來源:中國國際招標(biāo)網(wǎng) 發(fā)布日期:2013-08-15
上世紀(jì)50年代,世界各國開始發(fā)展核電,到2011年,全世界已建成投入運行的核電機組440多臺,在建67臺。極大地緩解了世界能源緊張問題,也大大降低了二氧化碳排放。法國核電占總發(fā)電量78%,部分出口到歐洲;韓國核電占40%;美國、日本占近30%;世界核電約占總發(fā)電量16%。這么多的核電,有的已經(jīng)運行了40多年,只要按操作規(guī)程嚴(yán)格管理,都能做到安全發(fā)電。
我國的核電,包括我們用自主技術(shù)設(shè)計和制造的30萬千瓦機組,也已運行了20多年,做到了不出事故,安全運行。所以說,核電是安全的,我國已運行和在建的核電安全是有保證的。
幾十年來,世界核電出過3次大事故,他們是美國的三里島、前蘇聯(lián)的切爾諾貝利及日本的福島。前兩次都是因為管理不當(dāng),操作嚴(yán)重失誤造成的;第三次的日本福島事故,是因為9級地震引發(fā)的大海嘯,14米高的海浪破壞了應(yīng)急電源,再加上處理不當(dāng)而造成的。
三里島在美國的賓夕法尼亞州,事故的原因是二回路給水泵發(fā)生故障而停運,造成了一個失去主給水運行事件,失去主給水后,一回路壓力升高,迫使反應(yīng)堆自動停堆,自動啟動了應(yīng)急給水泵,但因前些時候檢修時,誤關(guān)了全部應(yīng)急給水管道的閥門,進(jìn)而形成失去全部給水事件。這種情況下,堆芯壓力繼續(xù)升高,造成穩(wěn)壓器泄壓閥開啟,但當(dāng)壓力降到整定值后,泄壓閥卻因故障卡在開啟位置,導(dǎo)致一回路出現(xiàn)小破口,并演變成為堆芯裸露,堆芯上部三分之一嚴(yán)重?fù)p壞,放射性物質(zhì)外泄。但由于電站設(shè)計了密封性良好的安全殼,封住了放射性物質(zhì)向大氣中的擴散,沒有造成大的人員傷 亡和環(huán)境破壞。事故發(fā)生后,核電發(fā)展受挫,核電界深刻反思,提出了進(jìn)一步提高設(shè)計安全標(biāo)準(zhǔn),包括防止人因事故,即操作失誤等人為因素導(dǎo)致的事故。歐美各國為此致力于開發(fā)第三代更安全的核電技術(shù)。
切爾諾貝利核電站在前蘇聯(lián)的烏克蘭地區(qū),設(shè)計容量為100萬千瓦。按計劃停堆進(jìn)行檢修之前,汽輪發(fā)電機組進(jìn)行甩負(fù)荷試驗,試驗規(guī)定應(yīng)在反應(yīng)堆熱功率700~1000兆瓦時進(jìn)行,而實際堆功率只有200兆瓦就強行進(jìn)行,這時反應(yīng)堆實際上已進(jìn)入不穩(wěn)定和不可控狀態(tài)。在試驗時并解除了堆芯應(yīng)急備用系統(tǒng),最終發(fā)生了堆芯熔化和爆炸。由于該核電站沒有建安全殼,放射性物質(zhì)擴散到大氣,造成了最嚴(yán)重的事故。在事后進(jìn)行的詳細(xì)分析中,發(fā)現(xiàn)這類石墨沸水反應(yīng)堆存在先天的缺陷,現(xiàn)已逐步退出運行。
日本福島第一核電站,2011年3月11日遭遇9級大地震,震后電廠基本功能都還存在:自動關(guān)閉核電站運行,自動啟動應(yīng)急電源。但隨后由大地震引發(fā)的大海嘯破壞了電廠的應(yīng)急電源,從這時算起,兩天的時間,電廠沒有及時采取措施向需要冷卻的反應(yīng)堆供水,這樣造成反應(yīng)堆熔毀,放射性物質(zhì)外泄,造成全世界第二大核污染事故。福島核電站事故是天災(zāi)加人禍。
距離福島第一核電站8千米處,建有第二核電站。由于該核電站防波堤高,在這次自然災(zāi)難中沒有受到大的損壞。其實在地震發(fā)生前,專家們已提出增高第一核電站的防波堤,有關(guān)方面也同意了,但還沒有做就發(fā)生了大地震和海嘯。福島核電站的這次事故,也反證了核電站的抗震能力。第三代核電站,我國正在用引進(jìn)技術(shù)建設(shè)4臺AP1000。它的安全系數(shù)比第二代核電技術(shù)高100倍,它有新的設(shè)計思想,巧妙利用各種自然力,如重力、蒸發(fā)、循環(huán)、對流、膨脹等,可在核島系統(tǒng)萬一出現(xiàn)異常的情況下,利用相應(yīng)的自然力實現(xiàn)非能動安全停堆和系統(tǒng)冷卻,能實現(xiàn)在72小時內(nèi)不需要操作人員干預(yù),自行維護核電站的安全。
1989年,我在加拿大參加世界能源大會時,美國西屋公司專門派一位副總裁,帶著模型和幾位專家來向我介紹第三代核電站,我很用心地聽了一上午,中間也提出一些問題,聽完后,那位副總裁問我有什么看法,當(dāng)時我說了3句話:“我對此技術(shù)非常感興趣;沒有看到什么高新技術(shù),堆芯是成熟技術(shù);確實有許多新思想?!比绨褭C械通風(fēng)改為自然通風(fēng),大大簡化了系統(tǒng),這不能說是什么高新技術(shù),只能說是新思想。在安全殼上面建一個水池,當(dāng)反應(yīng)堆缺水和溫度升高時水自動流下來,這個想法非常好,但也算不了什么新技術(shù)。還有把循環(huán)泵直接安裝在蒸汽發(fā)生器上,節(jié)約了管道和閥門等。諸如此類的巧妙思想,使核電站大大簡化,減少了50%的閥門、35%的水泵、80%的管道、45%的抗震構(gòu)筑物和70%的電纜。第三代比第二代確實有很大的改進(jìn),國家決定不再建造第二代,只建第三代,而且要成批生產(chǎn),這是非常正確的。
為了能更安全,改進(jìn)設(shè)計非常重要,但從幾年來發(fā)生的事故看,強化管理,嚴(yán)格紀(jì)律,保證嚴(yán)格執(zhí)行的制度也很重要,我建議能否在核電管理中,實行半軍事化管理。
我國需要大力發(fā)展核電,不是一般的需要,而是非常需要。核電是安全的,運行不產(chǎn)生二氧化碳。大量的二氧化碳是導(dǎo)致全球大氣變暖的主要根源。2020年,我國要建成全面小康社會,經(jīng)濟增速最低要達(dá)到年均7%,而為保證這個經(jīng)濟增長,電力一年增長應(yīng)大于7%,到2020年我國電力裝機最低要達(dá)到16億千瓦(風(fēng)電、太陽能電二個千瓦才能達(dá)到煤電一個千瓦的發(fā)電量)。我國達(dá)到全面小康水平之后,經(jīng)濟還要發(fā)展,要達(dá)到中等發(fā)達(dá)國家的水平。我國臺灣只有2300萬人口,已經(jīng)建了4000萬千瓦的發(fā)電能力,還在建第四核電站。我國發(fā)展到中等發(fā)達(dá)國家的時候,全國需要建多少發(fā)電量,現(xiàn)在還說不準(zhǔn),不過20億千瓦是不夠的。除了大力發(fā)展水電、風(fēng)電、太陽能外,還需要大力建核電。我國現(xiàn)在已經(jīng)有7億千瓦的煤電,再大規(guī)模地建煤電,對大氣將造成很大的影響。現(xiàn)在我國的二氧化碳排放量已是最多的國家,世界每年新增的二氧化碳排放量我們是第一了,再大量增加,會受到全世界的指責(zé),而且全球大氣變暖我們自己也是受害者。所以,我們需要大量發(fā)展核電,盡量減少煤電。印度總理講他們到2050年要建設(shè)5億千瓦的核電,我國還沒有人說過到那時核電規(guī)模是多少,不過應(yīng)該不會比他們少。
我國發(fā)展核電并不算太晚,大約是上個世紀(jì)八十年代初,和韓國一同起步。韓國現(xiàn)在的核電規(guī)模達(dá)到總發(fā)電量的40%,而我國核電只占到總發(fā)電量的1%。什么 原因使我國的核電發(fā)展落后?主要是對核電的認(rèn)識不夠,一個原因認(rèn)為我國有煤,發(fā)展煤電就夠用了;另一個原因怕出安全問題。這些和核電專家們的宣傳不夠是分不開的。
我國建設(shè)核電,在沿海建和內(nèi)陸建都能做到安全發(fā)電,在內(nèi)陸建比在沿海建更為安全。從日本的福島事故來看,核電站抗震能力很強,日本這次發(fā)生的是九級大地震,并沒有把核電站的基本功能震垮,而福島的兩個核電站都是上個世紀(jì)七十年代建的,技術(shù)比現(xiàn)在的核電站要差一個數(shù)量級。在我國內(nèi)陸建核電站不會遇到海嘯,福島第一核電站這次出事故的主要原因,就是海嘯沖毀了自備電源。另外在內(nèi)陸建核電站,不會遇到臺風(fēng),臺風(fēng)對核電站本身可能不會造成影響,但臺風(fēng)會破壞輸電線路。在沿海建煤電比較內(nèi)陸,能較好地解決煤的運輸,煤從北方港口下海,可直達(dá)發(fā)電廠。在江西、湖北、湖南建電廠,煤的運輸很難解決。沿海地區(qū)人口密度比內(nèi)陸大,選廠址比較困難。從以上對比看,沿海和內(nèi)陸都應(yīng)根據(jù)需要建設(shè)核電站,但內(nèi)陸應(yīng)該更為安全。
大力發(fā)展核電,不僅是為了減少二氧化碳,防止氣候變暖,危害人類生存,還能大大降低發(fā)電成本,降低電價。全世界的核電成本都比煤電低:法國核電成本只是煤電的2 /3;日本核電也比煤電低;美國現(xiàn)在核電成本只有2美分,約合0.13元 /度。如果能把全國電價降下來,對經(jīng)濟發(fā)展,降低生產(chǎn)成本也是一次重大的貢獻(xiàn)。
我國應(yīng)努力加快四臺第三代核電機 組建設(shè),隨著設(shè)計技術(shù)和設(shè)備制造技術(shù)的消化吸收,可以翻版大規(guī)模建設(shè)。建設(shè)規(guī)模越大,設(shè)備制造成本就越低,并能提高產(chǎn)品質(zhì)量。提高建設(shè)質(zhì)量,降低建設(shè)成本,方便培養(yǎng)運行技術(shù)人才。千萬不要搞百花齊放,今天一個新產(chǎn)品,明天又一個新產(chǎn)品。發(fā)展新產(chǎn)品,可以進(jìn)行研究試驗。希望我國的核電能加快發(fā)展速度,逐步取代煤電,為滿足經(jīng)濟發(fā)展需要和減少二氧化碳排放做出巨大貢獻(xiàn)。
后記:為什么停止在內(nèi)地建核電?我認(rèn)為,在沿海和內(nèi)地建核電都能做到安全發(fā)電,而且在內(nèi)地建核電比沿海條件更好也更安全。
聽說在國務(wù)院討論核電建設(shè)時,有人說日本福島核電站在這次事故中,發(fā)生了大量被放射性物質(zhì)污染的水排入大海的事情,因此提出我國若在內(nèi)地建核電站,一旦發(fā)生泄漏事故,會造成全部的河流和水庫被污染。我認(rèn)為,這種說法是不符合實際情況的。
福島核電站反應(yīng)堆破損后,放射性反應(yīng)堆已裸露,再向反應(yīng)堆噴射大量海水,被反應(yīng)堆放射性物質(zhì)污染的海水又流了出來,這是造成福島核電站將帶有放射性物質(zhì)污染的水排入大海的原因。
核電站一般都有三個回路,第一個回路是把核電站反應(yīng)堆內(nèi)的熱量帶出來,并和第二回路進(jìn)行熱交換,產(chǎn)生飽和蒸汽。
這個回路因在反應(yīng)堆得到熱量,所以有低度的放射性,但總蓄水量并不多。我國利用引進(jìn)技術(shù)新建的4套AP1000,第一回 路的總水容量300立方米,由四個方面組成,(1)壓力容器;(2)蒸汽發(fā)生器;(3)穩(wěn)壓器;(4)管道。第一回路全部建在核電站的安全殼之內(nèi),因此這點水,一旦發(fā)生事故,會全部被封閉在安全殼內(nèi),絕不會流到安全殼之外,造成環(huán)境的污染。我國現(xiàn)有的和在建的核電站,都建有堅固的安全殼,就是發(fā)生事故,也不會出現(xiàn)放射性物質(zhì)跑出安全殼的事情。
第二回路的水是不帶放射性的。水經(jīng)過蒸汽發(fā)生器的熱交換,變?yōu)檎羝ㄟ^管道到常規(guī)島場后,推動汽輪機轉(zhuǎn)動發(fā)電,在冷凝器中交換又變成水,再回到蒸汽發(fā)生器。
第三回路是冷卻用水,它更不帶放射性。通?;氐胶恿?、水庫、冷卻塔、或大海降溫。我國將建設(shè)的核電站,都不直接用河水、湖水來降溫冷卻,而是采用冷卻塔,用冷卻塔會帶來一點水的損失,需用河水或湖水來補充。核電站決對沒有任何水排入河流或湖泊。
核電站中的三個回路用水,只有第一回路有少量的放射性,而且水量不多,并在任何情況下都不會流出核電站安全殼的外邊。
核電站是安全的,現(xiàn)代核電更為安全。為解決我國的能源供應(yīng)和生態(tài)環(huán)境,要求不但要發(fā)展核電,而且要加快發(fā)展。
核電建在沿海和內(nèi)地,都能做到安全發(fā)電。由于內(nèi)地沒有海嘯和臺風(fēng),在內(nèi)地建核電條件更好更安全。而在內(nèi)地建煤電,運輸是一個大難題,很難解決。
(作者:原國家能源部部長,前國務(wù)院核電領(lǐng)導(dǎo)小組副組長。)
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