电装机容量发展到1.2亿kW是有可能的。
“清洁低碳,安全高效”是大势所趋,安全高效发展核电,稳妥推进核电发展,是2018年国家能源局能源工作指导意见。
用事实说话,让核电被公众知晓
《中国核电》:国家核电政策如何保持相对稳定性的问题——“是举全国之力、上千名业内外专家经十几年反复科学论证的结论可信,还是少数人用违背事实、夸大数据来绑架舆论的说法靠谱?”
郁祖盛:记得多年前中国工程院在天津举办的第139场中国工程科技论坛“我国核能的科学发展”上,15位院士在内的业界专家的归纳令人印象深刻:
(1)核能“原罪”。人类首次利用核能,很不幸地是在战争场合。“你可以令人信服地纵谈和平利用核能、人类控制核能的美好前景,但却很难抹平那样惨痛的原始印记”。
(2)核事故的滞后和扩散效应。尽管核事故死亡人数远少于矿难、车祸,但像切尔诺贝利那样的核事故直接导致了一座中型城市“空城”的灾难,其后果至今尚未处置干净,“这对人们心理的连锁冲击是难以用具体数字形容的”。
(3)核能的神秘感。核电站区别于常规电站的最大不同,是在“常规岛”前端被称为“核岛”的反应堆,常规岛跟普通电厂一样,所有人一看便知;而核岛因核能的特殊性,反应堆被全部置于严密的安全壳内,外人不得其详。这就使核电蒙上一层神秘面纱,而“神秘的东西容易引发恐惧是人之常情”。
可被知的核安全,是公众的“定心丸”。这是“观念”问题,绝对的、100%的安全是不存在的,要求绝对意义上的安全,等于“幻想一种完全无风险的能源”,“主张一种毫无代价的收益”,这是不现实的。所以,一方面要回归理性,回归常识:所谓安全,其实就是人们常说的“足够大的利益+可以承受的、可控的风险”,而业界要做的就是“尽可能降低风险”;另一方面,讲究技巧、通俗易懂、无缝对接的沟通也十分必要,有时甚至是决定性的。
业界虽然有编得很漂亮的核能科普小册子,有定时不定时的核电站“公众开放日”活动等,但“覆盖面还是不广”,宣讲、沟通“还是不深、不透”。最关键的是,要把业界习以为常的“蛮不讲理”的监管,“不惜代价”的安全设计,无孔不入的核安全文化,“无条件顺从”的安全程序,“严格到苛刻、细化到极致”的安全质量管控等这一切让公众知晓。仅仅自身做到安全,哪怕是工业领域最高级别的安全是不够的;一个可被知的核安全,才是公众的“定心丸”。
国内核电领域一有新动向总会引来一些不同声音,影响公众、甚至决策。以往,这些都被概括为“民间反核”,与大数据分析结果和事实不符”。例如,国内有核的7个省份,核能发电量占比分别为:浙江16.7%,广东15.6%,福建15.4%,辽宁8.9%,江苏3.7%。事实是,核电站所在地居民、地方政府没有“恐核”“反核”的。而且,随着时间推移,当地民众对核电的态度,呈越来越放心、亲和的趋势。以国内最早的核电站、已运营27年的秦山核电站为例,所在地海盐已成为有名的“核谐福地”。受此正面效应引导,那些尚未建设的厂址选地,普遍都表现出“就盼着你们来”的积极姿态,以最有希望首批获建内陆核电站的湖南桃花江、湖北咸宁、江西彭泽最为典型。
“反核”倾向不限于中国,世界范围内,“恐核”“反核”跟“挺核”的对立由来已久,历史上仅有的几次核事故无疑推高了“反核”的声音;只不过,“反核”在舆论层面所获的共鸣似乎从未像“福岛”之后这样明显。但在中外,其实际效果却大相径庭。
在美国,“反核”的声音也在“福岛”之后一度高涨,但由于相关法规体系健全,以美国核管会(NRC)为核心的监管制度有力,政府既定核能政策并没有实质性改变。而在国内,相关法规体系同样健全,监管标准和监管制度亦属最早跟国际接轨,核电规划经无数业内外专家学者反复评估论证后正式发布,却因为舆情而实际“停摆”。
保持国家核电政策相对稳定性,需要核电被公众知晓,使得“举全国之力、上千名业内外专家经十几年反复科学论证的结论”被公众了解,用事实说话,让公众能够辨别违背事实、夸大数据的说法。
科学可持续是发展之本
《中国核电》:面对环境保护压力、化石资源稀缺等诸多因素共同交织作用下,核电在经济社会发展中的重要作用更加凸显。正处于工业化进程和产业结构调整中的中国,如何实现核电产业科学发展、可持续发展?
郁祖盛:首先,解决军方需求是“核电的可持续发展问题”的重要方面。其“军民特性”决定了中国的决策者不会放弃“核电”的发展。虽然当前对民用核电“犹豫不决”,军方的需求却是旺盛的、明确的。南海诸岛的开发、核潜艇、核航母和大型驱逐舰都急需核动力;多种需求,不可能是一种方案。这也给各单位一定的机遇;虽然总需求量不大,满足军方的需求,可能是当前核能可持续发展的一种重要选择。
其次,坚定信心,发展民用核能。核技术是“战略”产业,中国没有理由不发展核能,这是军民融合的需求。我相信,人类解决能源问题的最终途径仍然是“核能”(裂变、聚变)。
在当前的形势下,民用“核能”很有可能会一定程度的“萎缩”。面对这一形势,我们能做的是希望 “核能” 再度“兴旺”能快一点到来。这涉及,如何统一“决策者”和国民的认识,使得大家想法回归理性、现实一点。我们希望可再生能源能成功,例如风能和太阳能。但“现实”的观点是“风能”和“太阳能”都有着它的“局限性”。从“可见的将来”来判断,要大规模、工业化的解决“能源”问题,核能还是现实的选择(包括核裂变和聚变)。
2015年“巴黎协定”要求,各方将加强对气候变化威胁的全球应对,把全球气温较工业化前水平控制在升高2℃之内,并为把升温控制在1.5℃之内而努力; 2016年12月27日国务院发布的《“十三五”控制温室气体排放工作方案》要求:到2020年,能源消废总量控制在50亿吨标准煤以内……大型发电集团单位电二氧化碳排放控制在550 g CO2/kW·h之内。目前,100万kW以上超超临界火电机组(一般设计)的二氧化碳排放量为704 g CO2/kW·h,也就是说:即使把现有的“火电”全部改为超超临界火电机组,也无法达到“550 g CO2/kW·h”的目标。因此,必须发展“低碳”和“无碳”(核电)能源。
中国向世界的承诺:在2030年单位GDT碳排放水平比2005年降低45%~60%,并在2030年左右二氧化碳排放达到峰值,且将努力早日达到峰值。
“碳税”“碳成本”,即“碳交易”的计入是“振兴核电”和实现我们向国际承诺的重要途径。核电因清洁环保、技术成熟、产能高效、运行可靠,已成为世界能源供应结构中重要的一部分。