中国核电概况与现状

中国核电现状触目惊心:已经 “裸奔“了 20 余年! 核心提示：二代改进技术和第三代技术掩护下，中国核电机组尚未出现超过二级的安全事故。表面 的风平浪静下是法律的真空地带。 自上世纪 50 年代第一座核电厂俄罗斯的奥布灵斯克核电站运行以来，据美国核能研究所 （NEI）最新统计，截至 2011 年 1 月，全球 29 个国家共有 442 台运行核电机组，还有 65 座核电站在建。 其中，中国在建的反应堆达 28 座，约占全球在建核反应堆总数的 40%。 大亚湾核电站 日本福岛的核泄漏危机，让中国政府对核电站作出重新审视。“我们会吸取日本方面的一些教训，” 国家环境保护部副部长张力军称，“但是我国发展核电的决心和发展核电的安排不会改变。” 根据国家“十二五” 规划，2011 年将开工建设首个内陆核电，并力争 2015 年投产首台内陆机组。到 2015 年我国核电装机容量将达到 4294 万千瓦，2020 年达到 9000 万千瓦。 “新三代”还是“二代改” 早在 2 月 7 日，东京电力公司曾完成了对于福岛第一核电站的分析报告。报告称，机组已经服役 40 年，出现了一系列老化现象。“福岛核电站 1 号机组设计寿命是 40 年，今年 3 月到期。” 不过，东京电力公司并没有选择关闭该核电站，而是为其制定了 20 年的延期方案。这个决定，被认 为是导致核事故的因素之一。地震发生后，应急柴油机组在丧失外电源的时候，没有启动。 “国内没有福岛这种沸水堆型的核电站。”环境保护部核与辐射安全中心副总工程师陈晓秋向南都周 刊记者解释说。我国目前在运行的 13 台核电机组，都是上世纪 80 年代从国外引进的第二代改进型压水堆， 核电技术安全性在近几十年中得到了持续改进。以中国大陆第一座核电站1985 年 3 月 20 日开工的秦 山核电站为例，其 3 个机组分别为压水堆和冷水堆。 “福岛核电站采用的是二代核电技术，其最大问题就在于遇紧急情况停堆后，须启用备用电源带动冷却水 循环散热。”中电投（中国电力投资集团）总经理陆启洲也强调说，“目前中国正在沿海建设并将向内陆推 广的第三代 AP1000 核电技术，则不存在这个问题。” 第三代 AP1000 技术，是美国西屋公司的设计。相比第二代，技术最核心的进步就是采用了“非能动” 安全系统，一旦遭遇紧急情况，不需要交流电源和应急发电机，仅利用地球引力、物质重力等自然现象就 可驱动核电厂的安全系统。 福建福清核电站 2 号机组 2006 年，美国西屋公司在中国第三代核电招标中成为赢家。中国也成为该技术“第一个吃螃蟹”的国 家。当时，据第一财经日报及其他媒体广泛报道，西屋胜出的主要原因之一是报价较低，同时 AP1000 采用“减法” 方案，简化了系统设计。 该反应堆技术将在浙江三门核电站和山东海阳核电站中首次使用，并作为未来国内核电产业的主流 技术。 “福岛核电站事故表明，在紧急情况下，应急柴油机启动这种主动安全模式是靠不住的。”国务院研 究室副司长范必在微博中指出。 今年年初，范必曾撰文支持第三代 AP1000 技术，“二代机型缺乏预防类似前苏联切尔诺贝利和美国 三里岛核电站严重事故的安全措施。目前，国际上特别是发达国家新建核电厂大都采用第三代技术。” 不过，虽然理论上讲，第三代技术的安全水平高于二代，但是像 AP1000 这样的革新型机型，目前首 堆工程的钢安全壳还未封顶，安全性及经济性都没有得到工程实践验证。 根据核电信息周刊透露，2009 年，西屋在美国进行的 AP1000 机组的主泵空载试验以失败告终， 具体表现为叶轮或轴承裂缝或断裂，后来进行了改进，但仍然出现密封失效等问题，随后西屋发言人称要 改变反应堆冷却剂泵设计。直到去年 5 月主泵第三次中间试验取得初步成功。核电专家张禄庆指出， AP1000“还谈不上是成熟的商用技术 ”。 在西屋 AP1000 主泵空载试验失败当年，中核总经理康日新因涉嫌干涉核电招标被免除职务，中核内部人 士称其涉及 2006 年浙江三门、广东阳江核电招标泄密案，前者正是采用 AP1000 技术。 与此同时，中国核电市场也是巨头博弈之地。虽然 AP1000 是中国规定引进的三代核电技术，但尚未 经实践检验，其主要载体、研发平台国核（国家核电技术公司）并没有核电运营牌照。因此，当中国 并未强制运营商统一核电技术时，第二大运营商中广核（中国广东核电集团）的“二代改”CPR1000 改进型 压水堆技术已在国内落地生根。 中国核电站分布图 CPR1000 技术源于从法国阿海珐引进的二代技术 M310，即大亚湾的反应堆技术。M310 因经济性和 安全性上佳成为二代技术的佼佼者。中广核对其作了较小的改动，从而很早获批，并最先运用于 2003 年 的岭澳一期，至今一直安全运行。 中国最大核电运营商中核（中国核工业集团）也从 M310 先后发展出两项改进型压水堆技术 CNP600 和 CNP1000，但因迟迟无法获得安全认证，不得已只好回头采用老对手中广核的 CPR1000 技术。 就安全性来说，二代改进型比原来的二代有明显的进步，拥有反应堆压力容器低泄漏设计、堆坑注 水技术防止炉芯熔穿等特点，这也是两大核电企业不愿意轻易放弃二代加的主要原因。 “我们需要从福岛核事故中总结经验和教训。”目前中广核正在对日本核泄漏事件进行跟踪评估。从 核电站选址、技术选址，到防护管理及应急制度体系的完善，日本核事故已为中国核电事业发展“及时地 上了一课”。 从沿海到内陆 安全问题是困扰核电发展的最大命脉，一旦发生核电事故，对于一个国家的核电战略将产生毁灭性 的打击。历史上，美国就曾因为三里岛事件，在 30 年时间内没有建过一座核电站。 “目前在我国，一个核电站从普选厂址到动工建设往往需要 5 年甚至更长的时间，其中最重要的就是 对于安全性的反复论证。”中广核一位参与核电站设计工作的人士在接受21 世纪经济报道采访时表示， “一个核电站要获得批准必须获得多个国家部门的多次批复，所需各种材料几乎可以堆积成小山。” 与普通火电厂不同，核电厂的选址需要考虑的问题更多，不仅包括地震、洪水、土工、极端气象条 件、飞机坠毁、化学爆炸等等外部事件，也包括自然环境、水文环境、人口密度、人口分布等环境人文因 素。 “例如，核电厂的设计应该能够防范地震、洪水等外部事件对核电厂安全的潜在威胁；对于使用水作为冷 却剂的反应堆而言，需要有足够的冷却水源；同时，核电厂所在地区人口密度不宜过高，并且应具备建设 应急撤离道路的条件。”清华大学核能与新能源技术研究院教授曲静原表示，“另外，还要考虑自然生态以 及水资源保护等方面的问题。” 中广核方面对记者表示，该集团所属的核电站，在厂址选择及设计阶段已充分考虑了地震和其他自 然灾害因素，多选择沿海地质结构稳定区域。 在厂址选择阶段，一般是由具备相关资质的设计院，对某地区可能具有建设条件的区域进行普查， 并提出多个可供比选的区域。然后在此基础上，进一步优选出一或两个候选厂址。在初步可行性研究报告 获得审批后，项目投资方方可组织编写项目建议书。 根据中国核电厂环境辐射防护规定，核电厂周围应设置非居住区和规划限制区，非居住区的半 径不小于 500 米；规划限制区的半径一般不小于 5 公里。其中，规划限制区内必须限制人口的机械增长， 对该区域内的新建和扩建项目加以引导或限制，以保证在事故情况下能够有效地采取防护措施。 虽然中国现有核电站均位于沿海地带，但中国内陆建设核电的热情大有后来居上之意。包括湖北、 湖南、江西、安徽、河南、重庆、四川、甘肃、吉林在内的多个内陆省市，都已向国务院提出了建设核电 站的计划。在中国共计 40 多个通过初审的核电项目中，内陆厂址占比约为 75%。 目前，湖南益明桃花江、湖北大畈、江西帽子山等三家核电站正在为争得中国内陆首座核电站的名 号而作准备。上述三家核电站均已完成前期建设核准，只待建设批文一到，即可全面开工。 截止到 2010 年年底，我国已投运 13 台核电机组，容量超过 1000 万千瓦，还有近 30 个电站上百台 机组在进行前期筹划或是等待核准当中。2020 年我国核电装机预计将在 8750 万千瓦左右，乐观估计下可 达 1 亿千瓦。 金元证券研究所的分析师陈光明指出：“中国未来较大的电力需求、能源环境问题，以及经济性问题 等因素，造就了我国核电发展的刚性需求。而运营商在利益驱动下，抢占先机，以及对低成本铀资源的利 用，是核电建设的助推器。” 从某种意义上讲，对于中国各省市日趋高涨的核热情，福岛核事故可谓是当头棒喝，特别是对内陆 核电站而言。沿海地区在突发情况尚可用海水应急冷却，那么内陆核电站怎么办？ 目前中国内陆核电的选址原则仍是建在水源处，湖南、湖北、江西三处即将开工的核电站站址都临湖。相 对于水资源充足的海洋，湖泊面积要小很多。从技术上来看，无论湖南、湖北等地的核电站，都采用更为 节水的 AP1000 技术。 为保证不破坏湖泊生态系统，必须再建冷却塔，不能像临海核电站那样直接把冷却水排入海内。国 际经验表明，内陆核电站增加一个冷却塔，并没使其安全风险大于临海核电站。全世界在运的核电机组中， 大约 50%属于滨河、滨湖的内陆核电站，而目前这些内陆核电站的运行业绩良好。 中国核能动力学会经济专业委员会原主任温鸿钧表示：“沿海有沿海的地震问题，内陆有内陆的地震 问题，这与内陆和沿海没有关系，主要是注意避开地质断裂带建厂。” 不过，一位不愿透露姓名的教授也指出，内陆的江河湖泊，往往同时也是很多居民的饮用水源，并 广泛用于农业灌溉等用途，因此对于排放物安全性更加敏感。 在中国环境保护部修订的核动力厂环境辐射防护规定中，就要求内陆核电选址必须避开水源保 护区，并规定液态放射性流出物排放的浓度，要比滨海核电厂低一个量级（10 倍）以上。 大力发展和闭口不谈 中国各地区积极建设核电站的热情不难理解。近几年来，中国许多省份在冬夏两季均会出现不同程 度的电荒，而在节能减排“苛刻”的目标下，碳排放接近零而经济效益极高的核电站无疑是一个完美的选择。 核电站主要收益来自于卖电。得益于单位发电量下燃料成本的低廉，核电站发电成本远低于火电。 据了解，核电燃料成本约为 0.1 元/度，而火电燃料成本为 0.3 元/ 度。湖北大畈核电站（尚未建成）所在地 的通山县县委副书记王艳斌曾透露一个数据，“核电站完成后，通山当地每年的税收可增加 10 亿元以上”。 不过这个奇怪的产业就像一堵墙，墙内的人兴奋不已，墙外的人谈核色变。因建核电站而举家搬迁 的事从 20 年前的秦山核电站到现在，依旧在中国不断上演。 秦山核电站还在前期建设的时候，曾发生过这样一件让人哭笑不得的事。一大批村民怒气冲冲地跑 到核电站去质问，为什么他们养的蚕都无缘无故地死了。 核电站的负责人有口难辩，因为核电站尚处于建设期，根本还没有任何的放射性燃料入库。后来调 查发现是一家水泥厂的烟尘对桑叶产生污染，蚕吃了被污染的桑叶才死的。就这样，核电站背了不少日子 的黑锅。 无独有偶，大亚湾核电站建设初期，也是跨越了无数障碍，时任广东省委第一书记的任仲夷用三个 “千”评价大亚湾的曲折历程 千方百计、千辛万苦、千言万语。 1986 年 4 月 26 日，位于乌克兰的切尔诺贝利核电站发生严重的放射性泄漏事故，上马伊始的大亚湾 核电站立即感受到 52 公里外香港居民的“冲击波”。 借切尔诺贝利事件，香港一些团体发起签名运动，要求抵制大亚湾核电站建设。香港明报甚至在社论 中危言耸听，说大亚湾核电站将使香港成为一座死港。 为消除切尔诺贝利事件的影响，广东核电合营公司当年 9 月下旬在香港展开声势浩大的核电宣传和 解释工作，这才开始渐渐打消港人的顾虑。 1994 年 2 月 1 日，大亚湾核电站一号机组正式投入商业运行。当年，大亚湾核电站获美国国际电 力杂志“1994 年度电站大奖”，这是在全世界范围内 5 座获奖电站中唯一获奖的核电站。 广东目前核电站分布 不过就在去年 5 月，有香港媒体又曝出深圳大亚湾核电站发生泄漏事件，曾经一度引发恐慌。有专 家后来解释称：大亚湾核电站 2 号机组出现的问题，是一根燃料棒的包壳出现了裂纹，导致一回路放射性 水平有所升高，采取措施后，很快恢复了正常。 但是时隔不到半年，大亚湾核电厂 1 号反应堆在 2010 年 10 月 23 日又发生一起核泄漏事件，引起轩 然大波。 大亚湾核电运营管理有限责任公司称：大亚湾核电站 1 号机组按计划于 2010 年 10 月 22 日开始第 14 次停机换料大修。在 23 日的例行检查中，发现大修时使用的余热排出系统的一段管道附近地面有少量硼 结晶，经过仔细查找，于 2010 年 10 月 26 日下午确认该管道上有一处缺陷。 公告称，工作人员吸收不多于 2 毫希辐射量，相当于照 20 次 X 光的剂量。事故属于“1 级核电站运 行事件”，较去年 5 月燃料棒事故严重。 按照国际惯例，核电事故分七级，从第五级到第七级才叫事故，第一级到第四级被称为事件，而其 中，零级和一级是被允许的。当年切尔诺贝利以及美国三里岛核电事故，分别达到七级和五级。而迄今为 止，中国核电机组尚未出现超过二级的安全事故。从环保部网站的国家核安全局文件中，记者了解到，最 近三年以来，仅有几起针对半耗材核电阀门供应商的批评，主要系生产过程的不规范等原因。 对中国核电站的不信任，在很多当地居民的口口相传中，更加耸人听闻。长期考察核电站的华彩咨询总裁 白万纲声称，他每到一个地方，当地的饭店服务员和出租车司机都会对他讲述一堆诸如“核电站的某某得 了癌症了，某某家的牲畜死了”等话题。 事实上，核电站的辐射比公众日常受到的天然辐射还低，复旦大学环境科学与工程系主任陈建民告 诉记者，“一个在核电厂发散出来的辐射，远远低于工厂的大烟囱里排出的辐射量。” “对于核废料的问题，中国采取不宣传、不声张的方式，各地政府非常害怕把这个事说清楚，怕影响 当地招商引资的小气候，因此，没有任何一个政府会对核问题进行探讨。”对此，白万纲表示，“中国民众 的恐慌与欧美不同，欧美多是来自一些激进的 NGO 组织煽动，而中国的特点是，对核的恐怖来自于政府 的回避，所以民众会越想越害怕。” 真正的问题 与民众想当然的谈核色变相比，高盛