被放逐的“中國創(chuàng)造”——破解中國核電謎局

　　中國核電用三十年的時間走過了“三輪引進”之路：中國核電在1980年代的第一輪發(fā)展中確立了以“引進＋國產化”為主的路線；1990年代，又經歷了以純粹購買電容為目的第二輪引進；雖然與引進并存的自主發(fā)展走了20年，它卻被進入21世紀之后的新一輪核電發(fā)展計劃徹底放棄了，2002年末至2003年初所確定的新一輪核電發(fā)展路線，再一次是依靠對外引進，而且是比前兩輪引進更徹底的全盤引進。

　　國外核電巨頭鯨吞著中國核電建設數百億美元的龐大蛋糕，我們自己擁有的核電技術知識產權卻被日益邊緣化。中國自主創(chuàng)新的道路，為什么在舉國上下的自主創(chuàng)新口號中越走越窄？

　　路風(北京大學政府管理學院教授)

　　編者按：2006年4月20日出版的《商務周刊》，曾以封面故事的重要位置刊登了本刊記者王強采寫的長篇報道《中國核電謎局》。其時美國西屋和法國法瑪通在中國第三代核電招標戰(zhàn)的爭奪正空前白熱化，而中國自主研發(fā)并在秦山核電項目中成熟起來的第二代核反應堆技術卻淪為看客。

　　而今將近3年過去了，奪標的西屋AP1000讓中國人再次見證了釣魚工程的無恥，其“比投資”從最初游說時宣傳的每千瓦1000-1500美元變成了“上不封頂”，增加至少一倍已成定局；落敗的法瑪通EPR趁機拿走了中廣核的訂單。且不提這兩個中國核電決策者們口中無比先進但至今在全世界尚沒有一例成功應用的第三代核電技術鯨吞著中國核電建設數百億美元的龐大蛋糕，我們自己擁有核電技術知識產權的中國核動力研究設計院卻被日益邊緣化。

　　自主創(chuàng)新的道路，在舉國上下的自主創(chuàng)新口號中越走越窄。

　　這究竟是為什么？所有關注中國核電事業(yè)的有志國人莫不扼腕。曾先后深入探究中國汽車制造和大飛機制造兩大戰(zhàn)略產業(yè)落后之謎的北京大學政府管理學院教授路風，在這兩年多時間里，帶領他的三名博士生曹崴、郭麗巖、王彥敏，通過對業(yè)內資深人士的大量訪談，試圖破解這個發(fā)生在中國核電事業(yè)身上的謎局，并授權本刊全文發(fā)表這篇3萬字的長文。赤子之心，溢于筆端，望諸君正襟細讀，亦盼在場袞袞諸公，幡然醒悟，謀國之大是。

　　著中國能源問題的日益嚴重，發(fā)展核電的重要性獲得越來越多的共識。事實上，中國政府在幾年前開始制訂“十一五”規(guī)劃時，就已經把發(fā)展核電列為保證未來能源供應的重要手段，并做出了在2020年前后使核電裝機容量達到4000萬千瓦的規(guī)劃(最近能源當局提高調子，要把這個目標提高到6000萬甚至7000萬千瓦)。這個規(guī)劃標志著中國政府對核電從“適度發(fā)展”到“大力發(fā)展”的政策轉折，一掃多年來“要不要發(fā)展核電”、“核電需要在多大程度上發(fā)展”的爭論，業(yè)內甚至因此而出現過“中國核電的春天終于到來”的興奮。

　　但從一開始就引起爭議并出乎許多人意料的是，2002年末至2003年初所確定的新一輪核電發(fā)展路線，再一次是依靠對外引進，而且是比前兩輪引進更徹底的全盤引進。以大亞灣核電站為標志，中國核電在1980年代的第一輪發(fā)展中確立了以“引進＋國產化”為主的路線，但同時也存在著以秦山核電站(一期)為標志的自主開發(fā)。1990年代，中國經歷了以純粹購買電容為目的(不包含技術轉讓內容)的第二輪引進，相繼購買了加拿大的重水堆(秦山三期)和俄羅斯的壓水堆(田灣)，并且繼續(xù)購買了法國核電站(嶺澳-大亞灣后續(xù)項目)，但同時也開工建設了自主設計的秦山二期核電站。雖然與引進并存的自主發(fā)展走了20年，它卻被進入21世紀之后的新一輪核電發(fā)展計劃(以下稱之為“第三輪引進路線”)徹底放棄了。

　　第三輪引進路線倡導者提出的主要理由是：國內核電站機型“五花八門”的局面嚴重干擾了中國核電技術進步和國產化進程，而(自主設計的)秦山二期核電站是參考大亞灣核電站“照貓畫虎”建造的，在事故預防、緩解措施以及防火設計等方面與國際上新的核安全標準還存在差距，已喪失了作為“主力機型”的條件。因此，中國核電必須“采用先進技術，統(tǒng)一技術路線”，直接引進國外最先進的第三代核電站技術，走“一步跨越”的新路。這個方針的具體實施方案是：通過國際招標，在國際三代核電機型中選定一種作為中國核電技術的發(fā)展方向；先建設4臺招標引進的機組作為“國產化”(后改稱“自主化”)依托項目；在2010年之前開始實行這種引進機型的批量建設，并于2020年達到4000萬千瓦的目標；其中除了中國已有的11臺機組870萬千瓦，均為引進機型，國內已掌握技術但屬于落后的機型不再建設。

　　2004年9月，中國第三代核電站的招標工作(浙江三門和廣東陽江核電站核島供貨國際招標)正式開始，標志著第三輪引進路線開始實施。但招標談判的時間大大超過預期。2006年12月，招標結果終于公布，美國西屋公司的AP1000成為了最后的贏家。當時媒體廣泛報道，西屋勝出的主要原因之一是報價較低，但具體價格說法不一，在每千瓦1000-1500美元之間。

　　同月，中美兩國政府簽署了技術轉讓的諒解備忘錄，雙方企業(yè)簽署了項目合作備忘錄，并繼續(xù)就商務合同進行談判。2007年3月，國家核電技術公司(籌)與西屋聯(lián)合體在北京簽署第三代核電自主化依托項目核島采購及技術轉讓框架合同，在浙江三門和山東海陽(換掉了陽江)建設四臺AP1000機組。同年5月，負責引進第三代技術的國家核電技術公司(以下簡稱國核技)正式成立。根據官方的定義，這個公司“是經國務院授權，代表國家對外簽約，受讓第三代先進核電技術，實施相關工程設計和項目管理，通過消化吸收再創(chuàng)新形成中國核電技術品牌的主體，是實現第三代核電技術引進、工程建設和自主化發(fā)展的主要載體和研發(fā)平臺。承擔第三代核電技術的消化、吸收和再創(chuàng)新工作。在不轉移外方責任的條件下，組織外方、項目業(yè)主成立項目聯(lián)合管理機構，負責核電自主化依托項目核島及其接口等相關工程設計、設備采購和工程建設?！蓖?月24日，國核技與西屋在北京簽署了技術引進協(xié)議。

　　雖然“一步到位，實現跨越”的方針已經開始付諸實踐，但中國核電發(fā)展的美好前景并沒有浮現出來，第三輪引進路線僅僅實施了三四年就已經破綻百出。

　　第一，如果完全依賴這個路線，就不可能完成到2020年建設4000萬千瓦核電能力的規(guī)劃目標(更不用提6000萬或7000萬千瓦的追加目標了)。引進路線本打算以AP1000來統(tǒng)一中國核電建設的技術路線，即通過購買、復制這種機型來批量建設核電站。但是在做出了全盤引進的決定之后，引進路線的決策者才發(fā)現，由于AP1000是一個未經實際驗證、甚至尚未設計定型的機型，所以不可能在第一批機組建成并證明能夠安全運行之前進行批量建設。于是到2006年，引進路線的決策者不得不臨時改變初衷，為被他們認為應該放棄的所謂二代技術開了門——批準了一系列采用國內設計的二代改進型核電站上馬，把作為全盤引進理由的“一步跨越”改為了事實上的“兩步走”。這個轉折充滿了諷刺意味：假如中國沒有自主掌握的核電技術可以依靠，一個被國務院批準的核電發(fā)展規(guī)劃就會成為一紙空文。這個臨時修正不能不令人質疑引進路線的決策依據到底是什么？從實際過程看，更符合邏輯可能性的是，在外國技術總是比中國技術更先進的思維定勢下，決策者在面臨新一輪核電發(fā)展時，“先驗地”認定只有依靠引進外國技術才能發(fā)展，事先就排除了依靠自主技術進行發(fā)展的可能性。雖然事實證明這種決策思維經不住實踐的考驗，但問題仍然存在，引進路線為二代改進機型開門只是迫不得已的權宜之計，所以仍然沒有把發(fā)展自己的技術作為重點。

　　第二，引進路線不可能“統(tǒng)一”中國核電發(fā)展的技術路線，只能再次走上“萬國牌”道路。第三輪引進的一個主要政策目標是“統(tǒng)一技術路線”，但購買美國西屋公司AP1000核電站的簽約墨跡未干，中國廣東核電集團(以下簡稱中廣核)就被批準購買了法國的EPR核電站(同屬“第三代”技術)，退出采用AP1000的范圍，原定采用這種堆型的廣東陽江核電站(中廣核控股)也被代之以中國電力投資集團公司(以下簡稱中電投)控股的山東海陽核電站。沒有人解釋過突然改變主意的原因是什么。有一種局外人比較能夠認同的解釋是，購買核電站涉及大國政治，向多個國家購買是為了平衡大國之間的利益關系。這種解釋不是沒有道理，但如果有道理，也只能在一個前提下才成立——就是中國一定要向外國購買核電站。相反，如果中國的核電發(fā)展是走自主路線，那就沒有哪個大國會覺得“不平衡”。這個邏輯有歷史根據：當清朝末年中國遭遇列強瓜分時，哪一次也不可能只向一個外強割讓領土或利益，只有同時讓幾個列強都“利益均沾”，當時的所謂“大國政治”才能平衡；但在新中國敢于以武力捍衛(wèi)領土完整并讓對手付出慘重代價之后，爭相向中國索取領土和主權利益的要求就再也不是“大國政治”中的一個因素。事實上，被第三輪引進路線所指責的“國內核電站機型‘五花八門’的局面”恰恰是前兩輪引進的后果，而第三輪引進只能給這種“五花八門”的局面進一步“錦上添花”。引進路線的食言已經證明，只要開了引進的口子，中國的核電發(fā)展就永遠不會統(tǒng)一技術路線，而同時使用法國、加拿大、俄羅斯和美國的不同機型，也使中國成為世界核電發(fā)展史上的一朵“奇葩”。

　　第三，引進路線的代價空前昂貴。全盤引進的代價一直是一個諱莫如深的話題，一直處于高度保密的狀態(tài)。盡管業(yè)內人士出于對“上面”的恐懼而噤若寒蟬，但隨著具體項目的實施，一些信息無法阻擋地逐漸透露出來：雖然國際招標方案當初是以每千瓦1800-1900美元上報中央批準的，但負責引進的國核技公司現在已要求業(yè)主準備按2000多美元/千瓦的價格來接盤，而且還附帶了一個令人忐忑不安的條件——“上不封頂”。其實，由于AP1000存在著難以預料的技術風險，最后的實際成本很可能會更高。雖然準確數據有待未來發(fā)展的結果，但引進必將代價高昂的判斷仍然可以從世界核電市場找到間接的證據。據中國核能動力學會經濟專業(yè)委員會主任溫宏鈞2008年10月20日發(fā)表在《商務周刊》的文章《第三代核電變貴了》介紹，在美國，已經向核管理委員會提出申請的三個AP1000核電站，“比投資”(平均每千瓦投資)的預算均在4300美元以上；采用法國EPR技術的兩個核電站已開工，芬蘭的工程由于數度延誤工期，其“比投資”預算已經攀升到4200美元左右，法國本土工程的“比投資”預算是3500美元左右，但2008年5月因嚴重質量問題被核安全機構責令停工整改近一個月后才復工，成本上升難以避免。與昂貴的外國第三代核電站相比，自主設計的秦山二期核電站是每千瓦1360美元；采用四臺CRP1000機組的遼寧紅沿河核電站，總預算投資493億元人民幣，按2008年8月的匯率折合每千瓦1662美元。如果這些真實數據可以被看作是比較兩條道路的參照系，那么中國依靠引進建設核電的成本至少將是自主建設的三倍。因此，引進路線將使中國發(fā)展核電的經濟性受到嚴重質疑。

　　第四，引進路線難以引進技術。原來通過購買AP1000引進技術的思路是，先由西屋負技術責任建成首批4臺機組，然后在西屋轉讓技術的基礎上，由中方“獨立設計”(復制)幾臺后續(xù)機組并由西屋負責“技術把關”，經實際運行驗證后進行批量建設。在“自主創(chuàng)新”于2005-2006年被確定為國家的重大戰(zhàn)略方針之后，為了在新的政治空氣下把全盤引進說成是“自主創(chuàng)新”， 引進路線把十六個國家科技發(fā)展重大專項之一的核電專項(即《大型先進壓水堆和高溫氣冷堆核電站示范工程》)主要用于對AP1000的“消化吸收再創(chuàng)新”，以國核技為實施主體(用于高溫氣冷堆示范工程的經費大約占全部重大專項經費的1/6，另以清華大學、華能和中核建聯(lián)合為實施主體)。這種方式存在兩個重要問題：(1)“再創(chuàng)新”是在給定的產品設計框架下進行，其內容是放大功率。由于引進協(xié)議規(guī)定，西屋對AP1000的知識產權涵蓋130萬千瓦及其以下功率的設計，所以“再創(chuàng)新”的內容就成為在AP1000的基礎上設計出來1x0(x＞3)萬千瓦的CAP1x00(C代表中國，但AP仍然代表原設計框架)。且不說能否成功，這種“再創(chuàng)新”除了加大功率之外，不可能明顯改變技術性能，因為明顯改變產品性能的技術創(chuàng)新只能通過產品的重新設計。(2)對引進技術的“消化、吸收、再創(chuàng)新”并沒有置于中國的技術研發(fā)經驗基礎之上。負責實施重大專項的國核技剛剛成立一年多，本身并沒有技術能力，它所收編的上海核工程設計院也不具有反應堆開發(fā)能力，而是一個長于核電站整體設計(土建工程設計)的機構，所以國核技不可能成為“研發(fā)平臺”。中國本來具有核動力技術的研發(fā)平臺，但國核技出于自己的利益而將這個項目“私有化”，把具有幾十年經驗積累的其他研發(fā)機構排除在重大專項之外，還聲言“不排除國際合作的可能性”——把中國的研發(fā)平臺排除在外，不靠“國際合作”又靠誰呢？

　　技術創(chuàng)新的國際經驗與理論證明，能夠引進技術的必要條件，是引進方具有相當的技術吸收能力，而這種吸收能力只能來源于自主研發(fā)的經驗和努力，所以只有將引進活動置于自己的研發(fā)經驗基礎之上才能“消化、吸收”外來技術；成功引進技術的根本標志不是引進方能夠按照給定產品設計進行組裝，而是通過引進活動生成和提高了自主推動產品變化的技術能力，所以實現“再創(chuàng)新”的根本標志是在吸收外來技術知識的條件下設計出來不同于原設計的產品。由此可見，在AP1000的設計框架下進行復制和放大功率的“再創(chuàng)新”，不可能使中方發(fā)展出來開發(fā)先進反應堆的技術能力，而引進活動與自主研發(fā)經驗基礎的脫節(jié)只能給這種結局加上一個“雙保險”。從原則上講，國家科技發(fā)展重大專項不應該用于模仿引進的產品，何況第三代核電技術并非世界最先進技術。如果重大專項的資金不是用于開發(fā)具有自主概念和解決方案的核能系統(tǒng)，而僅僅是用于復制或改進一種給定的外國產品設計，這不但背離了國家重大科技專項確立的目標和原則，而且如果外國又開發(fā)出來第四代乃至第N代技術，中國不是永遠都需要引進嗎？因此，如果我們有理由相信，一個人從糧店里買回一袋大米并不等于這個人就會種稻子了，那么我們就有理由相信，中國核電靠這樣的“自主化依托項目”是不可能實現自主的。

　　第五，引進路線使核電工業(yè)體制更加混亂。在以引進AP1000來統(tǒng)一中國核電發(fā)展路線的方針下，國核技成為又一個行政壟斷企業(yè)。說它是企業(yè)，它卻握有罕見的權力：它自己并非投資于核電站的業(yè)主，但在與西屋的商務談判中卻把業(yè)主排除在外；它沒有開發(fā)能力和經驗，因而也不可能是核動力技術的研發(fā)平臺，但在組織實施國家重大專項時卻把其他有經驗的研發(fā)機構排除在外。說它是公共管理機構，它卻有自己的經濟利益：在組織引進中，除了代業(yè)主決定商務條件，它還要另向業(yè)主收取不菲的管理費；在國家已經為引進技術付費之后，它卻要求其他希望分享技術的國有研發(fā)機構付錢購買。于是，它先是被賦予對公共資源的壟斷權，然后再將其“私有化”。但這個公司在享受壟斷利益的同時卻不用承擔責任：是業(yè)主公司在為它的決策買單(本質是為引進路線買單)。業(yè)主的責任不僅是經濟的(支付高昂的引進費用)，根據《中華人民共和國民用核設施安全監(jiān)督管理條例》第七條，核設施營運單位“對所營運的核設施的安全、核材料的安全、工作人員和群眾以及環(huán)境的安全承擔全面責任”，國核技可以不負這種責任，而承擔了如此大責任的業(yè)主卻不能參與決策。

　　日韓在經濟起飛階段也曾由政府牽頭統(tǒng)一對外引進技術，卻避免了權責分離的困境。這是因為其制度安排上，是以企業(yè)作為承擔技術轉移主體的。中國核電工業(yè)的體制本來就不合理，行政壟斷仍然過多，市場機制仍然太少。在這種條件下，靠行政權力來貫徹的引進路線不僅無助于改革核電體制，反而增加了更多不政不企的因素，使中國核電工業(yè)體制之亂為世界核電發(fā)展史上所僅見。

　　“破綻百出”并沒有讓引進路線清醒，不等首臺AP1000機組在2013年建成運轉，它就要從2011年開始這種堆型的批量建設。其實引進派早在2003年就說過：“至于采用先進技術的風險問題，歷來風險都是與利益共存的，不敢吃螃蟹的人，怎能嘗到其鮮美的滋味？”但未經任何實際運轉的檢驗就開始批量建設一種新堆型，這種做法在世界核電史上是沒有先例的。如此敢于冒險的一個直接原因是對國產二代機組迅速普及的擔心：如果符合安全規(guī)定的廠址都批給了國產二代，將來再建AP1000就沒地方了(難道他們在談判時已經對西屋公司做出承諾，即中國的核電站只采用AP1000？)。于是引進路線凍結了所有內陸核電站項目的審批，同時打算加快建設AP1000的速度(規(guī)定采用AP1000的湖南、湖北和江西三個核電站已經于2008年上半年獲批，但尚未核準開工)。更重要的原因是一個政治邏輯：引進路線為了不在受挫之后受到質疑，于是就更徹底地貫徹這條路線以證明其正當性和合理性，一意孤行地走入“瘋狂”，哪怕受挫的原因本來就是違反了技術和工業(yè)發(fā)展的規(guī)律。

　　以上述趨勢為證據，不得不令人懷疑第三輪引進路線正在將中國核電的發(fā)展引上一條高風險的道路，雖然實際風險將取決于決策者修正這條路線的靈活程度。這些風險來源于AP1000的技術風險，來源于代價高昂的引進使核電發(fā)展喪失合理性的經濟風險，來源于技術路線混亂、體制混亂的風險，更來源于削弱、肢解中國核動力技術能力基礎的風險。

　　面對這樣一個發(fā)展局面，人們不能不提出一個問題：中國的核電發(fā)展為什么非要走全盤引進的路線？如果追尋對這個問題的答案，那么任何關心中國核電長遠發(fā)展的人都會產生一個揮之不去的困惑：在中國的核工業(yè)建立50多年之后，在中國的第一顆原子彈爆炸成功40多年之后，在中國的第一艘核潛艇下水30多年之后，在中國的民用核電工業(yè)經歷了30年的發(fā)展之后，為什么中國仍然沒有形成能夠獨立發(fā)展核電工業(yè)的技術能力，甚至連應該怎樣發(fā)展核電技術能力的途徑似乎都沒有找到？這個困惑是如此的沉重，以至于即使引進的必要性得到證明，它也是無法回避的。

　　事實上，第三輪引進路線的被迫修正證明了中國具有發(fā)展核電的自主技術能力基礎，因為原本被“槍斃”掉繼而又被迫批準上馬的所謂“二代改進型”核電站，無論在多大程度上借鑒過外國技術，都是中國自主設計的。既然具有這種能力基礎，那為什么決策者總是認為中國核電的發(fā)展只能從購買外國核電站開始？中國核電發(fā)展的最佳技術路線是不是只能走將外國的“先進”核電站設計加以“國產化”的道路？造成中國核電在過去緩慢發(fā)展的原因真的是技術不行還是其他什么因素？中國的核電發(fā)展到底能不能走自主路線？ 存在這么多的困惑，中國核電的發(fā)展似乎只能用“謎局”來形容了。為解開這個謎局，本文在世界核電技術發(fā)展趨勢的背景下，追尋30年中國核電發(fā)展的脈絡，并追尋50多年中國核動力技術發(fā)展的歷程，對中國核電發(fā)展的技術選擇、戰(zhàn)略和體制、技術能力基礎和道路選擇等方面進行分析。由這些分析所組成的四個主題共同證明了一個道理：引進路線是錯誤的，中國核電發(fā)展的康莊大道只能是自主路線。

　　主題一：中國人研發(fā)的技術不一定不先進

    世界核電技術的發(fā)展軌跡并非一條直線，而是在經歷兩次嚴重核事故(美國三哩島和前蘇聯(lián)切爾諾貝利)之后發(fā)生了斷裂；雖然核工業(yè)界在改良壓水堆的基礎上推出了所謂的“第三代”技術，但由于西方核電的復興要求實現革命性的“固有安全”，所以以美國為首的各國政府在新世紀之初，合力發(fā)起促進新一代核能系統(tǒng)技術開發(fā)的浪潮，它們都明確支持的研發(fā)前沿集中在所謂“第四代”核電技術上。以此為背景，在改良傳統(tǒng)技術上，中國完全可以在已有的基礎上趕上先進水平；而在革命性的第四代技術上，中國實際上已經走在世界前列。因此，引進路線的制定者對世界核電技術趨勢缺乏深刻的認識，其判斷也是錯誤的，全盤引進更是沒有必要。

　　實行第三輪引進路線的主要理由是中國現有的技術不夠先進——只要放棄雖然自主掌握但卻落后的第二代技術，而直接引進“最先進”的第三代核電技術，就可以實現“一步跨越”。由此可見，引進派頭腦中的“技術”其實指的是具體的產品(更準確的說法是物化在產品上的技術)。但一個國家要想實現技術“跨越”(更準確的概念應該是“進步”)，就不可能只靠購買現成的產品——因為產品會不斷更新，要進步就必須培育出來能夠推動產品變化的技術能力。

　　對于技術能力的來源留待后面再討論，這里首先指出，以現有外國產品作為判斷技術“先進性”的標準，就會忽略決定技術變化的關鍵因素，從而喪失判斷技術發(fā)展趨勢的能力。如果稍微了解一下核電發(fā)展史就可以看出，世界主流核電技術不是沿著一條直線發(fā)展的(如“一、二、三、四代”這種劃分給人的錯覺)，真正決定核電技術代際劃分實質內容的，是兩個歷史階段對于技術性能不同的政治和戰(zhàn)略要求。這兩個歷史階段就是已經衰落的“第一核紀元”和正在浮現出來的“第二核紀元”。

　　第一核紀元從世界上第一個商業(yè)核電站(美國希平港核電站)的建成(1957年)開始，到1980年代走向衰落，其主導技術是輕水反應堆(包括壓水堆和沸水堆)。它起源于美國核潛艇的開發(fā)，然后才被用于核電站。在美國政府和因參與海軍艦艇核動力項目而獲得反應堆設計制造能力的西屋、通用電氣等供應商的推動下，輕水堆尤其是壓水堆以其率先獲得應用的經驗基礎和較好的經濟性等優(yōu)勢，成為西方核電大發(fā)展時期的主導堆型。從1960年初到1980年代初，短短20年時間，400多座核電站在幾個發(fā)達國家拔地而起，其中美國建設了100多座核電站，共具有1億千瓦左右的發(fā)電能力，使核電在這個世界第一能源消費大國的電力供應中至今仍然占19%。另一個核電大國法國在減少依賴石油進口的能源戰(zhàn)略指導下，不到30年的時間內就使核電在全國發(fā)電總量中的比例達到70%以上。

　　但1979年發(fā)生的美國三哩島核事故暴露出來這種堆型的固有缺陷——永遠存在發(fā)生堆芯熔化的事故概率。輕水堆的堆芯冷卻劑是水，其供應是依靠泵和管道，如果泵和管道發(fā)生故障(如斷電、漏水、機械失靈或操作失誤這些永遠不能完全避免的事故)，失卻冷卻劑的堆芯就會因溫度急劇上升而熔化，而堆芯熔化將導致災難性的核泄漏后果。因此，幾十年來以輕水堆為主的核動力工業(yè)界(以下簡稱水堆工業(yè)界)為了對付這種失水事故作出了不懈的努力，絞盡腦汁，不惜工本地采取各種改進措施，其中最主要的是設計出一整套應急安全注水系統(tǒng)，這套系統(tǒng)在一旦反應堆系統(tǒng)發(fā)生失水事故時能及時啟動，將外部儲存的水注入反應堆系統(tǒng)，以防止熾熱的堆芯因裸露而熔化。這些技術改進措施降低了反應堆堆芯熔化的概率，大大提高了核電站的安全性。但由多種設備組成的應急安全注水系統(tǒng)是一個復雜的系統(tǒng)，其中任何一個設備或部件的失效(因設備故障或操作失誤)都會使注水系統(tǒng)失效，導致堆熔。三哩島的反應堆裝有此類安全注水系統(tǒng)，但還是由于設備故障和判斷、操作失誤而導致堆芯熔化。

　　事實上，人類十分需要核能這樣一種新能源，而從科學技術上作進一步的改進，提出解決核電這一致命弱點的新技術方案是有可能的。在輕水堆核電站以出人意料的速度在美國鋪開并推向歐洲的時候，核電界的有識之士就清醒地對當時只重經濟性而忽略安全性的傾向提出過警告。三哩島事故發(fā)生后，美國第一任原子能委員會主席David Lilienthal出版了《原子能：一個新的開始》一書，全面論述了水堆技術必須進行革命性變革的道理。與此同時，美國核能界的元老、長期任職美國橡樹嶺國家實驗室主任、備受尊敬的核能技術奠基人之一溫伯格(Alvin Weinberg)也提出：核電的第一紀元已經結束，我們要開發(fā)出從物理定理出發(fā)就可以理解的、在任何情況下堆芯都不會熔化的反應堆，不是“概率安全”的，而是“確定安全”的，他們把這類反應堆稱之為固有安全(inherently safe)的反應堆。只有當這種反應堆開發(fā)出來，并且同時解決好核廢物的長期安全處置和防止核武器擴散的問題，核電才有可能全面復蘇，并推向全世界的發(fā)展中國家(畢竟是發(fā)展中國家的未來需求更大)，核電才能開始進入新的“第二紀元”。

　　雖然這些先知先覺者的正確預見在三哩島事故后就明確清晰地公之于世，但當時的美國政府和工業(yè)界并沒有完全接受。出于既得利益，他們更強調針對事故教訓就現有的設計做修補性的改進，并加強對核電安全的全面監(jiān)管。但1986年的切爾諾貝利核事故最終迫使水堆工業(yè)界不得不承認，核電站發(fā)生嚴重事故是可能的。由于兩次嚴重事故的接連發(fā)生，西方公眾越來越擔心核電站的安全，反核浪潮洶涌澎湃，迫使包括美國在內的多數西方工業(yè)國家的核電事業(yè)陷入停滯。從三哩島事故發(fā)生至本世紀初，美國再沒有新建核電站的訂貨，有的歐洲國家甚至通過全民公決或政府法令，為正在營運的核電站設置停運期限，全世界的核電發(fā)展在總體上停滯下來。一個曾經被幾乎所有工業(yè)國家看好而快速興起和發(fā)展的核電產業(yè)，竟然會突然停滯下來，甚至面臨被拋棄而退出歷史舞臺的前景，這在現代工業(yè)發(fā)展史上是十分罕見的。核工業(yè)界一直在抱怨，是偏激和無知的反核勢力導致了這種結局。他們認為，核工業(yè)界在核電安全方面作出的努力、投入的資金是任何一個行業(yè)都不可比擬的，核電站發(fā)生堆熔引起嚴重事故的可能性已經微乎其微，用概率安全分析的方法測算出的事故概率已達萬分之一以下，即平均一個反應堆運行一萬年以上才可能發(fā)生一次這類事故(事故概率為10-4～10-5/堆年)，可謂“萬無一失”。但公眾并不完全相信這種理論分析和測算，即使是如此低的概率也不接受，因為人們從切爾諾貝利事故中體驗到了這類事故的后果，從心理上把由事故引起的大面積居民環(huán)境核污染與原子彈爆炸的后果自然地聯(lián)系起來。誰也沒有理由責怪公眾的“無知和偏激”。多年來，核工業(yè)界企圖加強公關宣傳教育活動來改變公眾的接受性，未見明顯收效。

　　上世紀末的最后20年里，發(fā)達國家的核工業(yè)界在對付嚴重事故的核安全方面所作的努力是巨大的，向市場推出一批被他們自己稱為“第三代”的新產品。所謂“第三代”核電先進性的最基本特征是在技術設計方案中認真考慮了對付嚴重事故的方法，進一步減小嚴重事故發(fā)生的概率，即把因反應堆堆芯熔化和堆熔后致使安全殼(最后一道安全屏障)短期內破裂所導致大量放射性物質外泄的概率又降低了一個數量級(從堆熔概率約10-5/堆年降到10-6/堆年，安全殼短期破裂概率從10-6/堆年降低到10-7/堆年)。這是一個不小的進步，但仍然不是消除而只是降低了嚴重事故的概率。雖然供應商聲稱這“實質上”消除了嚴重事故的風險，但公眾不見得完全相信這種概率方法分析的結果。堆芯熔化和和安全殼破裂的物理過程是如此復雜，實驗驗證很難真實模擬，更不可能在核電站運行中得到證實。水堆供應商們沿著這條技術路線做出的改良性努力沒有解決先輩們所提出的也是公眾所期望的核安全根本問題，他們的技術不能引導世界核電走出將要結束的第一紀元，盡管有著巨大需求的中國核電市場是他們競相推銷的最有吸引力的市場。

　　西方核電復興的重重困難最終使固有安全概念得到普遍認同，而“第二核紀元”經過漫長的醞釀，正在逐步浮現出來。1999年，美國政府提出了“第四代核能系統(tǒng)”的概念，其中對核電站的最根本要求就是要達到“固有安全”。小布什當選總統(tǒng)之后，美國開始重新實施以推進新一代堆型開發(fā)為主要技術內容的核能戰(zhàn)略。2001年7月，美國能源部宣布成立由美國領導、9個國家參加組成的“第四代國際論壇”，正式開始了國際第四代核能研發(fā)，其后又接納了包括中國在內的多國參加。該組織定義了第四代核能系統(tǒng)的技術目標，推出了6種第四代堆型的概念，對核電反應堆安全性的要求是不再需要電站廠址以外的應急響應，也就是不再會發(fā)生堆芯熔化事故導致的大量放射性外泄，要做到這一點，反應堆必須要“固有安全”。

　　從上述過程看，世界核電技術的發(fā)展經歷了兩個核紀元之間的斷裂，美國核電建設停滯30年的事實充分說明了這個斷裂的程度。當然，鑒于新一代堆型開發(fā)的困難性和時間需要，近期內的核電建設仍然只能依靠對原有技術的改進，但是，開發(fā)新一代核能系統(tǒng)的全球聯(lián)合攻關已經吹響號角，迎來第二核紀元的核電革命已經發(fā)動，新一代的固有安全反應堆將在不遠的將來被推向市場。

　　恰恰是這種技術革命的潮流更會產生對引進路線的質疑——中國實際上在第四代核電技術的發(fā)展上走在世界前列，甚至領先于美國。2002年，國際權威期刊《核工程和設計》(Nuclear Engineering and Design)發(fā)表了介紹中國清華大學10兆瓦模塊式高溫氣冷堆(the HTR-10)的?？?。該刊主編、模塊式高溫氣冷堆概念原創(chuàng)者之一的G. Lohnert在編者按中說：“事實上，the HTR-10是世界上第一個有理由被稱為‘固有安全’的反應堆。因此，這是第一個第四代反應堆——它不僅存在于紙面上，而且存在于現實中。當然，它只是一個小反應堆。但重要的是要注意到，實際上它的所有部件，與正處于設計階段并將生產250兆瓦以上電力的原型堆，具有同樣的尺寸并遵循同樣的設計原則?！?004年9月30日，在國際原子能機構的安排下，世界第一座模塊式高溫氣冷核反應堆在北京首次對外進行了核安全實驗演示，來自30多個國家的60余位國際原子能專家在現場觀看了“不插入控制棒下反應堆喪失冷卻”的核安全實驗演示。那是在全世界范圍內有史以來第一次用正在運行中的實際反應堆進行事故演示，充分說明“中國和平利用核能技術走在了世界前列”。比得到國際學術界贊揚的更可喜的是，由中國政府支持的20萬千瓦高溫氣冷堆示范電站即將動工，標志著這種國際公認的新一代先進反應堆將要在中國首先實現產業(yè)化。

　　高溫氣冷堆是目前美國選中開發(fā)第四代核電技術的唯一目標堆型(用于發(fā)電和產氫)，另一個目標堆型是鈉冷快堆，主要目的是“焚燒”掉核電站產生的核廢料中壽命奇長(上萬年)的“錒系元素”，以解決核廢料處置的長期安全的爭端。在第四代核電技術國際論壇所確定的6種堆型中，由美國主導的是“超高溫氣冷堆”(VHTR)，它也是美國2001年能源政策報告中唯一提到的核電技術。清華大學高溫氣冷試驗堆建成后，美國國會的撥款委員會主席和能源部長都相繼專門來“參觀考察”過。最近，美國核管會(NRC)已與中國核安全監(jiān)管當局原則達成協(xié)議，中方同意與美國核安全管理當局合作，讓美方參與中國首個工業(yè)規(guī)模的高溫氣冷堆示范工程的安全評審工作，共享安全評審方面的經驗；作為回報，美方愿提供他們有關評審AP1000的資料的經驗。

　　上述事態(tài)發(fā)展表明，美國政府已看好了高溫氣冷堆是最有可能實現固有安全的核電反應堆，還有可能利用它產生的高溫熱量來生產氫，是美國當前炒得很熱的“氫能社會”概念實現的基礎。在美國國內形成這種共識的時候，他們遺憾地發(fā)現，兩個發(fā)展中國家——中國和南非先行一步，都已經起步建造工業(yè)規(guī)模的模塊式高溫氣冷堆。美國有關部門一方面通過各種形式與這兩個國家的高溫氣冷堆項目開展合作(西屋公司已經在南非項目中入股)，借鑒先行者的經驗；另一方面撥出資金，開展研究并準備盡快在愛達荷國家實驗室建設工業(yè)規(guī)模的示范堆。為將來產氫作準備，美方希望開發(fā)出新的更高溫度的燃料元件和結構材料，建成能產生出口氦氣達1000℃高溫的所謂超高溫氣冷堆(VHTR)。在美國主導形成的描述6種第四代堆型的文件上，把美國準備搞的“超高溫氣冷堆”列在其中，而且由他們作為主導國家(leading country)，不承認中國和南非先于美國建成的模塊式高溫氣冷堆是第四代反應堆。在2004年9月的北京演示會上，一位中國核動力科技界的資深人士質問美國代表團為什么定這樣的標準，來自美國國家實驗室的專家私下表示，他們實際上也不同意這樣定，但這個意見報上去后，被美國能源部一口否決，理由是：“這是政治問題”。

　　對于美國為保全世界核電領袖面子所作的努力，中國眼前不必花費精力去理論和爭辯，倒是可以看清問題的實質——中國在核電新技術革命的潮流中方向正確，已經走在世界各國的前面。清華開發(fā)的模塊式高溫氣冷堆就是第四代核電技術，它才是世界最先進的核電技術，而不是被國內引進路線所吹噓的AP1000。需要警惕的倒是在國內——引進派也以美國標準為根據而否認中國的高溫氣冷堆是第四代技術，以便為引進路線辯護。 從世界核電發(fā)展趨勢的脈絡中可以很容易地看出，革命性的技術斷裂發(fā)生在第四代和第三代之間，而第三代與第二代之間的變化則是連續(xù)性的改進(最核心的反應堆技術基本沒變)。中國核電的發(fā)展起步較晚，但兩期秦山核電站的建設已經證明中國掌握了二代技術。在這個能力基礎上向三代演進，并不存在難以逾越的跨度，完全可以滿足近期核電建設的需要。對于即將到來的第二核紀元，花費幾百億巨資全盤引進的第三代技術并不是通向第四代的橋梁，更不是通向第四代的必由之路。中國目前應該做的是盡快成功建成世界上首個模塊式高溫氣冷堆示范核電站，并進一步加大對這個方向未來技術發(fā)展的投入，擴大自己在核電技術革命中的領先優(yōu)勢。以“引進”外國現有產品來振興中國核電只能是一個幻想，其更嚴重的后果是，它必將導致忽略本國的技術能力基礎，忽略對于自主開發(fā)新堆型的投入，忽略自己的產品開發(fā)平臺，忽略本國核動力技術的基礎研發(fā)。

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