種種跡象表明,中國離核電重啟的日子越來越近了。
2012年5月31日,國務院常務會議原則通過《關于全國民用核實施綜合安全檢查情況的報告》(簡稱《核安全報告》)和《核安全與放射性污染防治“十二五”規劃及2020年遠景目標》(簡稱《核安全規劃》)。對于在運和在建核電廠,《核安全報告》給出了總體“受控”的結論。
而《核安全規劃》的通過,則為新建核電站提供了一個前提。根據去年3月出臺的“國四條”的規定,在《核安全規劃》獲準之前,中國暫停審批核電項目,包括已開展前期工作的項目。
但真要獲得重啟的“路條”,還有一個文件必不可少,就是《核電中長期發展規劃(2010—2020年)》。前兩個文件解決的是安全問題,這一個則是解決發展問題。而在這一問題上,中國核電業內尚有分歧。
速度之變
在3·11福島核事故前幾年,中國核電的發展勢頭持續強勁。
據中國核能行業協會統計,2005年以來,中國批準了13個核電項目,共34個機組,其中在建機組28臺,占全世界在建機組總數的40%多。
這與中國的能源機構和節能減排的背景有關。2011年,化石能源在中國能源總量中占比92%,比重在全世界高居第一;水電、核電、風能、太陽能加起來,才占8%。
而在很多國家的能源結構中,核電早已成為一種占比甚高的非化石能源。國家環保部核安全和環境專家委員會委員郁祖盛告訴記者,在發達國家,核電的發電量一般占比20%左右。其中法國最高,占比近80%。
中國這種過度依賴化石能源的格局,一方面不斷加速對這些不可再生能源的消耗,從而加重對其他國家的依賴;另一方面也對環境造成很大影響。
2009年9月,在聯合國(微博)氣候變化峰會上,國家主席胡錦濤提出了中國應對氣候變化的4條措施,其中第二條提到了核能。他說,要大力發展可再生能源和核能,爭取到2020年非化石能源占一次能源消費比重達到15%左右。
核電系統于是行動起來。按照15%這個比例,他們希望核電能占到5%左右。
按照國家電網(微博)公司總經理劉振亞的說法,到2020年,中國的用電需求將達到7.7萬億千瓦時,發電裝機容量將達16億千瓦時左右。按此推算,核電屆時裝機容量將達到8000萬千瓦時。
這是“傳說”中尚未出臺的《核電中長期發展規劃(2010—2020年)》原來的目標,在核電業內廣泛流傳。只是說法并不統一,有的說是8000萬,有的說是8500萬,也有的說超過了1個億。由于這一尚在調整中的規劃從未公開,這些說法也從未得到證實。
國家核安全局前局長趙成昆告訴記者,他有一次看到了一份國家能源局2010年的年報,里面提到了8000萬千瓦這個目標。
如果這一數字不虛,就意味著中國核電在十二五和十三五期間的超常規發展。國家環保部核安全和環境專家委員會委員郁祖盛給記者算了一筆賬:截至2010年年底,中國投入運行的核電機組裝機容量為1000多萬千瓦。要達到8000萬千瓦,則有將近7000萬千瓦要新建。核電廠的建造周期一般是5年,如果要2020年建成發電,就必須在2015年之前投入。也就是說,從2010年到2015年,要建7000萬千瓦,按每個機組100萬千瓦計算,總共70個機組,每年要建13至14個。
這個數字,比2007年公布的目標增加了1倍。2007年10月,國家發改委發布《核電中長期發展規劃(2005—2020年)》,當時提出的目標是:到2020年,核電裝機容量爭取達到4000萬千瓦。
目標翻倍,在一些知情者中間引發了爭議。高層也認為有點偏高,讓國家能源局拿回去調整。
2011年3月11日,福島核事故爆發。其引發的強烈沖擊波,讓中國核電的焦點,從以前的發展規模與速度問題,轉向發展安全與質量問題。
福島事故發生后,中國民眾一個下意識的反應是:如果這一事故發生在中國,中國的核電站能不能應對?
趙成昆說,這個問題的邏輯不是很嚴謹,因為在中國發生類似事故的可能性非常小。
福島事故的發生,有兩個重大的外部因素,一個是地震,一個是海嘯。前者切斷了核電站的外部電源,后者把核電站備用發電的柴油機卷走。致使反應堆在無法得到冷卻后升溫,進而引發核泄漏。
福島事故發生后,中國民眾一個下意識的反應是:如果這一事故發生在中國,中國的核電站能不能應對?
趙成昆說,這個問題的邏輯不是很嚴謹,因為在中國發生類似事故的可能性非常小。
福島事故的發生,有兩個重大的外部因素,一個是地震,一個是海嘯。前者切斷了核電站的外部電源,后者把核電站備用發電的柴油機卷走。致使反應堆在無法得到冷卻后升溫,進而引發核泄漏。
趙成昆說,中國的地質構造與日本顯著不同。日本處在太平洋俯沖帶和歐亞大陸俯沖帶的交界地帶,兩者擠壓容易形成地震,地震推動海水上升,形成海嘯。而中國的核電站建在穩定整體基巖上,遠離地質斷裂帶,受地震影響的概率極小。
中科院院士、南京航空航天大學教授陳達說,中國核電站在選址時,都會考證該地300公里的半徑內歷史上是否有過地震。要向前考證2000年。
海嘯方面,從2004年12月印尼海嘯之后,中國核電廠設計界曾對這一問題進行了大量的調查研究,最后的結論是:由于中國大陸架比較長,附近海域海水較淺,在中國沿海發生強烈海嘯的可能性很小。
趙成昆說,在海嘯方面,目前對中國潛在威脅最大的是馬尼拉海溝。但根據中國多年的研究,這條海溝引發的海嘯到達中國沿海時,掀起的浪高最多只有2.7米。但幾位研究人員在受訪時也表示,對這條深不可測的海溝,中國還缺乏足夠的了解。
這是一條深達5400米的海溝,斷層長度長達1500公里。地質學家測量顯示,這條海溝以每年8.7厘米的速度移動。美國明尼蘇達大學教授David Yuen曾經發出警告,這條海溝已經至少440年沒有發生強震,累積的壓力可能觸發高達9級的強震。
地震預防是一個應對“萬一”的科學。如果“萬一”發生福島這樣的事故,中國的核電站能不能承受呢?
福島發生核泄漏的核心原因,是地震和海嘯切斷了內外部電源,讓堆芯無法冷卻進而升溫。那中國的核電站的冷卻系統是怎樣的呢?
與福島一樣,中國絕大多數的核電站,用的是能動冷卻系統。即通過電源帶動水泵,向堆芯供水。如果失去了內外電源,維系冷卻系統的最重要手段,就是看有沒有備用電源。
福島顯然在這方面準備不足。在核泄漏發生后,他們最初找來的應急柴油機,竟然接口不對。
在福島核事故以后,中國對在運行和在建核電站進行檢查發現,中國有些核電站同樣存在備用電源不到位的情況。
5月31日通過的《核安全報告》,對國內核電站提出改進要求的第一條,就是為了應對可能的失電,要采取“設置移動電源、移動泵和增設匹配接口等措施”。
除了能動系統,美國西屋公司近些年開發出了一種非能動系統。在出現斷電情況時,它不需要啟動應急電源,裝在安全殼中和頂上的應急水箱即會自動打開,可以在沒有人力干預的情況下,為反應堆冷卻72小時。對于一個遭遇突然襲擊的核電廠來說,這是黃金72小時。
目前,中國正在運轉的15臺核電機組,采用的都是能動冷卻系統。在建的26個核電機組,有4臺采用了非能動系統。
郁祖盛說,福島事故爆發后,國家核電技術公司曾經做過評估,如果把AP1000放到福島去,受得了受不了。經過兩個多月的工作,他們得出了結論:受得了。
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管理的考量
從上世紀50年代有核電歷史以來,全世界發生了3次大的核事故:1979年的三里島、1986年的切爾諾貝利和2011年的福島,細究起來,都能找到人為因素的影子。其中以三里島的例子最為明顯。
三里島事故,最初是因為一臺給水泵發生故障,無法供水,于是用來預防的冷卻系統自動啟動。但因前些天工人檢修后未將冷卻系統的閥門打開,致使冷卻系統內無水可供。當反應堆的溫度升高到一定程度,反應堆自動停堆,卸壓閥自動打開。但當壓力降至正常值時,泄壓閥由于故障未能自動回位,致使壓力降至正常值以下。這時,用來保護的應急堆芯冷卻系統自動投入。但操作人員在未判明泄壓閥沒有回位的情況下,關閉了應急堆芯冷卻系統,停止了向堆芯注水,致使堆芯熔化。
這一系列的人為操作失誤,抵消了系統自動啟動的保護功能,催生了人類此前認為不可能的堆芯熔化。這一事件對美國影響甚大,此后30多年,美國一直沒有新建核電站,直至近幾年才有松動。
1986年的切爾諾貝利事故,則被查明,機組的設計在一開始就出現了問題。
福島事故,除了上文提到的找來應急的柴油機接口不對,還發生了因為人為操作失誤導致一臺應急柴油機停止工作的情況。
趙成昆告訴記者,有資料統計,歷史上核電廠與研究性反應堆加起來,發生過23起類似堆芯熔化這樣的事故,其中17起是由人為因素引起。
一位資深核電專家在接受記者采訪時表示,人為因素的失誤,有時會讓通過艱辛努力取得的技術進步變得沒有意義。“你技術再進步,他一個操作失誤就全完了。”
這些發生在發達國家的管理問題,需要中國在發展核電進程中納入考量。
首先是人才問題。在討論中國核電的發展速度時,有人就提出了這個問題:“核電人才的成長速度,能不能趕上中國核電的發展速度?”
上述核電專家在接受記者采訪時說,如果按照原來2020年建成8000萬千瓦的速度發展,連核電廠的高級管理人才的培養都成問題。趙成昆也特別指出,管理人員,特別是高層管理人員的缺乏,正在成為制約中國核電發展的重要因素。
與一般人才的培養不同,基于安全的考慮,核電人才的培養一般周期很長。培養一個符合條件的核電站主控室操作員,通常需要8到10年的時間。除了參加各種嚴格的培訓,在正式上崗前還需要3000個小時的實踐操作。
一臺百萬千瓦級的核電機組,需要的人才數量達上千人。如果1年建設10個機組,對人才的需求就是1萬人。
郁祖盛說,目前,國內有核電專業的高校有四十來所。但專業不平衡的現象比較嚴重,學核電廠設計的比較多,而學管理、設備制造、建造、運行的相對較少。
基于人才培養的困境,現在核電廠的人才成長,有很濃的“師父帶徒弟”痕跡。
有了人才,還要有管理規則。與中國很多企業的管理環境相似,有些核電企業的管理也不夠科學。在《核安全報告》指出的核電站的4條主要問題中,第一條就是這個問題:調查組發現,秦山核電站至今尚未制訂嚴重事故管理導則,秦山第二核電廠、嶺澳核電廠和田灣核電廠僅具有可以應對某些特定嚴重事故的規程。
上述現狀,正是這次持續9個多月的核安全檢查的一個背景。在福島事故發生后的第五天,國務院總理溫家寶主持召開國務院常務會議,討論對福島事故的應對。會上做出四項決定:一、立即組織對全國核設施進行全面安全檢查;二、切實加強正在運行核設施的安全管理;三、全面審查在建核電站;四、嚴格審批新上核電項目。是謂“國四條”。
在“國四條”的最后一條,留了一個如今待解的尾巴:“核安全規劃批準前,暫停審批核電項目包括開展前期工作的項目。”這一規定,成了如今核電重啟的“緊箍咒”。
除了編制《核安全規劃》,這次會議還要求調整完善《核電發展中長期規劃》。業界本來推測這兩個規劃會在今年5月底同時通過,以實現真正重啟。如今《核安全規劃》單個推出,引發公眾的紛紜猜想。
一位受訪核電專家分析,在核安全問題上尚未取得共識之前,《核安全規劃》先行,《核電中長期發展規劃》隨后,其實比較符合重啟的邏輯。“因為福島事故后,核電一下子變得非常敏感。要討論核電以后的發展,首先要看公眾對核電安全的態度,以求得共識。”
尋求共識
除了要先在核安全問題上尋求共識外,《核電中長期發展規劃(2010-2020年)》遲遲未推出的另外一個背景,是中國核電的發展,有很多問題尚未在內部取得共識。
在8000萬千瓦的目標被否之后,其調整到何種程度一直是業內關注的焦點。趙成昆和郁祖盛在接受記者采訪時均表示,調整后的目標很可能在6000萬千瓦??7000萬千瓦之間。
但這就會出現一個問題:目前在運和在建的加起來有4000萬千瓦左右,若要2020年之前達到7000萬千瓦,按照建設周期的要求,就必須在2015年之前再批3000萬千瓦,以每個機組100萬千瓦計算,就是30個機組。就是說,在接下來的三年半時間內,每年要批準8至9個機組。若按6000萬千瓦的目標計算,每年要批準6個機組。
郁祖盛說,按照中國目前的能力,一年也就能建4到5個機組。“就是這個能力,再多就有點勉強了。”
另外一個問題,是新建的核電站采用什么堆型的問題。目前,由國家核電技術公司主持引進的AP1000廣受贊譽,在安全性兩個最主要的指標—堆芯熔化概率和放射性釋放的概率,都比目前國內的標準提高了上百倍。但該堆型目前尚未投入運營,第一臺機組最快也要到2013年或2014年投入運行。在缺少運行實踐之前,能否批量化投產,一些人尚存疑問。
國務院研究室副司長范必撰文指出,按照國際慣例,不論是傳統的能動型還是非能動型機組,都無法進行實況下的破壞性試驗。“即便AP1000運行若干年,對驗證非能動的安全系統也沒有實質意義。”他認為,除了安全系統,AP1000其他的技術,如蒸汽供應系統等,都是基于以前的成熟技術,因而應用無礙。
郁祖盛告訴記者,雖然在新建堆型這個問題上,國家傾向于建設AP1000,但并沒有明確將此寫進文件,這為新建堆型的爭論留下了空間。
在今年中國核能可持續發展論壇上,中國核工業集團公司副總經理呂華祥說,核電市場中堆型的選擇不能過于單一化。他主張,只要是符合核安全標準、具有一定競爭性、成熟或經過驗證的機型,都應該能夠平等參與核電市場競爭。
在福島核事故爆發后,在新建核電站的審批上,中國開始執行“最嚴格安全標準”。趙成昆說,這個標準有兩個:一是每堆年的堆芯熔化概率,不能超過10的負5次方;二是造成放射性向環境大規模釋放的概率不能超過10的負6次方。這與國際原子能機構的標準一致。趙成昆還介紹說,福島事故后,國際原子能機構計算過,自己原來的那一套標準,跟福島事故所應達到的標準相比,有77個差距。目前,各國都在對此研究,新的核電安全規范有望出臺。
一位核電專家向記者表示,在國家提高新建核電站的安全門檻之后,有人開始在自己原有技術的基礎上稍加改進,安全水平剛剛夠得上這個門檻。
但郁祖盛認為,為什么放著更安全的、國家花巨資引進的AP1000不用,卻用剛剛達到安全標準的堆型?他說,AP1000的堆芯融化概率,為5.08×10的負7次方,其放射性大規模釋放的概率,為6×10的負8次方。
有人擔心,在新建堆型的選擇上,幾個主要核電公司之間,會出現門戶之見:在中國三個最主要的核電公司中,中國核工業集團公司力主自己研發的堆型;中國廣東核電集團公司與法國公司有著多年的合作;2006年成立的國家核電技術公司則是代表國家引進AP1000技術主要的引進方和消化方。
趙成昆說,中國核電的發展,目前確實面臨一些體制上的障礙。比如核電的試驗裝置,中核集團有一些,中廣核有一些,國家核電也有一些,但這些裝置之間的協調性并不是很好。
“我們現在從設計到建造到運營,跟發達國家比都有差距。這時候不應該再分散。再分散就又要走回頭路了。”上述核電專家說。
責任編輯: 江曉蓓