核電重啟前景廣闊接續堆型研發應提上日程
----專訪中國電力發展促進會核能分會籌備組副組長田力
日前召開的新一屆國家能源委員會首次會議中,核電重啟再次被提上議程。
自2011福島核事故之後,我國核電發展一直處於停滯狀態。雖近年來核電重啟的呼聲不絕於耳,但消息幾經否認。如今,重啟核電再次被提上日程,發展前景一片明朗。
核電重啟的背景是什麼?我國核電發展進入到一個怎樣的階段?相對於鈾,業內專家積極探索的釷基核電優勢在哪兒?我國核電走出去時機是否成熟?
帶著上述問題,記者採訪了中國電力發展促進會核能分會籌備組副組長、清華科技園教育培訓中心副主任田力教授。
“我國核電的發展速度相對緩慢”
記者:自2011福島核事故之後,我國核電發展一直處於停滯狀態。今年,核電發展的態勢稍顯好轉。請介紹一下近幾年核電的進展情況?
田力:在福島核電站泄漏事故發生前,我國曾確立“加快發展核電”的目標,並掀起一股“核電熱”。但之後不久所有新建核電項目的審批都被緊急叫停,在建項目也進行了徹底的安全檢查,核電企業面臨“訂單慌”,行業發展一度陷入了停滯的狀態。
這種情況一直持續到了2012年才有好轉。10月通過的《核電安全規劃(2011-2020年)》和《核電中長期發展規劃(2011-2020年)》中,明確提出了要恢復核電正常建設及目標。
今年1月初,國家能源局下發《2014年能源工作指導意見》,提出了適時啟動核電重點項目審批,穩步推進沿海地區核電建設,做好內陸地區核電廠址保護等內容。
與此同時,被暫停審批的核電項目也陸續獲批或重新開工建設,也驗證了核電行業迎來了發展的春天。
截至目前,我國商業運作的核電機組共有17台,總裝機容量約1470萬千瓦,佔總電力裝機容量的2%。在建核電機組28台,總裝機容量3057萬千瓦,佔全球在建裝機容量的40%左右。中國核電已成為全球核電發展的中心。
記者:我國目前核電發展的速度您認為適度嗎? 依據是什麼?
田力:我國核電與美、俄、韓、法、印度這些國家相比,發展速度相對緩慢。這是由於多方面因素造成,而其中的關鍵原因在於國家一直沒有出臺一部穩定的原子能法。
原子能法有多重要?其實它的實質是國家通過立法的形式來規定核能、核電的地位。中國究竟要不要搞核電,該由什麼部門來管,分別負責哪些部分,涉及哪些工業領域?一部法律會將這些東西規定的很清楚。
雖然業界很多專家、學者多年來一直呼籲全國人大儘快明確立法形式,出臺相關法律,原子能法卻遲遲沒有出臺。
所以導致目前核電走走停停,搖擺不定的根本原因在於:我國沒有一以貫之的原子能法,進而體現決策者沒有穩定的核能觀。這是導致核電發展緩慢的主要原因。
因此我呼籲在核工業領域,一定要由全國人大儘快明確立法方式,出臺相關法律文件。如果採用美國、德國和日本為代表的“一部基本法加子法”的方式,可以將基本法命名為《核工業法》;如果採用法國、英國和加拿大等為代表的“無基本法立法方式”,應加快制定各個領域的並列法律。
“核電接續堆型研發應儘快提上日程”
記者:我國在核電技術路線的選擇上有兩種路徑,你怎麼看待這兩種技術路線在應用中的問題?
田力:目前由國內兩大核電巨頭中廣核和中核聯手打造的第三代自主核電技術“華龍一號”與國核技CAP1400已經成為中國核電技術的代表,並逐漸成為我國競逐海外市場的兩大利器。
然而,研發領域還存在很多問題,如後續的核反應爐堆型研發難題。當前,為了解決鈾資源的限制,進一步提高資源的利用效率,需要研發後續的核反應爐堆型。
由於正在建造的壓水堆數量較多,相關政府部門、項目業主和工程部門都疲於奔命在現有的項目協調中,以至於沒有花費精力研究後續堆型規劃。沒有一個明確的發展規劃的指導,各個研究單位只能根據自己的經驗和優勢,獨立研究。
此外,我國還存在核燃料增值和核擴散問題。比爾蓋茨投資的一家美國公司提出了“行波堆”的堆型設計,以求深入探討其技術、工程及經濟的可行性。他數次來華推銷,也正是寄忘在中國起步。
據了解,對於可控熱核聚變技術以及爭論中的冷核聚變技術,目前中科院系統正在研究。同時中科院系統還在大力研究新型核反應爐型----釷基熔鹽堆。與鈾資源的現有反應堆相比,以釷為燃料研發的“釷基核電”有著更經濟、更安全的特點。
記者:對公眾來説,業務專家多次提到的“釷基核電”是個“新鮮”的概念。什麼是釷?釷的儲量如何?
田力:對公眾來説,釷很陌生,但從核電歷史發展的脈絡中可以清晰看到,釷的應用由來已久。
事實上,從上世紀50年代,美國作為釷基核電發展的先驅,便開始了釷基核電的相關研究。而印度、挪威、馬來西亞等國近年來也相繼加入研究的隊伍。我國涉足釷基核電的研究始於上世紀80年代,2011年正式立項,目前由中科院上海應用物理研究所承擔。
釷是一種天然放射性金屬,在民用核能領域,應用潛力遠大於鈾。釷元素本身不是裂變物質,但一個普通的釷-232原子核吸收一個中子就會變成釷-233(一種長壽命的易裂變物質)。相比于鈾,用釷做核燃料還有很多天然優勢。
首先,地殼表面的釷是釷-232,幾乎不含釷的其他同位素,在原料提取中十分方便,與從天然鈾中濃縮只佔0.7%的鈾-235相比,不僅省事也節約了成本。
其次,自然界裏的釷主要存在於獨居石中,而獨居石易於開採且比鈾礦豐富。
據測算,天然鈾裏的鈾-235隻夠人類使用幾十年。除非現在開始投資另外一種增殖反應堆,讓佔天然鈾99%以上的不可裂變的鈾-238變成可裂變物質钚-239,那才能延長天然鈾的使用年限。
最後,釷在核反應中能更充分地釋放能量,安全性較高。研究發現,使用釷來發電只産生相當於傳統核電站0.6%的輻射垃圾。有毒的放射性廢料大大減少,這些核廢料只需存放三百年,其後的毒性便會降到很低,這不像使用鈾的反應堆有的放射性長達萬年以上。
此外,釷基核電還具備六大優點。包括軍事無關性、被動安全性、更好的經濟性、選址靈活性、放射性裂變産物的短壽性以及釷資源的“無限性”。
“核電走出去還有很多問題要考慮”
記者:目前核電産業領域還存在哪些問題?
田力:核電産業是現代高科技密集型的國家戰略性産業,其發展不但實現了自主創新能力的大幅提升,擴大了我國在核燃料迴圈、核電裝備、核技術應用等高新技術領域的産業規模,同時有效帶動了我國高技術産業(涉及材料、機電、電子、儀錶、冶金、化工、建築)
整體發展,而且先進的核科學技術可實現對傳統産業的改造升級。
然而核電工業領域仍存在一些問題值得我們關注和研究。
首先,核電發展規劃的權威性不夠高、執行力度不夠強,規劃內容的項目被拖期的可能性較大,影響了配套産業和配套企業的資源投入、研發和生産安排。自主生産的核反應爐功率規模和型號不同,批量不大,部件和裝置標準化程度不高,導致生産成本提高,不利於實現核電裝備産業的批量化和規模化。
另一個影響核電産業發展的問題是核電産業鏈較長,市場化不足,民間資本和社會資本進入核電産業鏈的門檻較高。中國政府網2010年5月13日發佈的《國務院關於鼓勵和引導民間投資健康發展的若干意見》,鼓勵和引導民間資本以獨資、控股或參股形式參與水電站、火電站建設,參股建設核電站。”但是現實中卻遇到了很大的阻力。
以中廣核發起的核電基金為例,它主要投資于中廣核建設中的嶺澳核電站二期、紅沿河核電站、寧德核電站和陽江核電站。
而我國一定需要規模更大的、參與者更多的核能和平利用發展基金為更多的核電項目以及核燃料迴圈項目提供資金支援。
記者:中國核電走出去的條件是否已經成熟?走出去的時機是否已經來到?
田力:習主席在不久前的核安全峰會上闡述了中國關於“發展和安全並重、權利和義務並重、自主和協作並重、治標和治本並重”的核安全觀,並力推中國核電走出去。
這種闡釋符合唯物主義辯證法,既要發展,又要安全,安全中求發展,發展中求安全。雖然目前來説核電有一定的風險,但屬於遠期潛在的可能性風險。而且,如果現在不發展核電,僅通過煤炭、石油、天然氣等資源利用,就會産生類似霧霾的近期風險。
從我個人角度來看,中國發展核電是每一屆領導人包括工業界的領袖、工程院士、科學院士等專家們的理想。
雖然很多人嘗試將核電推銷出去,但仍有很多問題需要考慮。中國核電走出去的條件尚未成熟。“華龍一號”方面,目前公開資料顯示已合併完成,但尚未完全通過安全審核,國家能源局也並未立項、批路條,很多都是未知數。
因此,在核電“走出去”背景下,我們要以積極的心態克服部門之間、企業集團之間的偏見,快速推進核電項目,“走出去”的目標必將能從“理想”轉化成現實。
(田力現任中國電力發展促進會核能分會籌備組副組長,清華科技園教育培訓中心副主任、厚德核能經濟創新發展研究中心研究員。1985年畢業于清華大學工程物理系核反應爐專業,隨後加入中國核工業經濟研究所,從事核能戰略研究和863計劃先進核反應爐專題研究。曾任能源部中國核工業經濟研究所核能戰略研究室助理研究員、河北清華發展研究院院長助理等職。) |