核电之路:从“适度”到“积极”

作者:李伟

核电之路:从“适度”到“积极”0( 2008年12月,福建宁德秦屿核电站的工作人员进行浇筑平台前的钢架作业 )

核电的机会

三联生活周刊:从国家能源局的数据看,2008年是核电建设力度最大的一年,新核准的福建宁德、福清和广东阳江、浙江方家山4个核电项目,共14台百万千瓦级核电机组。核电建设是否进入了一个新阶段?

张华祝:“积极发展”是目前国家对核电建设的指导方针。这一方针是在2005年党的十六届五中全会上确定的。从此,我国核电从“适度发展”进入到“积极发展”,开始了一个快速发展时期。

从2005年12月岭澳核电站二期一号机组开工,到现在不到4年,已经开工了14台机组,共1443万千瓦。已通过国家核准的机组总共有24台,总规模达到2540万千瓦。今年政府还会新核准一批核电机组。

三联生活周刊:“积极发展”意味着什么?

核电之路:从“适度”到“积极”1( 2008年10月,秦山核电站工作人员对机组进行日常检查 )

张华祝:首先是速度,我国发展核电的最初20年,只建设了11台核电机组,平均两年只建1台。现在4年开工量已超过了过去20年的总和。核电建设开始规模化发展。其次,发展有了明确的规划。2007年,国家发布了关于核电的中长期发展规划,我们制定了明确的发展目标——4000万加1800万。也就是到2020年,核电装机4000万千瓦,此外还有1800万千瓦正在建设中。核电是国家调整能源结构的战略重点。

三联生活周刊:我国有20多年开发核电的历史。前期主要做了哪些工作?

核电之路:从“适度”到“积极”2( 张华祝 1968年毕业于清华大学自动控制系。现任国防科工局科技委员会副主任、中国核能行业协会理事长。曾任中国核工业总公司副总经理,国防科工局科技委员会党组副书记,国家原子能机构主任,国家核电自主化领导小组副组长。 )

张华祝:2005年以前,我国的政策一直是“适度发展核电”。另一个提法是“核电是电力的补充”。

这20年还可以再分为两个小阶段。1985~1995年是起步阶段,主要标志是秦山与大亚湾核电站的建设。1985年3月,我国自主设计建设的秦山核电站开工。1987年8月大亚湾核电站开工,引进了法国成套设备和技术,建设了两台90万千瓦压水堆机组。两座电站都在“八五”期间建成,秦山建成发电是在1991年12月15日,大亚湾投入商业运营是1994年。

第二个小阶段是1996~2005年,小批量建设阶段。“九五”期间共安排了4个项目8台机组,从1996~2000年平均每年开工1~2台机组,6个机组都在2004年前建成,最后的田湾核电站是在2007年建成。通过两个阶段的小规模建设,形成了我们今天910万千瓦的核电运营规模。

三联生活周刊:“适度”是一个相对模糊的描述,应该怎样理解?

张华祝:我对“适度”的理解是,核电在电力结构或者能源结构中并没有确定的地位,同时,“适度发展”也没有相应的发展规划支撑,不确定性比较大。前20年,发展核电的主要目的在于掌握核电技术,培养专业人才。

三联生活周刊:为什么核电的发展方针会在2005年发生调整?

张华祝:从2002年开始,电力供应紧张局面再次出现,本来在“九五”阶段,特别是1997~1998年东南亚金融危机期间,电力增长的需求不大,电力供应尚有富余。

此外,国家需要优化能源结构,从“七五”到“九五”期间,煤在能源结构中的比例在缓慢降低。但2000年前后,煤炭在一次能源中的比重却开始回升,这种能源结构的逆向变化,引起了有关部门的思考。为了应对气候变化,我国面临不断增加的减排压力,控制温室气体的排放。

这些因素都迫使我们重新考虑新能源、清洁能源的使用和发展。而其中比较成熟的技术是核电。

竞争力

三联生活周刊:经过前20年的“适度发展”,我们是否为加速发展做好了准备?

张华祝:从我们国家的发展条件看,无论在科研、设计、管理、运营等方面,都具备了快速发展核电的能力。

三联生活周刊:你预期核电能在我国的电力结构中占据怎样的比例和位置?

张华祝:多年以来,核电在全世界电力生产中保持16%的比例,只有去年降到了15%。在我国达到世界平均水平还是比较困难,因为我国电力生产的基数很大。

在我们制定的核电中长期发展规划中,到2020年核电装机4000万千瓦,比例应该达到4%左右,当时对2020年总装机容量的估计是10亿千瓦。现在看这个数字明显偏低,实际总装机量肯定会超过。

但依据目前核电的发展速度,即使总装机容量有较大幅度提高,核电装机占4%或者再多一些是完全可以达到的。如果是4%装机量,发电量就接近6%,是现在的3倍。

从长远看,如果核电的发电量达到10%,就会对我国的电力生产、能源结构的优化起到巨大作用。

三联生活周刊:按照这样的比例,核电在电力结构中排在第三位,与其他清洁能源比有哪些特点?

张华祝:首先,核电技术与其他新能源技术比是最成熟的。一个反应堆运行一年,我们称为“一堆年”,现在全世界核电已经积累运行了1.3万堆年。第二代核电技术有接近50年的历史,二代改进型技术也有20年的历史,三代技术正在由图纸转变为工程,进入应用实践。

其次,核电设备运行时间长,可以全天候供电,向电网提供稳定的电力,不受天气影响。而风能、太阳能则做不到。美国104座核电站平均负荷因子超过90%,全年运行接近8000个小时。我国11个机组,全年负荷因子也超过88%。

从电价来说,核电也有一定的竞争优势。目前运行的机组最低电价0.393元/度,最高0.46元/度。浙江和广东,核电的电价比当地的标杆电价还要低一些。在沿海地区,核电站有相当的竞争力。尤其是批量建设的“二代加”核电机组,将来的成本会更低。

技术与安全

三联生活周刊:对于核电的发展,就中国而言有哪些制约性因素?

张华祝:核电的发展速度必须与发展条件相匹配,达到平衡。为了这个目的,必须解决好以下几个问题:

首先是天然铀的供应。我们肯定要利用国内和国际两处资源、两个市场,并不是说铀资源匮乏就一定无法开发核电。法国、日本、韩国、印度铀资源都是比较匮乏的。但事实上,大多数发展核电的国家,铀资源都可以通过国际市场解决。美国虽然有大量的铀矿,但是本国开发程度低,也主要利用海外资源。

按照我国目前的发展规划,通过国际、国内两个渠道,铀资源问题不会成为制约性因素,而且我们国内可以提供相当一部分。

第二个问题是设备国产化能力。目前我国有上海、哈尔滨和东方三大动力厂,生产核电设备。这些制造商都投入了很大的财力物力改造设备厂房,为核电加速发展做准备。设备国产化的能力在不断提升,但这需要一个过程。尤其是要在短期内高质量满足国内大量需求,这对设备制造商是一个挑战。

第三方面,必须解决好核人才队伍建设问题,人才紧缺状况已经持续了一段时间。核电产业到处都缺人,无论设计、建设阶段,还是运营阶段,甚至包括相关的政府部门都需要大量专业人才。现在全国有20多所高校具备核人才的培养能力,很多大学的核专业都在扩大招生,企业也加大培养力度。但人才紧张的状况还要持续几年。

三联生活周刊:我国已经形成3个核电基地,随着核电建设提速,选址也成为社会比较关注的问题。

张华祝:最初3个核电基地都建在沿海。主要考虑经济开放地区负荷更集中,电价承受力更强。而且,沿海地区远离一次能源,没有水电也没有煤炭,建核电可以避免长距离输电和长距离运煤。目前辽宁、山东、福建几个沿海省份也正在修建核电厂。

现在内陆经济也发展起来了,有十五六个省份在积极申请核电项目。国家发改委批准了江西、湖北、湖南3个省份,可以做前期工作选择厂址,核电厂从沿海延伸到内陆是一个必然趋势。从国际经验看,沿海与内陆大致各占一半。

核电厂的选址有一套完整的指标体系,包括地质、水文、气象的状况,周边的经济状况,居民的稠密程度,交通情况,以此进行综合性考虑。前期要做大量的资料收集分析,比如厂址周围要有充足的水源,要求大气扩散条件好,地质条件比较稳定,交通条件好,能够保证电厂大型设备、物料的运输,保证紧急情况的疏散。

核电厂的建设需要55~60个月的时间。

三联生活周刊:我国的核废料如何处理?

张华祝:由于以前核电发展比较慢,规模不是很大,核电站产生的乏燃料比较少,所以还没有进行处理,只对其进行了暂存。

按照我国的政策,要建专门的乏燃料后处理厂,乏燃料经过专门处理,回收再利用。由于前期产生的乏燃料少,没有达到一定规模,商业后处理工厂还没有修建。等以后规模达到一定程度后再进行批量、统一处理。

三联生活周刊:经过20多年的发展,我国核电生产的设备处于怎样的水平?

张华祝:国际上一共有370多台核电机组,绝大多数都是二代机组。经过技术改造,很多老机组的技术性能实际达到了“二代加”的水平,比二代安全性、经济性更好,但还达不到三代水平。这是现在的主流机型。我们现在的核电机组也基本为“二代加”,新建机组的国产化率已经达到了80%。

从设备换代升级的角度看,现在正处于二代向三代过渡时期。目前已开工的浙江三门核电工程和今年内将要开工的山东海阳和广东台山核电工程使用的是三代技术。与二代相比,三代核电采用了很多新技术,安全性能更好。在反应堆损坏,向环境大规模释放放射性的可能性(概率)方面要比二代低一个多数量级。但是现在新建的第一批三代核电技术需要经历一个成熟的过程,经济性暂时还比不上二代。

我估计还要经过几年时间,第三代核电才能达到批量建设的程度。

三联生活周刊:更长远看,核电技术的发展方向是什么?

张华祝:核电未来的发展前景已经比较明朗。国际原子能科学家们展开了对第四代核电技术的研究,已经成立了国际核电第四代技术论坛。按照他们的估计,2030年以后,第四代核电技术可以达到工业化应用水平。与第三代相比,第四代安全性更高、经济性更好,而且具有防扩散的能力,同时废物最小化。

最近这几年,二代技术向三代转移;2030年之后,是第四代技术。国际上核电第四代技术论坛,他们计划2030年后达到工业化应用的水平。

三联生活周刊:在美国的能源战略中,曾经寄希望通过“核聚变”技术的突破解决能源问题,现在研究进展如何,是否有可行性?

张华祝:为了验证“核聚变”的科学可行性,美国、俄罗斯、中国、日本、韩国、印度与欧盟正在展开合作研究。国际热核堆合作项目选址在法国,一般估计50年以内看不到核聚变工业应用的前景,所以,在人类最终掌握可控核聚变技术之前,更安全、更经济地利用好“核裂变”技术更加现实一些。■ 委员会核电中长期发展规划适度新能源科工张华国防积极能源主任专访核电科技核聚变

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