安全发展核电 优化我国能源结构

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  日本福岛第一核电站受地震与海啸影响发生安全事故以来,世界核电发展出现一种截然相反的声音表示限核甚至弃核,但核电作为一种绿色、清洁的能源,国家能源战略的重要组成部分,发展大趋势并没有改变。
  党中央、国务院高度重视核电发展,明确提出了我国发展核电的基本方针,要求在确保安全的前提下,采用国际最高安全标准,抓紧启动东部沿海地区新的核电项目建设,为促进经济社会发展、改善能源结构做出更多贡献。
  核电是绿色、清洁的能源
  核电作为一种绿色、清洁的能源,技术成熟,运行稳定,供应保障能力较强,是国家能源战略的重要组成部分。相关的研究分析表明,一台百万千瓦核电机组每年可减排二氧化碳741万吨、二氧化硫3.82万吨、减排氮氧化物3万吨,相当于新增森林面积4.92万公顷。安全发展核电,是保障我国能源供应,保护生态环境的必然选择。
  目前,我国能源结构中化石能源比重偏高,特别是煤炭消费比重高达66%,高出世界平均水平35.8个百分点。发电量中煤电比例为75%,高出世界平均水平约28个百分点,非化石能源占能源消费总量的比重仅为9.8%。要实现2020年非化石能源占比15%的目标,任务十分艰巨。当前,我国环境保护的形势十分严峻,环境容量和资源瓶颈对我国经济社会发展的制约非常突出,已成为我国长期现代化进程中的刚性约束。我国能源必须向绿色、低碳转型。
  核电在世界能源领域扮演着十分重要的角色。世界上有30个国家(地区)利用核能发电,20个国家和我国台湾地区核电占10%以上,一批暂无核电的国家正在积极加入核电行列。截至2014年底,全球在运核电机组共435台,总装机容量3.92亿千瓦,核电约占世界总发电量的10%左右。其中,法国在运核电机组58台,核电占其总发电量的73%;美国在运核电机组100台,核电占其总发电量的19%;俄罗斯在运核电机组33台,核电占其总发电量的18%。福岛事故前,日本在运核电机组53台,核电占其总发电量的30%。英国、加拿大、韩国、西班牙、瑞典、德国,核电占其总发电量的比例也都在15%以上。2014年,我国核电发电量为1262亿千瓦时,仅占全国总发电量的2.3%,远低于世界平均水平。
  核电运行是安全可控的
  1954年,前苏联第一座5MW实验性核电厂投入运行,标志着核电正式登上世界能源舞台。60年来,核电技术在安全性、经济性和成熟性方面,不断取得新的进步,核电总体运行情况是良好的。
  在核电发展历史上,先后出现过美国三哩岛、前苏联切尔诺贝利和日本福岛三次严重核事故,在世界范围内产生了广泛、巨大和持久的影响。国际权威机构研究表明,三哩岛核事故主要是检修时误关阀门,造成冷却水缺失,致使堆芯熔化。但电站的压力容器和安全壳完好无损,事故未对环境造成重大影响,也未造成人员伤亡。切尔诺贝利核事故是操纵人员在进行低功率实验时,违规关闭了反应堆所有自动保护措施,功率骤升,手动紧急插入控制棒时造成反应堆瞬时超临界,高温引发石墨燃烧和蒸汽爆炸。该机组没有安全壳,导致放射性物质大量外泄,直接造成近30人死亡。福岛核事故主要是超设计基准的自然灾害(地震、海啸)造成全厂失水、失电,早期制定的加高防浪堤坝措施因故未能实施,事故发生后也未能果断将海水引入厂房,淹没堆芯,导致核电机组报废,部分放射性物质外泄,污染了部分海域,但事故未直接造成人员伤亡。总结上述三次核事故,我们可以发现,前两次事故基本上是人为操作及设计缺陷造成的,福岛核事故如防范措施到位或者处置措施果断也是可以避免的,维护核电安全,技术措施及管理运行同等重要。从核电发展历程来看,每一次事故都会引发社会对核电的讨论,核电行业也会从事故中总结经验教训,对核电的技术、设计及管理进行系统改进,促成了核电技术的持续进步。
  目前,世界核电技术总体上处于由二代向三代过渡的阶段,三代核电成为世界趋势。我国正在建设的AP1000三代先进核电站采用非能动安全系统,在全厂失电事故下,即使无外界救援,也可保障72小时内自动冷却、堆芯完整,具有应对类似福岛核事故的能力。我国自主设计的三代核电技术“华龙一号”已经通过国家能源局和国家核安全局联合组织的评审,该技术总结了核电设计的先进经验,采用能动非能动相结合的安全控制技术,大幅度提高了核电的安全技术能力。我国在AP1000基础上再创新的科技重大专项CAP1400自主三代核电技术已完成初步设计并通过国家审查。我国自主研发的具有第四代安全特征的高温气冷堆示范工程,正在山东石岛湾建设。目前建设、运行的核电机组已经从设计上消除了发生上述情况的可能性,完善了核电安全的纵深防御体系,事故概率已经降低到百万堆年/千万堆年一遇的水平。
  我国的核电发展始终把安全放在首位,自1991年秦山首台核电机组投运以来,我国核电在安全体系、设计、建造、运行、设备制造、人才保障等方面积累了丰富经验。目前,我国在运核电机组23台,装机2118万千瓦,在建核电机组25台,装机2737万千瓦,在建规模居世界第一。我国在运机组一直保持着良好的安全记录,运行管理在世界范围内处于先进行列。国际原子能机构在考察了中国核电发展状态后表示,中国核电安全运行是有充分保障的,中国将成为未来世界核电产业发展的中心。我国核电产已经具备了在更高起点上发展的条件。
  中国需要核电,世界离不开核电
  核电具有清洁、稳定、经济等优势,有利于保护生态环境,对保障、调整能源结构、带动高端装备制造业、促进科技进步和增强综合国力都具有重要意义。近年来,西方主要发达国家都在研究2030、2050乃至更为长远的能源发展战略,提出了2100年基本不再使用化石能源的理念,全部使用清洁、绿色能源,以实现人类与环境的永续和谐发展。据国际原子能机构统计,到2030年,世界核电发电量将增加23%。我们需要把握能源发展的机遇与趋势,尽快突破技术瓶颈,在确保安全的基础上,积极稳妥发展核电。
  对于发展核电的态度,社会上存在不同的看法。福岛事故以来,世界核电发展再次出现了对核电发展的系统讨论。德国、意大利、瑞士、澳大利亚等国由于政治的、经济的或自然条件等原因,表示要限核甚至弃核。但从世界范围来看核电发展的大趋势并没有改变,美国、英国、俄罗斯、阿根廷、印度、巴基斯坦等更多的国家启动了新的核电项目建设。土耳其、阿根廷、埃及、越南、南非等40多个国家正在积极推动本国的核电发展。核电在世界能源舞台上的地位并未消弱。2014年,中美两国元首发表了《中美气候变化联合声明》。中国计划在2030年左右二氧化碳排放达到峰值,并计划到2030年非化石能源占一次能源消费比重由目前的9.8%提高到20%左右。2030年我国年电力需求将达约9万亿千瓦时,更需要核电强有力的支撑。
  2020年,我国大陆地区核电在运容量将达到5800万千瓦,在建3000万千瓦。根据我国核电技术装备能力及厂址条件等,到2030年,可以支撑约2亿千瓦核电装机,若此,可减少燃煤6亿吨,减排二氧化碳15亿吨,减排二氧化硫4500万吨,减排氮氧化物2300万吨,这将有力支撑我国经济健康发展,有力支撑应对气候变化承诺的顺利实现。
  我国核电技术将遵循热堆—快堆—受控核聚变堆“三步走”发展战略。目前,世界范围内运行的大型商用核电机组,基本上都属于热中子堆,更为安全和先进的快中子堆已有少量机组在运,我国试验快堆已投入使用,具备设计开发商用快堆的基础。从长远看,更安全、更具发展潜力的受控核聚变技术的开发应用,将为人类和平利用核能开辟新纪元。
  (作者为国家能源局核电司司长)
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