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  科学与社会  2011, Vol. 1 Issue (4): 37-42  
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引用本文 

王毅. 促进核电科学、有序、健康发展[J]. 科学与社会, 2011, 1(4): 37-42.
WANG Yi. Promoting the development of nuclear power in a scientific, orderly and healthy way[J]. Science and Society, 2011, 1(4): 37-42.

作者简介

王毅,中国科学院科技政策与管理科学研究所研究员。研究方向为可持续发展领域的战略、政策与管理研究

促进核电科学、有序、健康发展
王毅     
中国科学院科技政策与管理科学研究所

全球范围内关于发展核电一直是一个争议不断的话题。由于近年对应对气候变化重视程度的提高,核电被许多人认为是清洁、低碳的能源,并希望其在替代化石能源和减少二氧化碳排放的过程中发挥更重要的作用。然而,福岛核事故及其所造成的严重影响给核电事业的发展蒙上了一层阴影,包括中国在内的许多国家开始重新审视其本国的核电发展战略。

就中国而言,庞大的人口规模及快速的工业化和城市化进程,对能源的需求将不断提高,特别是对煤炭、油气、核能等高能量密度能源的需求,这些能源对保证中国的经济发展及其能源安全至关重要。由于国际油价的高企和震荡,国际贸易分工格局短期内难以改变,能源环境问题日趋严重,以及应对气候变化的压力,核电的竞争优势在一定程度上体现出来。在这种背景下,我国的核电产业正处于快速发展的阶段。根据《核电中长期发展规划》,到2020年,我国的核电运行装机容量将争取达到4000万千瓦,核电年发电量达到2600-2800亿千瓦时,估计占届时电力装机的4%左右。

“十一五”期间,随着经济形势的快速变化以及应对国际金融危机的经济刺激计划启动等原因,核电发展规划目标正在进行调整,有可能比原计划增加近一倍,达到7000万千瓦,甚至有学者官员认为核电装机在2020年有超过1亿千瓦的可能。在福岛核事故的背景下,未来这种核电高速发展的格局更加引起我们对核电能否科学发展的担心。

核能的开发利用对科技及其复杂程度要求较高,并且涉及能源资源安全、经济、军事、反恐等广泛领域,因此对于普通公众全面理解核电发展存在许多障碍。目前我们谈到核电发展的优点比较多,但却很少认真地探讨核电发展所存在的问题。所以,我们有必要正确判断核电发展的客观趋势,了解国外发展核电的经验及发展受挫所存在的真实问题,这样将有助于我们制定更加详细、周密、安全的实施方案,使我国的核电能够科学、有序、健康地发展。

一、 国际核电发展的经验和存在的问题

核能是当今一种重要的能源品种,核电在世界电源结构中发挥着重要作用,以法国为代表的一些国家在发展核电方面取得了成功的经验。但是,自1979年“三里岛”事件和1986年的切尔诺贝利核事故以来,由于核安全成本提高、社会公众压力、能源技术发展、解除电力管制、防止核扩散等多方面原因,核电处于缓慢发展甚至停滞状态。在经历了20多年不景气之后,21世纪的核电又出现了新的转机。首先是由于全球石油低成本时代行将结束、美国加州出现电力危机、气候变暖形势严峻,核电在世界上有重新启动的迹象,包括美国小布什政府的能源政策强力支持发展核电,日本政府批准建设两座新的核电站,英国能源公司也宣布接管加拿大若干核反应堆的运营,中印等新兴经济体准备大力发展核电等等。与此同时,我们也看到了一些负面的新闻,包括德国计划在2020年前后退役所有核电,美国的核电发展只是小布什政府的一厢情愿等。根据IEA的参考情景,预计2030年的全球核电装机及发电量占一次能源需求的比重均有所下降。核电本身的问题依然存在。

从核电发展的历史看,核电成本高、建设周期长、核废料处理困难与公众恐惧心理是核电难以发展的真实原因。上世纪70年代中期,美国原子能委员会预测,到2000年,美国将有超过1000座大型核电站运行,但在1999年底实际运行的只有104座,仅占预测数的1/10。美国自上世纪80年代始就没有再建核电厂,真实原因是其对上世纪70年代的电力需求估计过高和核电全成本的估计过低。需求估计过高使核电站过量订货,而对核安全、核废料处理考虑不足以及贷款利率、运行成本提高等使核电失去竞争力。如果不解决好这些问题,美国核电的商业前景将面临极大的疑问。

法国之所以成功的重要原因是政府在核能发展中扮演了重要角色,由于其缺少廉价的化石能源供应,因此制定了长远的核电发展规划,选择了合理的技术路线,实现了设计的标准化和国产化,减少了核电在技术、经济、管理等方面的风险。

核电存在的另一个重大问题是核废料处理。乏燃料处理长期以来是一个争论不休的问题,目前尚没有妥善处理高放射性核废料的办法,从这一点上不能说核电完全是一种清洁能源,因为其环境影响具有持久性和管理的艰巨性。乏燃料的循环已被证明是成本高昂和存在核扩散风险,寻找安全的地点存放是目前最现实可行的办法。但处置厂选址、核废料运输、技术条件和民众接受程度都面临困难,而且还存在超长期安全管理的问题。快堆虽然可以循环利用核燃料,但由于技术复杂、经济成本过高和核扩散原因,在相当长的时间里难以有所作为。

二、 中国发展核电的风险和问题

从能源安全和工业化、城市化发展的角度来看,中国发展核电是能源多元化的重要手段之一,是完全必要的。由于前文所述原因,核电产业不景气,因此,快速发展的亚洲国家,特别是中国成为各核反应堆供应商争夺的最大潜在市场。发达国家的核反应堆厂商希望高速增长的亚洲国家和地区的潜在电力市场(包括中国、印度、韩国、中国台湾等)能为他们带来生机。在全球金融危机下,有能力应对危机并可能迅速恢复的中国及其庞大的核电计划就成为他们最大的猎物。当然,随着中国核电研发能力及消化吸收国产化能力的提高,中国自身的核电企业也希望占据更大的份额。

在这种情况下,我们必须清醒地认识到,在大力发展核电的同时,应该看到其存在的问题,并找出合理的解决办法。我们应从国际上各国核电发展的经验、教训和发展趋势中得到启示,特别是应从核电在其他国家失败的教训中得到启示。历史经验必须吸取,失败教训更应注意,包括电力需求预测、堆型及技术路线的选取、核废料的处理方法、公众参与等等。只要通过深入细致的调查研究,倾听不同的观点和意见,进行充分和科学的论证,我们才能得出正确的判断和提出科学的解决方案。

根据目前的核电中长期规划,我国的核电战略将“坚持发展百万千瓦级先进压水堆核电技术路线,按照热中子反应堆-快中子反应堆-受控核聚变堆‘三步走’的步骤开展工作”,并“坚持核燃料闭合循环的技术路线”。但与其他国家一样,目前我国大规模发展核电不可忽视地存在多种风险。

由于核电发展受到经济、政治、科技等多方面因素的影响,中国在修改核电发展计划及其制定详细的实施方案的过程中必须考虑如下风险因素:一是不断演化的国际金融危机将会给中国的产业结构及其能源需求产生多大影响。二是铀资源的安全供应及其价格问题,与石油相比,由于铀生产国的相对集中,铀资源的安全供应及其价格将面临更加严峻的局面。三是经济成本问题,巨大的投资建设成本和较长的建设周期、不断增长的预算、日益积累的核废料及其高额的处理成本等,都会给未来的核电竞争力增加变数。四是技术问题及其成本不断提高的影响,包括如何处理好第三代核电(如AP1000)及“二代加”核电等多种堆型的并存、标准化及国产化问题;解决第三代核电技术商业化过程中存在的问题;快堆及其他先进堆型的研发路径及商业化示范;核废料处理技术路线的选取和论证。五是如何保证项目的严格审批,建设、运行和退役的专业化运营管理和安全监管等问题。这些都需要经过时间的考验。总而言之, 如果中国大规模发展核电, 将面临经济风险、管理风险、资源风险和环境安全风险。我们必须未雨绸缪,在大规模发展核电之前,做好充分的准备。

因此,在人才、技术、运营管理等多方面的储备不足和存在多方面安全风险的情况下,我国的核电开发规划应进行重新审视,进一步明确发展路线图和空间布局,完善相关政策和监管体制,保持适当的速度和规模增长,在规划指导下有序地展开,并适时进行评估和调整。

三、 政策建议 1. 在长期能源发展战略框架下调整和完善核电发展规划及其实施方案

核电中长期规划的调整应在国家长期能源发展战略下进行,正确判断核电的应有地位,制定现实可行的目标。此外,仅有核电发展的中长期规划还不够,还需要在充分咨询、讨论的基础上制定具体的实施细则和方案,落实各项保障措施。实施细则需要根据形势的变化,进一步综合考虑我国的国防需求、经济状况、能源发展趋势与技术创新、能源安全、环境保护和应对气候变化等多个方面的因素,特别针对其存在的问题,制定详细的解决方案、技术路径和应急计划。

2. 进一步明确核电技术发展的路线图

根据核电中长期规划部署和制定核电技术发展的路线图,包括定型所谓先进压水堆技术(如AP1000),有序开展引进、消化后的研发、设计、制造和示范,力求尽早实现标准化生产;在第三代核电技术实现自主化、国产化之前,尽快对“二代加”核电技术进行标准化规范,降低政治因素的可能影响;研发乏燃料的循环利用和安全地质储藏技术;充分论证和研发包括新型快堆在内的第四代核能系统等。

3. 充分论证乏燃料的处理方式

中国已经决定对核电站乏燃料进行后处理,采用封闭式的核燃料循环,并进行了长期的乏燃料后处理研究工作。乏燃料的后处理中间试验厂正在建设中。从目前情况看,这种做法不仅经济代价高,而且也不能最终解决高放核废料的处理问题。应该重新考虑乏燃料的处理路线,至少应该根据国际上已经证实的经验,考虑替代方案,如采用核燃料一次利用,然后选择适当的地点,对乏燃料进行长期贮存。

4. 建立统一明确的核安全管理体制

由于发展时间短,我国的核安全管理体制并不健全,表现在管理缺位(如核燃料地质处理)、权威不够、人员短缺、技术手段不足等。有必要制定和完善核事故处理的相关法规,包括制定《原子能法》和修订《放射性污染防治法》,进一步理顺核安全管理体制,建立统一权威的监管部门,明确各相关机构的职责,提高其监管能力。同时,鉴于核电技术的复杂性和特殊性,尽管在当前应对国际金融危机和刺激经济计划下,也必须严格论证和审批新建核电厂,对在建和运行中的核电厂加强监管,特别是各类核燃料的环境影响;由于核废料处理将在核电厂运行10年后不断凸显出来,因此现在必须制定完善的核废料处理国家专项规划和行动方案,明确核废料处理的技术路线和配套方案,以及制定各种应急预案等。

5. 重视公众参与的作用

国际经验表明,建立完善和有效的公众参与制度对于核电发展十分关键。这包括核电知识的普及和宣传,树立监管机构的可信度,核电决策的公众参与程序的制定,核电事故应急预案和危机处理中的公众参与机制等。

Promoting the development of nuclear power in a scientific, orderly and healthy way
WANG Yi     
参考文献
[1] 王毅. 充满未知变数的核电发展之路. 中国国情国力, 2001(10): 46-48.
[2] 王毅, 张冀强, 等. 全球背景下中美能源与环境合作. 战略与管理, 1997(6): 54-59.
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[10] William Chandler and others. China's Electric Power Options: An Analysis of Economic and Environmental Costs. Washington, D.C.: Pacific Northwest National Laboratory, June 1998.