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六问核电专家:核电治霾是否可行?

2017-02-06 17:15
木中君
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从目前世界各国的核电发展历程来看,在核电发展上有过反复的国家,最终都难以舍弃核电,不得不重回发展核电的道路,即使像德国这种已将全面弃核用法律形式固定下来的国家,在目前减排和能源安全的压力之下,也多次对弃核产生动摇;而凡是坚定发展核电的国家,都能够让核电在国家的环保和能源安全方面发挥重要作用,同时通过不断研发更安全的核电技术占领国外市场,成为支撑国家经济的重要力量。

从国外核电发展的经验可以看出,坚定不移地发展核电,把我国核电事业做优做大做强,让核电成为我国节能环保,保障能源安全,助力经济发展的推动力,是我国的核电事业的正确发展方向。

5、安全性一直是衡量核电的重要指标,我国核电在安全性方面表现如何?

我国核电发展一直秉承“核安全第一”的原则,核电运营管理水平一直处于世界前列。在WANO(世界核电运营者协会,World Association of Nuclear Operators)的各点机组性能指标排名中,我国各个核电机组的各项性能指标均名列前茅,更有数台机组的WANO性能指标常年排名第一。

首先,我国在运行和在建的所有核电站,均属于压水堆,相比于结构简单的沸水堆,压水堆有着优异的安全性能。

压水堆拥有坚固的安全壳。安全壳是以超过一米厚的预应力混凝土厂房为主体,包括喷淋,消氢,空气过滤等多个系统的保护系统。安全壳十分坚固,能够经受住波音747这样的大飞机的直接撞击。而且,安全壳有隔离效果,能够保证在发生最严重的堆芯熔毁情况时,也能包容放射性物质,使其不释放到环境中去。

相比沸水堆,压水堆都是双回路设计。反应堆的冷却剂回路与供给汽轮机发电的蒸气的二回路实体隔离,这样保证即使反应堆内出现泄露,也绝不会释放到环境中去。

压水堆的可靠性已经在世界运行核电站内得到了广泛的证实。1979年美国三哩岛核电站二号机组,反应堆在不到一个小时候堆芯熔毁近50%,正是安全壳的存在,使得放射性物质有效屏蔽,避免了对环境的影响。而相比之下,苏联切尔诺贝利核事故和福岛核事故,都因为缺少安全壳,而导致放射物大量泄漏,而严重影响了环境。

其次,我国在核电站选址上极其严格,要求反应地的地层为坚硬的岩层,同时还对核电站附近的人口密度有严格要求。在多重严格要求的限制下,核电厂址甚至成为稀缺资源,这也从源头上为核安全上了一道保险。

最后,我国对核电站监管也十分严格,国家相关机构在各核电站均派驻了工作人员,保证核电站严格遵守国家的核安全政策运行。在放射性物质监测上,以核电站为中心,放射性物质监测站依次布置,只要环境放射性剂量发生变化,马上就可以监测并进行处理。

相比之下,福岛核事故的发生正是因为以上三个方面都出了问题。我们来做一番对比。

日本的核电机组大多数建造于上世纪七十年代,技术陈旧,且多为沸水堆。而我国最早的核电机组建造于上世纪九十年代,大部分机组都是在2000年以后投产发电的,且全部是压水堆,不仅机组年轻,设备状态更好,而且采用了更先进和更安全的技术。

日本是一个处于地震带上的国家,核电机组无法远离地震带,这也为日本核电发展引入了天然的不确定风险。而我国由于幅员辽阔,选址严格,核电机组全部建在沿海地质稳定的地方,固有安全性也比日本要高出许多倍。

此外,日本的核电运营和管理也分散于十家私营电力公司中,这些电力公司由于利润等方面的考量,往往会做出威胁核电机组安全的决策。福岛核事故后,日本媒体更是多次爆出东京电力公司在福岛核事故中的不作为甚至作假,导致事故不断恶化的内幕。而我国目前在运行的核电站全部集中在两家国企之下,考核最核心的指标就是核安全,国家相关部门对核电站的监管十分严格。

当然,无论是何种情形,我们都应该不断加强核安全意识。

6、未来我国核电有哪些主要的发展方向?

第一,发展大型化核电站。目前,我国是第三代核电技术研究和应用最积极的国家。三门核电站的AP1000核电机组,已经攻克了屏蔽泵等最核心的技术问题,2017年即可以实现首次装料。我国完全自主研发的三代核电技术“华龙一号”,示范堆工程也在福清核电站开工建设,国家核电技术公司基于AP1000技术开发的CAP1400三代核电堆型,也基本完成技术审查。以上这些,使得我国不仅成为世界上拥有三代核电技术最多的国家,而且成为三代核电站建设和运营最早、经验最丰富的国家。

未来,利用这些技术和经验,我国不仅能够建造一批更安全可靠的大型核电站,作为电网的基荷电站,成为我国节能减排和改善大气环境的重要手段,同时,还可以在雄厚的技术和资金的支持下,将我国核电产业推向海外,成为促进我国经济发展的重要手段。

第二,发展随要随到的“及时雨式”的小型模块化核电站。目前,我国在南海的岛礁改造工作举世瞩目,这些工作大大提高了守岛官兵和当地群众生活质量,但是能源供给仍是制约我国南海岛礁建设的重要因素,虽然目前有太阳能等能源形势,但是在为海水淡化和其他设备运行提供能源上依然存在困难。若未来能够通过海上浮动核电站为这些岛礁供电,那将一举解决南海岛礁建设的能源瓶颈问题,为维护我国的南海利益提供强大的能源保障。

第三,发展多种第四代核反应堆技术,解决长远能源问题。与油气资源一样,目前探明的铀资源,在现有技术条件下,也只能供人类使用百年。在可控核聚变技术被人类完全掌控之前,人类一样有陷入能源危机的可能。目前,快堆,高温气冷堆等第四代核电技术的发展,将大大提高铀资源的利用效率。因此,不断研究新的核电堆型,是保障我国长期能源安全的重要手段。

第四,发展乏燃料处理技术。核电发展过程中面临的最大的问题是乏燃料处理问题。乏燃料内含有大量的长周期放射性物质,目前,世界上(包括我国)乏燃料处理主要是临时存放方式:在乏燃料卸除反应堆后,先在乏燃料水池暂存数年,待短周期放射性元素衰变后,在进行干式贮存。但不论湿式还是干式,都只是临时存放手段。

对于乏燃料彻底处理,目前最好的方法是建立地质深埋设施,这种方法要求在岩质合适的地层内,建造深入地下数百米的地下工程,然后将乏燃料永久贮存在此。因为技术,资金,选址等原因,这将是一项浩大的工程。 尽管如此,技术总能给人新的思路,从上世纪90年代起,一项全新的乏燃料处理技术——加速器驱动次临界反应堆(ADS)系统,让人们看到了乏燃料轻松处理的曙光。这种技术实质上是乏燃料焚烧炉,它可以让乏燃料中的高放射性物质裂变为低放射性甚至无放射物质,而且还类似垃圾发电站有发电能力。

我国是最早研究这项技术的国家之一,也是ADS技术发展最快的国家。2016年12月,我国ADS次临界反应堆首次启动成功,标志着我国利用ADS技术处理乏燃料已经进入实际验证环节,未来该技术成熟后,将彻底解决我国核电发展的后顾之忧。

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