我国核与辐射安全现状研究与探讨
2022-09-06于大鹏徐晓娟许龙飞
于大鹏,梁 晔,徐晓娟,许龙飞,张 玥
(生态环境部核与辐射安全中心,北京 100082)
我国是核能与核技术利用大国。多年来,我国核工业从无到有,创造了“两弹一艇”的辉煌成就。我国在建核电机组数量世界第一、运行数量世界第三,核工业链条完整,设施门类齐全,放射源量大面广,监管任务十分繁重。
2011年,日本福岛核事故导致放射性物质泄漏,造成了环境污染和恶劣的社会影响。该事故虽然对我国核工业的快速发展产生了不利影响,但也促使我国的核安全监管体系进入了高速、高质量发展阶段,各项监管制度不断完善,进一步促使我国核电建设朝着更加安全的方向迈进。
近年来,我国核能与核技术利用事业快速发展,并始终保持良好的安全业绩,我国核电厂没有发生过严重的核事故或2级及以上核事件。2016年,国际原子能机构综合评估报告认为我国的核安全监管有效和可靠。
截至2022年4月底,全国54台运行核电机组、19座民用研究堆、各城市放射性废物库均保持良好的安全运行记录,未发生国际核与辐射事件分级表2级及以上事件或事故。全国辐射环境质量总体良好,核设施和铀矿冶设施周围环境电离辐射水平、电磁辐射发射设施周围环境电磁辐射水平总体无明显变化。
本文概括性总结了我国近年来核与辐射领域的发展现状,重点概述了我国核电厂和研究堆的建设和运营情况,总结了核与辐射安全监管方面的历史和现状,汇总了我国核安全领域的法规体系。
1 核电厂
1.1 基本情况
截至2022年4月底,我国共有54台运行核电机组、17台在建核电机组。我国具有控股运行核电资质的企业有中核集团、中广核集团、国家电投和华能集团4家。中核集团目前控股在运核电机组25台,在建核电机组7台;中广核集团在运核电机组26台,在建核电机组6台;国家电投在运核电机组2台,在建核电机组2台;华能集团在运核电机组1台,即高温气冷堆核电站示范工程,在建核电机组2台。我国核电厂分布情况如图1所示(数据截至2021年12月31日)。
图1 我国核电厂分布情况Fig.1 Distribution map of nuclear power plants in China
总体上,运行核电机组和研究堆继续保持良好安全记录,未发生危及公众和环境安全的放射性事件。在建核电机组和研究堆建造质量总体受控。
1.2 我国核电发展总体向好
目前,我国是世界上核电发展速度最快的国家之一,在建核电机组数量全球第一。我国在运核电厂数量和装机容量全球排名第三,直追排名第二的法国,预计不久将超越法国。2021年我国核电全年发电量首次超越了法国,仅次于美国,全球排名第二,部分国际数据见表1。 此外,我国核电的大发展对节能减排、“双碳”等生态环境保护工作贡献巨大。截至2021年12月底,我国商运核电机组累计发电量4071.38亿千瓦时,占全国发电量的5.02%,相当于节约燃煤12315.9万吨,CO2减排32267.7万吨,SO2减排104.7万吨,NOX减排91.1万吨。2021年,我国核电机组平均负荷因子为88.94%,平均能力因子为92.25%。
表1 部分国家核电基本情况Table 1 Basic information of nuclear power in some countries
1.3 我国核电建设、需求双增长
近年来,我国核电在运机组装机容量逐年攀升。从2012年的16台机组额定装机容量 12626 MWe发展到2021年的53台机组额定装机容量54646.95 MWe,近十年间,我国在运核电机组数量增加37台,同比增长231%;装机容量增加333%。浙江秦山核电基地机组数量最多(9台),福清核电基地额定装机容量最大 (6678 MW),石岛湾核电基地额定装机容量最小(211 MW)。近十年在运核电机组总装机容量发展趋势如图2所示。
图2 我国近十年在运核电装机容量Fig.2 Nuclear power installed capacity in operation during the last decade in China
2012年至今,我国核电机组发电量维持高增长,发电量占比持续提升。2021年,核电累计发电量为4071.38亿千瓦时,同比上升11.17%,全国发电量占比5.02%。2021年,我国核电机组核能发电量前五的核电厂分别为:阳江核电厂(12.85%)、田湾核电厂(11.92%)、福清核电厂(10.42%)、红沿河核电厂(9.73%)和宁德核电厂(8.67%)。全国范围内,广东省核电机组发电量最多,为1204.1亿千瓦时。
1.4 关键技术高速发展
近十年间,我国核电技术发展迅速。EPR、AP1000等第三代核电技术被有序引进,并在国内陆续开工建设。截至2022年6月,两种堆型在国内运行状况良好,安全可控[1,2]。中国实验快堆建成和运行为我国核工业的高速发展和产业链的升级打下坚实基础[3]。小堆、微堆的研发取得阶段性进展,使我国在该领域处于国际领先地位[4]。海上浮动核电站研发建设工作逐步开展,成果显著[5]。在充分消化吸收国外先进经验的基础上,核电国产化进程成效显著,“华龙一号”研发、建设成功,运行状况良好,为下一步的核电建设和核电“走出去”奠定基础[6]。
2 研究堆和临界装置
2.1 基本情况
我国共有民用研究堆和临界装置19座,其中101重水研究堆安全关闭,氢化锆固态临界装置、DF-VI快中子临界装置、屏蔽实验反应堆、 5 MW低温核供热实验堆长期停堆。详细数据见表2。
表2 我国研究堆和临界装置基本情况Table 2 Basic information of research reactors and critical assembly in China
2.2 总体安全状况良好
我国研究堆一直保持良好的安全记录。2019年至2021年,研究堆营运单位分别报告运行事件14起、17起、9起、6起,均未对反应堆厂房外环境造成不良后果。事件数量总体保持在较低水平。总体而言,我国研究堆安全状况良好,为我国核工业发展做出了突出贡献。
3 核与辐射安全管理体系
我国核与辐射安全监管职能由生态环境部(国家核安全局)承担,负责全国核安全、辐射安全及辐射环境保护工作的监督管理,对全国民用核设施和核技术利用实施统一、独立的监管,通过许可审查与批准、监督检查和监督性监测等,确保许可证持有者依法开展核活动。
3.1 机构发展
1984年,国家核安全局成立,由国家科学技术委员会管理。1987年,我国成立了第一个地区性核安全监督站,即上海核安全监督站。随后,我国陆续成立了广东核安全监督站、成都核安全监督站、北方核安全监督站。为进一步提高监管能力和技术力量,苏州核安全中心、北京核安全审评中心等一批技术支持单位相继成立。1986年,核安全专家委员会成立。1989年,北京核安全中心成立,此机构为生态环境部核与辐射安全中心的前身。
1998年3 月,国家核安全局整体并入国家环境保护总局。2003年,中国颁布实施《中华人民共和国放射性污染防治法》,这是核安全与放射性污染防治领域的第一部法律。在此期间,中国的核安全监管组织体系更趋健全,设立了六个地区监督站,形成了覆盖全国的核安全监督总体格局;核与辐射安全中心、辐射环境监测技术中心等技术支持单位先后增编或升格,技术力量显著增强;形成了包括中国辐射防护研究院、中国原子能科学研究院、清华大学等十多所科研院所及高校在内的长期稳定的技术支持队伍。
2008年,国家环境保护总局升格为环境保护部。
2011年,国家核安全局业务职能部门从一个司扩充为三个司。
2018年1月1日,《中华人民共和国核安全法》实施,为优化核与辐射安全监管体制机制,进一步增强监管独立性、权威性和有效性夯实了法治基础。2018年3月,全国人大通过《国务院机构改革方案》,将原环境保护部的全部职能和其他部委的污染防治和生态保护相关职能进行整合组建生态环境部,统一行使生态和城乡各类污染排放监管与行政执法职责,对外保留国家核安全局牌子。
经过30多年的探索与实践,我国核与辐射安全监管机构逐步壮大,在结合国外先进监管经验的基础上,结合我国现状,走出了一条适合我国国情的核与辐射安全监管道路。
3.2 组织架构
核与辐射安全监管机构中央本级由总部、6个地区监督站和2个内部技术支持单位(一个直属单位、一个挂牌单位)共同组成,其组织结构如图3所示。地区监督站和技术支持单位相对独立运作,在行政及业务上接受总部的领导、管理和监督。地方生态环境部门也承担部分核与辐射安全监管职能,负责各地方核安全、辐射安全和放射性废物、核事故应急处理、辐射环境事故应急处理等方面工作,组织实施所辖区域的辐射环境监测以及对国控和省控重点污染源的监测等。外部技术支持单位来自核能行业的主要科研院所和企事业单位,如核设备安全与可靠性中心、苏州核安全中心、北京核安全审评中心、中国原子能科学研究院等,各省以及部分地市级生态环境部门也建立了相应的辐射环境监管技术支持单位,形成了一套覆盖全面、层级清晰的核安全监管技术支持单位组织体系。
图3 核与辐射安全监管系统Fig.3 Nuclear and radiation safety regulatory system
3.3 法规标准
我国核与辐射安全监管法规体系、模式机制等方面都借鉴了国际先进经验,在充分研究外部经验做法的基础上,逐步开发出了符合中国国情的体制机制,做到了后来居上[7,8]。
我国构建了以国家法律、行政法规、部门规章、指导性文件、其他监管要求文件为基础的核与辐射安全监管法规体系。部分文件如图4所示。为了保证核与辐射安全法规的高质量,国家核安全局对核与辐射安全法规采取两审制的原则,即法规送审稿和报批稿(初稿)相关文件需提交国家核安全专家委员会审议,国家核安全专家委员会的部分委员会议包括每季度定期组织召开的季度专题例会和不定期召开的临时专题会议。
图4 核与辐射安全监管法规标准体系Fig.4 Nuclear and radiation safety regulation and standard system
4 结论
经过30余年的探索实践,我国形成了在确保安全的前提下发展核能与核技术的国家政策,始终贯彻“安全第一、质量第一”的根本方针,逐步形成的一套较为完善的理念、方法和经验。
我国构建了监管大厦“四块基石、八项支撑”理论体系,确立了“安全第一、质量第一”的根本方针,提出了监管体系和监管能力“两个现代化”目标,形成了“独立、公开、法治、理性、有效”的监管理念,形成了审评、许可、监督、监测、应急、执法全过程全链条的监管机制,传承了“严慎细实”的工作作风,总结了坚持文化引领、坚持依法行政、坚持问题导向、坚持从严管理、坚持依靠机制、坚持接轨国际、坚持持续改进、坚持夯实基础、坚持团队协作、坚持从我做起“十个坚持”的基本经验[9]。
接下来,我们要以理性、协调、并进的核安全观为指引,认真贯彻落实国家政策,坚持党建引领、稳中求进,依法从严监管,加强风险防控。为进一步做好核与辐射安全监管工作,促进我国核工业健康发展,一是要不断加强制度建设,不断完善法律法规体系;二是要继续提升监管能力,加大技术支持投入;三是要广泛开展国际合作,加速核电“走出去”;四是要加大资金投入,全力保障科研经费,逐步提高人员待遇。