在看到如今中國核能事業(yè)發(fā)展地蒸蒸日上,周刊不由想起了一篇舊文。是中國工程院院士杜祥琬撰寫在《中國核電》上的,今天刊出來,以饗諸位。
目前我國能源結(jié)構(gòu)處在以化石能源為主(占90%以上)的階段。如果以非化石能源所占比例超過10%作為進入多元結(jié)構(gòu)的標(biāo)志,則我國可能在2015年前后進入能源多元結(jié)構(gòu)階段。
在這個階段初期的幾十年中,化石能源仍將占大頭,但煤炭和石油年消耗總和的絕對量在持續(xù)一段時間(約20年左右)的增加并達(dá)到歷史性的峰值后,將緩慢減少。
這個變化趨勢的必然性由三個原因所決定:一是煤炭、石油帶來的環(huán)境問題必須得到控制;二是更根本的原因在于煤炭、石油的不易再生性;三是潔凈能源(包括可再生能源、核能及天然氣)的替代能力將逐步提高,在我國一次能源結(jié)構(gòu)中的占比將逐步增加。這個多元結(jié)構(gòu)階段大約會持續(xù)百年左右,然后進入非化石能源為主的第三階段,這個新階段的標(biāo)志是非化石能源將占到一次能源總量的90%以上。
涉及一個世紀(jì)以后的事,很難定量說準(zhǔn)。然而,討論這個長達(dá)百年以上的“能源結(jié)構(gòu)三階段”的戰(zhàn)略意義在于,它可以使我們從方向上定性判斷各類能源消長的大趨勢,從而增強戰(zhàn)略謀劃及政策制定的穩(wěn)定性。
例如,包括非常規(guī)天然氣在內(nèi)的天然氣屬于較潔凈的化石能源,從資源和開發(fā)潛力看,應(yīng)成為我國能源發(fā)展的重點和亮點之一。但定量而言,即使通過努力到本世紀(jì)中葉,天然氣的供應(yīng)能力比現(xiàn)在增加一倍甚至兩倍,也只能占到一次能源總量的百分之十幾。到那時,它將成為一個綠色能源支柱。
但是,不能只靠天然氣替代煤炭和石油,必須加上可再生能源和核能的貢獻??梢钥隙?,在多元結(jié)構(gòu)階段,天然氣將為能源結(jié)構(gòu)的改善起到重要作用,但它和可再生能源及核能的發(fā)展并不是相互排斥的。三者共同努力,一個也不能少,才有望使?jié)崈裟茉丛?050年的中國一次能源結(jié)構(gòu)中占到半壁江山(中國工程院的研究報告),并進一步增加。而非化石能源為主的階段,則須靠可再生能源和核能二者的合力才能較早到來并穩(wěn)定發(fā)展。
人類不可能棄核必須馴服核能。非化石能源包括可再生能源和核能??稍偕茉粗械奶柲?、風(fēng)能、生物質(zhì)能等可看做是廣義的太陽能。而太陽能源于核能,是太陽內(nèi)部發(fā)生的核聚變釋放能量的一種形式??梢哉f沒有核能就沒有人類,人類與核能天然地結(jié)下了不解之緣。
另一方面,地球上可控的核能發(fā)展,大體上將經(jīng)歷由利用核裂變能走向利用核聚變能兩大階段,目前是利用核裂變能,而未來的核聚變電站將為人類提供可永續(xù)發(fā)展的核能,成為受控核能的歸宿。從以上兩重意義上說,人類無法棄核。
現(xiàn)階段有現(xiàn)實意義的是核裂變能。在它發(fā)展的幾十年歷程中,曾發(fā)生過三里島、切爾諾貝利和福島三次大事故。
盡管因核電事故死亡的人數(shù)遠(yuǎn)少于煤炭的礦難事故和交通事故,但由于核事故具有一定的后效性和擴散性,每一次事故都增加了人們對核電安全的擔(dān)憂,甚至使人談核色變,因而給核電的發(fā)展勢頭帶來負(fù)面的沖擊。福島事故后,德國、瑞士等國宣布逐步棄核,但這些國家的棄核對世界核能的全局影響不大。
美國對本國核電安全性重新進行了評估,美國核管會評估的結(jié)論是:像福島事故這樣的事件序列在美國不可能發(fā)生。因此,在役核電機組繼續(xù)運行,并繼續(xù)進行核電站延壽和新建核電站的審批。
我國在福島事故后,及時開展了核電安全大檢查。檢查結(jié)果一方面肯定我國核電站具備對嚴(yán)重事故的預(yù)防和緩解能力,應(yīng)對極端外部事件具有一定安全裕度,安全風(fēng)險處于受控狀態(tài),同時指出,要充分吸取各次核事故的教訓(xùn),采取進一步加強核安全的措施,改進和提升安全水平。
英、法、俄及韓、印等國和國際原子能機構(gòu)也對福島事故進行了認(rèn)真分析,對核電的安全性重新進行了評估,作出明確結(jié)論,確認(rèn)了繼續(xù)發(fā)展核電的方針。世界核能發(fā)展的基本格局是穩(wěn)定的。
這種戰(zhàn)略上的穩(wěn)定性,有以下三方面的深層次原因:
第一,發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識核能是20世紀(jì)人類最偉大的科學(xué)成就之一。人類既然認(rèn)識了核能的巨大潛力和價值,就不可能把它鎖在抽屜里,必然會努力使之成為人類的馴服工具,不駕馭核能才是真正的危險。
第二,實踐已經(jīng)證明核裂變能是可以駕馭和控制的。至2010年底,全球共有441座運行的核裂變反應(yīng)堆,總裝機3.75億千瓦,年發(fā)電量占全球電力的15%。30個擁有核電的國家累計已有1.4萬堆年的運行經(jīng)驗。實踐證明,裂變核電站是可以做到安全的。
第三,三次事故分別從內(nèi)部風(fēng)險和外部風(fēng)險不同角度提供了互相補充的豐富經(jīng)驗教訓(xùn)和啟示,深化了人們對核安全的理解。這表明:核事故是可分析、可認(rèn)識的,而且每次核事故都帶來了核安全技術(shù)和核安全管理水平的提高。馴服核能必然是一個在實踐中不斷總結(jié)、提高、改進的過程。馴服核能,確保安全,是人類的歷史使命和責(zé)任。
百年大計穩(wěn)扎穩(wěn)打:核電在戰(zhàn)略上具有競爭力源于它有著不可替代的優(yōu)點:它是高能量密度的能源,輸出功率穩(wěn)定高效;它是比較清潔、低碳、環(huán)境友好的能源;這些優(yōu)點的展現(xiàn)又是以核電可以做到安全為基礎(chǔ)和前提的。
我國發(fā)展核能和可再生能源是為了逐步替代化石能源,而高比例的替代要求其最終必然發(fā)展到一個相當(dāng)大的規(guī)模。同時,核能是一個科學(xué)技術(shù)要素很多的產(chǎn)業(yè),其安全和規(guī)模化的發(fā)展必將帶動多方面的科學(xué)、技術(shù)和工程領(lǐng)域的進步。對國家來說,這是一個搶占科技優(yōu)勢制高點的大戰(zhàn)略,也是創(chuàng)新型國家的重要標(biāo)志之一。
我國已運行15臺核電機組,裝機1257萬千瓦(2012年數(shù)據(jù)),幾代核電人的卓越努力,使之保持著良好的安全記錄。
這既是發(fā)展的基礎(chǔ),也是信心的根據(jù)之一。核電%