我国核电发展的现状、问题与对策建议

余少祥

（中国社会科学研究院 社会发展战略研究院，北京 100732）

1954年，以前苏联第一座核电机组建成为标志，人类开始步入和平利用核能新时代。1981到2000年间，由于美国三哩岛以及前苏联切尔诺贝利核事故发生，直接导致全世界核电利用停滞，人们开始重新评估核电的安全性和经济性。进入21世纪后，由于能源和环境危机越来越严重，核电作为一种“清洁”能源重新被人们提起。目前，世界上已有30多个国家和地区建有核电站。根据世界原子能联盟的报告，全球核电在逐步增长，2018年核能发电量达到2563TWh，人均核电用电量为10.3%，比2017年增加了1.7%。

一、我国核电发展现状

我国自20世纪80年代开始制定核电政策，建设压水堆核电厂。1991年，第一座30万千瓦核电站秦山核电站投用，1994年大亚湾 100万千瓦压水堆核电站投用。之后，我国又相继建设了秦山二期、岭澳、秦山三期和田湾等核电站。2011年，日本福岛核电站泄漏事故发生后，中央政府一度暂停了所有核电项目审批，并对现有设备进行综合安全检查。但在2012年5月，核电站项目又被重新提上议事日程，而且获得加速审批许可。

截至2019年6月，我国大陆运行核电机组共47台，[1]核能发电量居全球第三位，占总发电量的4.2%。与此同时，我国在建核电站数量占世界在建核电项目总量的40%以上。按照国家发改委的规划，我国2020年在役核电机组超过70座，占发电装机总容量的5%以上，2030年这一比例达到10%，2050年装机容量超过4亿千瓦。[2]根据国家能源局和中国工程院的政策目标，2020年核电发展总量为8000万千瓦，2030年为2亿千瓦，2050年为4亿-5亿千瓦，核电将成为我国的主要能源之一。我国《“十三五”规划纲要》也明确提出：“加速开发新一代核电装备和小型核动力系统、民用核分析与成像，打造未来发展新优势。”在2018年中国电力发展论坛上，核电被描述为“人类最具希望的未来能源之一”。[3]据统计，除了将要建设的星罗棋布的核电站，我国在用核放射源达到10万余枚，涉及单位1万余家，在用核射线装置12万余台（座），涉及单位近5万家，[4]覆盖全国31个省、直辖市和自治区。

2018年以后，由于核电发展“规划”遭到学界、民间团体和很多专业人士的激烈反对，加上国家产业结构调整，经济增速放缓，电力紧缺现象得到缓解，内地筹建的核电站先后被党中央和国务院“叫停”。但是，从政策层面看，该计划只是暂时搁置，而不是终止或取消。因此，核安全隐患依然存在，继续研究核电安全及相关问题仍有必要。2014年，习近平总书记在中央国家安全委员会上首次提出总体国家安全观，将核安全作为非传统安全纳入国家安全体系，使国家安全的内涵更加丰富，内容更加全面。[5]党的十九大报告指出，坚持总体国家安全观，必须“坚持国家利益至上，以人民安全为宗旨”，“统筹国土安全和国民安全”，[6]体现了国家对安全形势的科学研判和安全战略思想的与时俱进，也体现了国家对维护核安全的高度重视和坚定信心。

二、我国核电发展的主要问题

（一） 核电没有绝对安全

1. 核电站设计的“安全”系数，都是理论上可计算，未经实践或实验考验的“理论值”

由于人类的安全技术还没有完全到位，不论如何设计和测试，都不能保证其“不安全系数”为零。[7]核电站是迄今人类设计的最复杂的能源系统，核反应堆是非常复杂的机器，任何复杂的系统都不能保证永不出错，且一个错误会导致另一个错误。人们普遍忌惮核危险，因为其危险系数实在太高了！1979年美国三哩岛核泄漏事故就是“由于设计相关问题以及人为失误”，“导致事故扩大”。[8]切尔诺贝利核电站事故、吉斯亭灾难、苏联K-431核潜艇事故、苏联核潜艇K-19事故、白垩河核反应堆事故、温德斯格尔火灾、哥斯达黎加放疗事故、萨拉戈萨放疗事故、戈亚尼亚事故、教堂岩铀矿石泄露、SL-1和福岛第一核电站事故等，都暴露了核安全设计的疏漏和不足。美国核设施实地对抗演习结果表明，“单靠桌面电脑的模拟和易损性评估，只能揭示评估者所能想象的漏洞”，[9]评估者想像不到的漏洞仍有可能会被漏掉。

2. 任何安全设计都经受不住人为事故和自然灾害的袭击

法国原子能委员会领导的一个评估活动表明，没有任何技术创新能够消除核电站运行中人为的错误，尤其是在维护和测试时，只要有人在很小的环节犯下一个小错误，都可能导致整个系统崩溃。不仅如此，自然灾害的影响也是防不胜防。福岛核事故表明，并非日本“做不出安全型核电站”，“而是日本人没有预料到会发生‘千年一遇’的9级地震，又激发‘难得一见’的大海啸”。[10]我国是旱涝频仍，地震、地质、气候灾害多发的国家，现拟在长江流域建造的核电站有22座，总功率高达2600-3000万千瓦。长江流域在历史上有连续多年大旱的纪录，一旦遭遇大旱，水源枯竭，很可能出现特大核电站事故。[11]正如何祚庥院士所说，即便没有旱灾，如果常年累月将大量的温度超过80度的热水向长江或其支流倾注，会将水中的鱼和很多生物烫死，造成严重的热污染。

3. 核恐怖袭击和战争打击防不胜防

近几年，国际恐怖组织一直在寻找能够造成重大人员伤亡和巨大物质损失的恐怖手段，他们尤其垂涎核恐怖袭击。中国应对国际恐怖分子、民族分裂分子和宗教极端分子等袭击和破坏的压力也很大，尽管中国核安保水平有一定提升，但由于核电站数量多、分布广，管理人员缺乏，核安保措施也非100%严密，很难确保没有失误。而且，恐怖分子要袭击核电站，在技术上很容易实现。除了可以用飞行小型爆炸物直接命中核电站主体部分，断电、断水和网络攻击，[12]都将造成不可逆转的损失。此外，还要考虑未来可能发生的战争打击。由于台湾问题远未解决，与周边国家的领土争端也从未间断，很难说将来不会爆发局部战争甚至大规模战争。那时候，正如台湾一个电视节目主持人所说，只要瞄准大陆遍布各地的核电站和核设施发射导弹，就等于投放成百上千的核武器。

4. 中国核电安保设施处于事实上的较低水平

由于国家发改委要求核电的发电成本不能超过石油发电成本的20%，中国设计的核电站为了降低成本，实行的安全标准是很低的。中国的核电之所以“便宜”，就是因为建设的安全标准低，而且没有算上后续处理成本。[13]这里举两个例子：其一，中国的“快中子堆”系引自法国研发的凤凰堆，或又吸收了俄罗斯的某些技术。而在法国，凤凰堆被公认为性能不够安全，没有产业化前景，已经停止研发。其二，中国在建核电站主要引用美国西屋公司的AP1000技术和标准。“9·11”事件后，美国法律要求新建核电厂必须在遭遇类似波音747这样的大型飞机恶意撞击下，仍能保证反应堆堆芯或安全壳安全。中国因没有法规这样要求，未采用这项设计修改。事实上，美国AP1000升级版技术于2011年在英国竞标时已惨遭安全评审出局，说明国际社会对其安全可靠性持观望和怀疑态度。[14]

（二） 核废料的问题无解

1. 核废料的污染周期长

目前，世界上核电站的寿命只有40年，而其退役后留下的核废料污染周期长达20万年，会给环境留下巨大的包袱。根据学者吴辉的研究，核电企业解散后，数千吨高能核废料和数万吨中低放固体垃圾留在当地，谁来监管、保护和预防事故发生？这些核废料只能静静地存在，慢慢地扩散，摧毁周围的一切。国外的研究表明，土壤中放射性核素的比活度受大气沉降自然源的影响很大，而且137Cs的有效耗尽半衰期系数远低于放射性核素的半衰期。[15]核废料只要吸入10毫克就足以致命，到时谁来保护民众的安全？因此，我们不能仅仅考虑40年运行期间的安全，而忽略长达20万年的核废料的安全，也不能仅仅考虑40年运行成本，而忽略长达20万年的核废料处理成本。如何妥善处理和储存核废料，保证其在长达数十万年内不致严重破坏人类居住环境，世界各国包括我国都未能找到妥善方案。

2. 对核废料无法进行消除放射性处理

目前，人类所能够控制的核反应对象只有铀235和钚239，其它放射性元素如氚等无法解构，只能任其衰变，输入环境。[16]因此，高能核废料确实无处可去，这也是福岛核电站将400吨污水直接排入大海的原因。根据学者吴辉的研究，高能核废料无论是丢到海里，还是送到太空，还是在陆地上深埋，都是行不通的。丢到海里已经被国际法所禁止，运到太空虽然比较安全，但几十万吨核废料（还不包括沾染放射性物质的厂房、设备、排放物等）的发射成本令人无法承受，而且也存在发射事故的可能性。在陆地上深埋也是不可行的。[17]美国内华达州的尤卡山核废料处理场，筹划了30年后最终放弃。原因是核废料持续高热，如果不能持续冷却，就会自燃，造成氢气爆炸，或者遇水爆炸。[18]现在所谓第四代核技术即“快堆”（“快中子反应堆”简称），号称能解决核废料问题。其真相只是把核废料的一小部分加以利用，而不是把核废料整个吃掉。吴辉认为，就算现代科技能将其中的钚提取出来，剩下的残渣仍要处理，只要有残留，同样可以毒死全人类。

3. 如果算上后续处理成本，核电是副产出

首先，核反应堆无法彻底拆除，只能“进入永久关闭状态”，[19]因为其堆芯剧烈的辐射，能让人分分钟毙命当场。目前，美国人想到的唯一办法是建一层墓棺，拦住核废料的扩散。混凝土的使用寿命只有100年，100年后在日晒雨淋下就会开裂，甚至变成齑粉。到时候如果仍想不出办法，就只能继续新建墓棺，20万年就是2000层。[20]这个费用显然没有算进电价成本。其次，中低放废物（沾染了放射性物质的厂房、设备、排放物等）的处理也是巨大的难题，如核废料储存库安全“对芬兰未来数千年生态系统的影响”已经引起了广泛讨论和关注。[21]因此，美国缅因州退役的洋基核电站一直是露天存放。美国解决不了核电站的退役问题，德国、法国、日本和中国也不例外。根据何祚庥院士提供的数据，一个功率为100万千瓦的核电站，需要的后处理厂建造费用是6亿欧元，相当于建几个核电站。至于“核嬗变”、“地质处置库”等核安全措施，由于缺乏成熟技术，不知道要花多少钱。[22]如果把这些计入成本，核电无疑是副产出。

4. 中国可利用的铀资源有限

根据《中国能源中长期（2030、2050）发展战略研究》“核能卷”提供的数据，全世界“保有可采天然铀储量为550万吨”。其中，我国探明的天然铀矿储量只有17万吨，且大型的、易开采的天然铀矿产资源较少，[23]属于贫铀国家。目前，全世界每年核电需要消耗铀燃料81633吨，按现有产能，地球上的铀矿最多可用70-80年，“因铀燃料与化石燃料一样，是不可再生能源，也有枯竭的一天”。[24]根据何祚庥院士的测算，如果我国要实现“2050年核电达到4亿千瓦以上”的既定目标，将至少面临“高达400万吨天然铀可采储量”的短缺，这个数字已经占到全世界铀资源总储量的72%。中国地质科学院全球矿产资源战略研究中心闫强博士分析，由于铀矿需求量将大大超过我国现有资源量，面对急剧攀升的需求，铀矿供应严重短缺很快就会出现。[25]如果不顾现实和客观条件，盲目地大批上马核电站，一旦开工不足，必定到处都是废弃的核电厂，也就意味着土地的永久丧失。

（三） 核安全立法和制度保障不够

1. 核安全立法体系不健全

到目前为止，中国尚未建立完善、科学规范的核安全立法体系。2016年，在华盛顿核安全峰会上，习总书记指出，要“完善核安全立法和监管机制”。[26]但是，我国核安全领域还有不少立法空白，在核安全设施监管和核材料处理等方面，与一些国家如美、日、德、法相比还有差距。首先，核安全基本法缺失。作为核安全领域基本法的《原子能法》已经酝酿了30多年，一直未能出台。其次，尽管已经出台《核安全法》，该法仍存在很多问题。再次，涉及核安全的部分法规亟需修订。一方面，一些法规内容重叠、交叉，需要清理；另一方面，一些规定原则性过强，缺乏可操作性。而且，有的立法目的对核安全保障不明确，与国际立法趋势存在偏差。此外，缺乏对公众知情权和参与权的保障性规定，可能损害民生福祉。

2. 核安全制度存在一些突出问题

首先，核安全监管部门繁多，缺少统一的监管机关和程序。比如，对核设施安全许可由环保部核安全局负责，对放射装置许可则由卫生和公安部门负责，对贮存、处置放射性固体废物则由“国务院环境保护行政主管部门”负责。其次，在核电项目环评方面，存在规划环评缺位、公众参与程度低的结构性缺陷，在核电建设及监管中，存在环境质量标准缺失等问题，[27]导致一些应当测定的指标因立法中未作规定而被忽视。再次，放射性废物管理制度存在诸多缺陷。比如，对放射性废物处置设施关闭后应采取的措施、放射性废物越境转移的防治措施等未作规定，对放射性废物管理中的公众权益，也没有规定。第四，在树立核安全文化方面存在许多疏漏，缺乏体系化的教育制度，缺乏鼓励公民提高核安全意识的机制等。2018年8月，国务院办公厅印发《关于加强核电标准化工作的指导意见》，提出到2027年跻身核电标准化强国前列。先解决安全问题再发展，是真正明智的选择。

3. 对社会和民众权利保障不够

目前，各地的核电厂建设都是靠国家强力推行，在选址、运行条件等安全性评价中，公众几乎没有话语权，且我国至今“仍未建成真正意义上的核电低放废物处置场”。[28]实际上，核电公司作为市场主体，追求的是单纯的商业利益，与国防、军工等完全不是一个概念。中国的《核安全法》在明确各主体安全义务的同时，没有对核损害赔偿作出明确规定，是很大的缺陷。关于核损害责任，在中国立法中也近乎空白，只有《民法通则》及《放射性污染防治法》作了一点概括性规定，对于损害责任认定原则、赔偿范围及数额、诉讼时效及管辖等规定都不明确。

（四） 放弃和淘汰核电是国际趋势

1. 核电站一旦发生事故将造成永久伤害

根据公开报道，全世界已经发生16起严重核事故。其中，最严重的是1986 年前苏联切尔诺贝利核电站爆炸。此次事故导致9.3万人死亡，27万人患癌，[29]且有16万平方公里土地不适合人类居住，直接经济损失达到3580亿美元，是前苏联生产的全部核电的总价值的很多倍。日本福岛核泄漏事故发生后，核电站周围30公里范围成为无人区，约20万难民无家可归。因此支付的第三方核损害赔偿金额已高达4.7万亿日元（约合390亿美元），“后果非常严重，教训也相当深刻”。[30]2011年9月，法国马库勒核电站附属设施核废料处理中心发生爆炸，导致4人受伤，1人死亡，“像日本、法国核技术这么发达的国家，都照样发生核事故，说明在设计和建造核电站过程中，不可能把所有危险都考虑到”。[24]

2. 一些国家已宣布放弃或淘汰核电

经过几十年的实践，在发现核电无法消除的巨大隐患之后，以国家名义禁止或限制是必然趋势。2002年，德国（核能发电占31%）通过《核能禁止法》宣布放弃核能。2011年5月，瑞士（核能发电占40%）政府宣布，将不再重建或更新核电站。福岛核事故发生后，日本宣布放弃核电。瑞典（核能发电占39%）早在1980年就以全民公决的方式决定，在今后20-30年内逐步取消核能发电。法国已经削减了核能发展计划的一半。美国核电站也面临关闭潮，“虽然业内仍然大肆鼓动核复兴，但目前现状仍然不甚乐观”。[24]由于福岛核事故影响，奥地利等反核电国家更坚定了其主张。前不久，意大利关于重启核电的方案也在全民公投中遭到否决。

我国核电“大跃进”计划，在很大程度上是核能集团及人士主导的。其根本原因有两个：一是利益驱使，二是政治僭越。这些核能公司为了商业利益，置国家、社会和人民的生命财产安全于不顾，诱导政府大规模发展核电，夸大核电的优点，缩小甚至隐瞒核电的危害。正如学者吴辉所说，核电能不能搞，应该由核电本身的性质来决定，而不是由核能公司来决定—他们说“安全”就安全。核能公司的目标是市场和利润，不像核导弹、核潜艇或核航母等军事工业，是为了国防利益。我们拥护发展核军事工业，建立强大的国防，但坚决反对以国家名义谋取商业利益，为了商业利益僭越自然。

三、我国核电发展的相关建议

（一） 利用核电，应该控制范围和规模

1. 有限的核资源，优先满足国防和军事工业的需要

我国现存仅有不到15万吨的天然铀资源，应优先保证核武器开发、国防舰艇、海岛防御等的需要，也可为民用船舶，港湾吞吐等提供核动力。为支撑现有核电站的正常运行，我国每年天然铀用量的85%需要进口。如果核电进一步“大跃进”，铀资源供应必将严重受制于国外，比石油约60%的依赖度要高很多。因此，在核能利用上，必须阻止类似“大跃进”的狂热势头，我们没有必要在能源问题上饮鸩止渴，还要像购买铁矿石一样背上沉重的经济包袱。

目前，我国核电仅占发电总量的4.2%，即使完全摈弃也不会对我国电力供应带来太大影响，不像法国（核电占75%）、斯洛伐克（核电占53.5%）、比利时（核电占51.7%）等国，如果立即全面放弃核电，将意味着生活受到严重影响，经济要处于半停滞状态乃至瘫痪。这些国家一是电力需求量小，几座核电站就占了电力总量大部分，二是是地质灾害少，气候条件好。事实上，这些国家在处理报废核电站时，还要建设其他类型电站取代核电的空缺，不仅需要巨量资金，也需要很长时间。我们理当继续开发和研究铀的同位素分离技术、乏燃料的后处理技术和重水生产技术，除了用于军事目的，也可以在海岛、海边建立海洋核动力平台，[31]装备远洋海轮或核动力快艇。即便出现安全事故，也不会污染水源和粮食基地，危及人民的生命财产安全。

2. 利用核电，可移师海岛，量力而行

本文赞同何祚庥院士的观点，在内陆地区尤其是人口密集的工业区不宜大规模兴建核电站，在核电站建设上不能搞“大跃进”，[32]但不反对在符合条件的偏远海边或海岛上建设核电站。在我国，有18000多公里海岸线，6300多个岛屿，300多万平方公里的管辖海域，发展海洋经济潜力巨大。[33]据报道，2019年前三季度，我国海洋生产总值近6.4万亿元，同比增长6.3%，[34]占同期国民生产总值比重的9.17%，就业人员超过3500万人。因此，有人说下一个世纪是海洋的世纪。

我国“拥有和平利用公海和参与国际合作开发海洋资源的权力，开发和利用海洋资源的空间广阔”，如果“要拓展新的发展空间，必须向海洋进军，大力发展海洋经济”。[33]这就需要用核动力装备远洋海轮，装备能保护海洋经济安全的核航母、核潜艇和各种舰艇，甚至建造可移动的核动力能源体系，建立不沉的海防基地。在海岛或海上建立核电站，开发核能技术，一方面可以调节海岛的电力供求，应对未来可能发生的石油短缺，另一方面可以为船舰或海上平台提供动力源。不仅是军事设施和海防战舰需要核能支持，海岛建设和远洋海轮等也都需要核能供给。如果核电站规模和布局合理，就可以将我国面积在1平方公里以上、数量达到7000多的海岛建设成不沉的海防基地。

（二） 大力开发新能源，取代核能

经常有业界人士诘问：不发展核电，面临电力短缺怎么办？事实上，着力研究和开发新能源，才是解决能源问题的治本之策。前述可知，核电在我国的电力结构中占比只有4.2%，完全可以通过加大新能源开发来代替。由于不是本文研究的重点，这里略举数例予以说明：（1）太阳能，我国幅员广阔，有着极为丰富的太阳能资源，目前，我国在太阳能应用技术和产品开发方面取得了一定成就，但太阳能开发还不到总量的十万分之一。[35]（2）水能，根据最新普查结果，我国可开发水能资源年发电量为2.47万亿kWh，在世界各国居第一位，截至2019年5月，年发电量约0.4万亿kWh，仍有很大的潜力可以开发。（3）风能，我国风能蕴藏量巨大，是水能的10倍，而且分布广泛，永不枯竭，目前开发只是极小部分。（4）海洋能，包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海洋渗透能等，[36]与发达国家相比，我国在这方面的开发极为有限，也没有形成规模效益。（5）地热能，我国地热资源占全球的六分之一，总量约320万兆瓦，折合8532亿吨标准煤，目前开发不到年可利用量的千分之五，发展潜力巨大。[37]（6）氢能，首先要立足于将工业副产品中的氢加以利用，如焦炉煤气制氢。我国焦炉煤气资源十分丰富，如果利用好，可以替代很多核能工厂；其次要加强研究，通过分散的二次能源制氢。（7）生物质能。我国拥有丰富的生物质能资源，但目前发电规模和研发能力都很有限，应该进一步加强。

（三） 积极探索未来可用的新能源

从现实中看，未来可开发利用的新能源远远不止这些。例如，煤层气（俗称“瓦斯”）也有极大的开发利用前景。据不完全统计，我国2000米以浅的煤层气资源总量约为326366×108米3，其中1000-2000米埋深的为215666×108米3，1000米以浅的为110700×108米3。[38]再如，可燃冰（又名天然气水合物）被称为能满足人类使用1000年的新能源，被称为“未来新能源的代表”。[39]据测算，1米3的可燃冰可释放出160-180米3的天然气，其能量密度是煤的10倍，而且燃烧后不产生任何残渣和废气，被誉为21世纪的绿色能源。2010年，我国科考人员在南海北部神狐海域钻探目标区内，圈定11个可燃冰矿体，含矿区总面积约22平方公里，矿层平均有效厚度约20米，预测储量为194亿米3。[40]2013年6月，我国在广东沿海珠江口盆地东部海域首次钻获高纯度“可燃冰”，其探明规模相当于1000-1500亿m3的天然气储量。[41]据悉，我国有望在2030年实现可燃冰商业开发，能源问题也将迎刃而解。

除了太阳能、水能、风能等被大量应用的新能源，科学家还在积极探索更新的能源产品，包括：（1）藻类能源，藻类是地球上石油和天然气的来源，存量丰富，[42]美国旧金山Solazyme公司已成功从海藻中提取加工各种燃料。（2）细菌能源，美国硅谷LS9公司的研究员“发明了一种细菌遗传改造转基因技术”，通过“对不同菌株进行遗传改造和微生物转基因培养，使这些微生物在细菌的作用下，将能量转换成乙醇或石油替代品”。[43]（3）垃圾能源，加拿大正在建造北美规模最大的汽化垃圾发电厂，整个项目耗资1.25亿美元，建成后采用新型等离子电弧汽化发电技术，每天吸收城市生活垃圾400吨，发电量达21兆瓦。（4）天气能源，加拿大工程师路易斯·米彻尔德设计的“人造龙卷风”发电系统，每次“能够产生200兆瓦特电能，满足20万户家庭用电需求”。[44]（5）温室气体能源，美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家已成功将有害温室气体变成燃料，目前，他们“正在测试一种热电发电机，探索从汽车排出的废气中重新捕捉能源并产生电力”，[45]可见，只要勇于探索，能源总是有的。

四、结论

国际能源署（IEA）对2000—2030年国际电力需求的研究表明，“来自可再生能源的发电总量年平均增长速度最快”，“在未来30年内非水利的可再生能源发电将比任何其它燃料的发电增长都要快”。[46]目前，全球可再生能源利用比例总体偏低，与不同国家重视程度和开发成本偏高也有关系。根据国际可再生能源署（IRENA）2018年第八次大会发布的报告，可再生能源电力将在两年内进入“平价时代”，竞争力大大增强。[47]关于核能的发展，随着公众“认可度”下降，核电站建设开工和并网率也在整体下降—这是国际新形势。一些国家已明确宣布放弃核能，核电站落到“老鼠过街、人人喊打”的地步。因此，我们要大声疾呼：核电“大跃进”，应该彻停！