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科技日報:在“核安全觀”指導下發展核電

2014/10/31 8:40:20  (瀏覽次數:2014/10/31 8:40:20)

來源:科技日報  日期:2014-10-31 


    2011年3月日本福島核事故後,中國工程院組織了“我國核能發展再研究”谘詢課題,著眼於新的核電發展形勢下我國核能安全發展、規模發展和可持續發展所麵對的矛盾,重點分析近期和長遠我國核能發展需要解決的若幹重要問題。習近平主席在全球核安全峰會上全麵闡述了中國的“核安全觀”,我國核電發展要全麵貫徹落實。本項研究就我國核電發展的指導方針和戰略定位、核電發展速度和規模、核電發展的支撐能力以及核能的長期可持續發展應考慮的問題等提出如下看法。

  一、必須將“安全穩步規模發展核電”作為我國能源發展的基本戰略之一

  我國經濟社會發展仍處在對能源需求持續增長的階段,同時還麵臨著國內資源環境製約日趨強化和應對氣候變化減少CO2排放的雙重挑戰。發展核電將對我國突破資源環境的瓶頸製約,保障能源安全,減少CO2排放,實現綠色低碳發展具有不可替代的作用。核電必須作為我國未來可持續能源體係中的重要支柱來發展。因為隻有核電、可再生能源及天然氣等低碳清潔能源共同努力,相互補充、相互促進,才能夠實現高比例替代煤炭,支撐起中國電力未來增長的需要,並保障我國能源供應安全。核電、可再生能源和天然氣三者不是相互排斥的關係,實際上,我國核電發展要替代的對象是煤電,發展核電即相當於少發展煤電,如果不發展核電就必須多用煤炭,而由此所帶來環境汙染和資源製約的嚴重性已經無法回避。

  核電建設投資較大、研發建造周期較長,核電中長期發展中很多關鍵問題需要解決,如核安全水平的提高、核燃料資源的保障、廠址資源和布局、自主能力建設、放射性廢物處置、核電技術的基礎研究等。這些問題隻有在核電規模發展的基礎上進行討論才有針對性和現實意義。因此,必須將“安全穩步規模發展核電”作為我國能源發展的戰略選擇,否則難以實現核電的有序穩定發展。

  我國核電發展的方針可歸納為:戰略必爭、確保安全、穩步高效。

  戰略必爭是指在全球低碳發展趨勢下,掌握先進核能技術將成為一個國家核心競爭力的標誌,核能應成為我國戰略必爭的高科技領域,要形成自主創新的核工業品牌,力爭在世界範圍內取得戰略競爭優勢。

  確保安全是指堅持安全第一的根本方針,確保消除對公眾健康和環境產生嚴重影響的放射性物質外泄事故。

  穩步高效是指科學規劃,有序推進,促使我國核電建設規模、速度、質量、效益協調發展。改革體製機製,加強與完善核電產業體製、安全監管體製和核事故應急體製,努力實現我國核電安全、穩步、高效和可持續發展。

  二、應堅持安全第一的原則,進一步提高核電安全性

  福島核事故引起世界範圍內對核電安全性的關注和進一步重視。世界主要核電大國如美、法、俄、英等國的表現明顯更為理性和沉穩,有條不紊地開展了對本國核電安全性的重新評估,提出相應安全要求和改進措施等行動,反映出核電大國應對極端事件的豐富經驗和深厚的技術基礎。世界主要核電大國目前都采取了繼續發展核電的立場,他們的立場和態度對整個世界核電的發展起到了基礎性的穩定作用,並繼續肯定了核電是清潔、安全、低碳能源的基本認識。

  我國在福島核事故後進入了一個核電的停滯期。經過一年核安全大檢查及爭論和研討,2012年10月24日,國務院常務會議審議並原則通過修訂後的核電中長期發展規劃,穩妥恢複核電的正常建設,並要求合理把握建設節奏,穩步有序地推進我國核電的發展。

  後福島時代的核電應遵循什麽標準,是直接影響我國核電發展的重要問題。我國在核安全要求方麵已開展了一係列的研究,並陸續出台了相關要求和文件,如《核電安全規劃(2011—2020年)》《“十二五”期間新建核電廠安全要求》《福島核事故後核電廠改進行動通用技術要求》等。在現行法規要求基礎上,進一步落實最新的核安全規劃、安全要求等文件提出的機組安全性、成熟性和可靠性等要求,我國現行核安全法規要求已是當前全球最高安全標準,這一點在業界已基本達成共識。當前的問題不是標準不夠高,而是如何落實和執行。

  首先要切實汲取福島等核事故的教訓和各國有益經驗。福島核事故是由於強地震引起的海嘯高度超出設計,造成安全係統和設備因遭海水淹沒而失效,並導致核電站長時間斷電,致使燃料元件失去冷卻受損,燃料元件包殼與水發生反應產生大量氫氣釋放出來引起爆炸,導致放射性物質大量釋放到環境。盡管迄今為止,沒有任何人員受到核事故放射性輻射造成健康影響的報導,但大約有5萬多人受影響撤離家園,需要花出巨大的代價對生態環境進行整治,包括大片土地的去汙。

  福島事故的一個重要經驗教訓是,對於極端自然災害和嚴重事故這樣的小概率事故序列缺乏防範意識和應對預案。由於沒能預見核事故和自然災難可能同時發生,缺乏應對危機的規程和措施,致使在出現長時間電力中斷的緊急情況時不知如何應對。

  國際核能界已認識到需要進一步提高核電站的安全性,包括:增強安全殼及其安全設施對事故的緩解功能,實現從設計上實際消除大規模放射性向環境釋放;提升嚴重災害情況下電源的可靠性,以及保證監測關鍵參數儀表的可靠性;增強應對長時間多機組發生事故的應急計劃的準備和能力,以及進行決策、輻射監測和公眾教育方麵的應急準備等。我國核電界也應切實汲取福島事故經驗教訓,進一步提高自身安全水平,就應對極端自然災害和嚴重事故的緩解能力不足、核事故應急響應能力不足等問題,切實落實改進措施。

  在提高自身核安全水平和加強應對極端外部自然災害和嚴重事故的能力方麵,我國核電廠應認真落實核安全綜合大檢查的整改意見,找出與最先進安全標準的差距和薄弱環節,分階段地對原設計進行補充和提升,不斷提高核安全水平,全麵推進嚴重事故管理導則製定並強化演練,提高運行人員素質,著力加強廠內應急能力尤其是事故應對能力的建設。

  在核事故應急響應能力方麵,我國急需在以下方麵采取針對性措施:(1)切實加強與完善核事故應急體係;(2)要加強根據事故級別能迅速集中所需的技術力量來應對事故的能力,尤其在事故處置的早期,以防止事故的升級與擴大;(3)應急物質貯備,要達到既充分又避免經濟上的過分負擔,並應在國家的統一部署下由電廠、相應主管部門、核電集團和核電廠運營單位等各方協調並落實執行;(4)各電廠要抓緊製定嚴重事故管理導則,並跟上國際趨勢,擴大所覆蓋的嚴重事故的情景和範圍。

  為落實國務院常務會議的精神,我國在核安全要求方麵已開展了一係列的研究工作,並陸續出台了相關的法規文件督促實施。國際原子能機構新頒布的《核電廠安全設計》(IAEA SSR2/1)等新文件,也更多地是對當前法規中一些原則性要求的工程落實提出了切實的要求,例如“實際消除大量放射性釋放”“設計擴展工況”“安全殼在極端工況下保持完整性的能力”等。這些具體要求怎麽在新核電項目中落實,應是當前新核電項目設計和安全審查的重點。

  三、重視並做好核電中長期發展的頂層設計

  實現我國核電規模化和可持續發展,涉及今後幾十年的戰略部署和安排,涉及到眾多行業和巨額投資。我國核電隻有發展到相當規模才有戰略意義。穩步把握好節奏和布局,有效保證整個核電產業的穩步發展,必須有一個明確的、可預見的核電中長期發展的頂層設計,以促進核電相關產業的良性循環發展。這也是法國等核電發達國家關於核電發展總結的重要經驗之一。應在核電發展戰略指導下,在對核燃料可供性和相關技術發展的科學評估基礎上,加快製定有關我國核電可持續發展的中長期規劃,並建立能夠持續評估相關規劃可控性和可調整性的能力。

  截至目前,我國已運行核電機組21台,裝機容量約1800萬千瓦;在建27台,總裝機容量大於4000萬千瓦。根據我國長期能源戰略的需求,按照確保安全、穩步推進的指導思想,建議:2020年前應按照相關規劃和要求,切實落實有關安全要求,夯實基礎能力建設,並加強布局和機製體製的完善。2020年核電運行的裝機容量預期達到約5800萬千瓦,在建3000萬千瓦。2020年以後逐漸擴大規模,逐步提高核電在總發電量中的比重,到2050年爭取占比15%左右,達到目前國際核電發達國家的平均水平。

  四、加快推進我國自主創新的第三代核電技術的開發應用

  由於受福島核事故的影響,原先計劃建造的二代改進型的核電項目已經停建,國外引進的新堆型批量投產的時間也較原計劃有所延誤,已造成核電設備製造產能大量閑置。當前應盡快采取措施解決好過渡期的問題,以免核電建設大起大落,不利於整個產業鏈的穩步發展。在作為遺留問題考慮的幾個核電廠址上,如紅沿河5、6號機組,陽江5、6號機組以及田灣5、6號機組,少量建設幾台以目前二代加改進技術為基礎的機組,並根據滿足《核動力廠設計安全規定》(HAF102-2004)《福島事故後核電廠改進行動通用技術要求》和《核安全與放射性汙染防治“十二五”規劃及2020年遠景目標》的概率安全目標的要求增加相應的改進措施,以保持產業鏈的循序漸進發展,並給目前在運和在建的二代改進核電機組建立示範,應為一個可考慮的措施。

  同時,應加快推進自主創新的第三代核電技術的開發和應用。在國家能源局和國家核安全局的大力支持和指導下,中國核電集團公司和中國廣東核電集團公司在原有的二代改進型成熟技術的基礎上,充分借鑒融合了國際核電技術的先進設計理念,以及我國核電站多年來設計、建造、運行的經驗,共同開發出“華龍一號”自主創新的第三代核電技術。它可與我國以引進三代技術為參考研發的CAP1400大型先進壓水堆核電站技術相輔相成,滿足參與國內和國際核電市場的競爭需要,有利於我國核電產業穩步高效的發展。AG餘額寶建議國家對於“華龍一號”自主創新的第三代核電技術的開發應用繼續給予積極的支持。

  五、穩步啟動內陸核電示範工程的建設

  根據環保部對我國備選廠址的分類評價和研究,我國目前比較成熟的備選廠址中有近四成是內陸廠址。而且隨著國家經濟發展向中西部延伸,內陸地區經濟加快發展,對電力的需求亦趨增加,因此,我國需要進一步發展內陸核電,內陸核電是我國核電規模化發展的重要組成部分。

  受福島核事故的影響,內陸核電的發展受到更多的關注,因而就我國擬建內陸核電廠的安全選址、用水等普遍關心的問題給予充分和科學的解答,是很有必要的。

  應深入研究福島核事故放射性廢水泄漏的經驗教訓,采取可靠保障的措施,確保內陸核電廠的安全。國外壓水堆核電廠不少建造在內陸,國際實踐表明,內陸核電廠正常運行期間放射性液態流出物排放通過沉積、吸附對受納水體造成的實際累積影響十分輕微,完全符合環保標準,不致造成生態影響。但是福島核事故造成放射性廢水泄漏到海洋的經驗教訓亦值得AG餘額寶給予高度關注。

  為了切實保障在極端事故工況下內陸核電廠放射性汙染是可防止的、事故後果是可控的,我國內陸核電站應製定嚴重事故工況下確保水資源安全的應急預案。該預案應體現預防和緩解並重的安全理念。目前相關單位的研究表明,內陸核電廠在嚴重事故工況下產生的放射性汙水,可以按照“可存貯”、“可封堵”、“可處理”和“可隔離”的四項原則進行防範和應對,切實做到“後果可控”。目前已經提出了一係列可行的工程措施,並正在進行詳細的工程論證。

  建議從保障我國能源安全、環境安全和可持續發展的長遠目標出發,穩妥啟動內陸核電示範工程的建設。在此過程中,對於內陸核電問題中普遍關注的幾個方麵,如內陸核電廠址的選擇和安全性(尤其是對地震等災害的防止)、嚴重事故工況下確保水資源安全等,必須通過開展針對性的科學論證,采取周全的工程技術措施。

  同時,針對福島事故後核電發展的新形勢,必須轉變發展方式和工作方式,采用民主、科學、信息透明的決策程序和方式,建立政府主導,公眾、企業、專家共同參與的核電項目醞釀、論證機製。理性謀共識,科學謀發展,使人們普遍認識到發展核電是經濟—環境雙贏的戰略舉措,公眾是核電發展的受益者,提升全社會對核電的信心。

  六、我國核能可持續和長遠發展應考慮的相關問題

  1.鈾資源的供應不構成對我國核電發展的根本製約

  我國已探明的保有鈾資源儲量可以保障2020年核電發展規模的需要。從更長遠角度考慮,則我國核電發展對鈾資源的需求應立足全球。國際上將核燃料均視為一種“準國內資源”。世界核電大國鈾資源的保障都是利用“兩個市場、兩種資源”,“較多發展核電的國家不產鈾,較多產鈾的國家不發展核電”的格局已延續了幾十年。全球鈾資源對核電發展的供應是充分的。福島核事故後,國際鈾價下跌,預計在今後一段時間內總體上還將呈一定的下跌趨勢。目前,我國已建立天然鈾儲備製度,國內企業開展的鈾資源海外開發和天然鈾采購取得突破性進展。通過加強國內鈾礦勘查和開發,加強對國外鈾資源的開發和貿易采購,建立多元化的鈾資源保障體係,能夠為我國核電發展提供有效的資源支撐。實施“國內生產、海外開發、國際貿易”三條渠道並舉的天然鈾保障體係,鈾資源的供應不會成為本世紀中葉前我國核電發展的製約因素。

  AG餘額寶同時建議:我國鈾資源儲量潛力較大,但勘查程度總體較低,需要加大投入;鈾礦勘探和采冶技術、資源利用率有待進一步提高,需要大力開展科技攻關;從海水中提取鈾的潛力也值得重視;國內鈾礦的所有權和采礦權之間的矛盾仍較突出;我國的海外鈾資源開發需要進一步加強統籌協調;快堆、MOX燃料的研發工作剛剛起步,急需加大工作力度,為核電發展的資源保障提供堅實的基礎。同時,應充分利用福島核事故後世界核電發展趨勢變緩的時機對鈾資源進行儲備。

  2.核電全產業鏈各環節的協調、配套和科學發展

  核電全產業鏈的協調配套發展是保證核電可持續發展的重要環節。縱觀國際核電大國的發展經驗,可以總結為如下特點:(1)核電發展應由國家統一規劃、集中管理,並有完善的法規體係確保核電的良性發展;(2)擁有力量雄厚的核島主設備供應商、富有經驗的核電運營商以及核電工程公司,這是本國核電能夠規模發展的重要支撐條件;(3)擁有成熟而配套的核燃料循環產業,確保核電產業前端和後端的穩固;(4)具備核電關鍵工藝、設備的自主研發和製造能力。

  建議從國家層麵進一步統籌規劃,改革體製機製,正確引導全產業鏈各環節的發展,促進核電行業的有效整合,集中資源,切實提高核電廠設計、製造、建造、調試和運行等方麵的能力和水平,逐漸形成具有統籌設計、製造、成套和集成能力的核島主設備供應商和專業化國際型核電工程總承包公司,打造世界範圍內核電技術競爭力。

  核電全產業鏈的協調配套發展,應充分重視乏燃料貯存、處理以及放射性廢物的最終處置問題(包括核設施的安全退役)。這是國際核電工業麵臨的重要問題之一,應予高度重視,須及早研究籌劃,並落實措施。其中,對放射性廢物中高放射性長周期的核素,如次錒係元素(MA)等必須加以減容並有效處置,以降低未來長期的輻射環境風險。

  3.必須加強核電技術基礎科研和技術創新能力

  我國應進一步整合核電技術基礎研發隊伍,統籌協調企業研究院和設計院、高等院校、中科院研究所等相關單位,使得高等院校、核能企業及其他研究機構縱深配置,按照各自的分工從事基礎性、前瞻性核能科學與技術研究,根據市場需求不斷開發有前景的新技術,避免低水平重複。鼓勵各種新堆型、新概念的創新研究,相關的新材料、新工藝和軟件研究、核聚變技術的前期研究等,並適時進行科學評估。此外,還應引導核電設計院和研究院應做好和高等院校、中科院研究所的銜接工作,將從事基礎研究和應用研究單位的成果產業化、市場化,並在這個過程中培養自己的科研隊伍。同時,也應加強企業科技及研究院所、企業、高校等協同創新。

  核電工業是技術與資金投入密集的產業,需要高素質的專門人才。當前核電隊伍的總體素質還需進一步提高,仍缺乏有豐富實踐經驗的骨幹、技術創新的領軍人物和高級經營管理人才。要加強高端人才引進和培養的力度。在保證人才總量的前提下,重點在於提高質量和優化結構,需要高等院校和核能企業統一規劃,密切合作,協調發展,使之與核電發展的規模相適應。

  4.理順和夯實我國核電的安全監管體製和產業管理體製,積極穩妥進行核電產業體製改革

  有力的核安全監管和產業管理體製是核電規模化發展的基礎,應重點加強核安全監管、核事故應急以及核電站最終安全責任製,並理順核電相關的產業結構和管理體製。我國核電產業管理體製上的協調配套程度也顯不足。另外,當前核電發展中出現的不良價格競爭等問題,應該給予充分重視。

  加強核電安全監管體係和能力建設:隨著我國核電規模增加,堆型增多,核電安全監管難度進一步增大。建議采取有效措施切實增強核安全監管的權威性、獨立性、有效性,同時,應把握好重大科技專項、“十二五”國家科技計劃等機會,落實能力建設有關的工作,完善監管手段,提高監管能力。

  增強核事故的應急管理體係和能力建設:認真汲取福島核事故應急響應的經驗教訓,包括在人力資源、物質資源、法規導則的製定等方麵的缺失與不足。加強和完善與應急相關的管理體製,重點加強中央、地方政府、企業集團和核電廠之間的統一協調和決策。各電廠應抓緊製定嚴重事故管理導則,加強事故處置早期廠內的應急,以防止事故的升級與擴大。同時,還應統籌和增強極端外部事件條件下應急能力的建設。

  完善核電站最終安全責任體製:我國核安全監管許可證製度明確了核電站營運單位是最終安全責任的主體。由於目前投資主體的多元化和運營的專業化,使我國核電廠持證形式存在著幾種不同的模式,應進一步結合我國國情認真研究,盡快明確和落實其合適的持證模式和應負的責任。同時還應明確與落實在核電建設過程中各有關任務承擔單位的責任,從源頭上把好安全責任關。

  積極穩妥進行我國核電產業體製改革:科學合理的產業結構是核電健康快速發展的基礎。應認真總結國內外發展核電經驗,特別是我國與主要核電國家發展經驗教訓的對比分析,結合我國國情,積極穩妥地進行我國核電產業體製的改革。這是一項十分重要的任務。應從國家層麵進一步統籌規劃,推進改革,促進核電行業的有效整合,集中資源,使國家利益最大化。

  5.切實加強核安全文化教育和建設

  加強與核電站建設運行有關的一切工作和活動(包括研發、設計、製造、施工安裝、調試、運行、維護維修、測試等)的質量保證和監管,對存在的問題要增強透明度,嚴肅處理違規行為,使核安全文化的教育和建設貫穿核電發展的全過程。要大力加強向公眾普及核能、核安全知識的宣傳教育,鼓勵和吸引公眾的參與,並加強與科技界、決策層等相關方麵的深入交流和溝通,使我國核電的發展有更好的社會基礎和文化基礎。

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