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中國核電產業大體檢

日本金融機構野村(Nomura)的分析師15日在研究報告中估測,中國已規劃完畢或在建的核電站當中,有41%使用的技術稍顯陳舊。

對于中國為何在國家已確立引入更安全更可靠的第三代非能動AP1000技術的條件下,還大幅上馬二代改進型,國務院研究室副司長范必曾在《瞭望新聞周刊》中撰文稱,由于AP1000仍在建造中,但是地方領導人有拉動當地GDP的沖動,于是一批技術并不先進但相對成熟的二代改進機組就上馬了。

范必稱,“不少省份甚至由省委、省政府主要領導‘掛帥’抓核電項目,不斷向能源主管部門提出,希望將本省核電項目納入國家規劃,已經納入規劃的省份都要求提前開工。”

然而,二代改進型機組缺乏預防類似切爾諾貝利和日本福島電站嚴重事故的安全措施。目前,國際上特別是發達國家新建核電廠大多采用包括AP1000在內的第三代技術,已運行的400余座二代或二代改進型核電機組將在未來20年左右時間內陸續退役。而只有中國還在大量批準新上二代機組。

一位核電業專家稱,二代機組的經濟性也是不少地區考慮該機型的重要原因。據該專家提供的數據,在火電機組大面積虧損的情況下,國內的二代核電一個機組一年就可以賺數億元,經濟吸引力相當大。

另據一位核電業內人士介紹,各方利益錯綜復雜,也是導致在國家希望能夠統一技術和標準、確定引入第三代核電技術的情況下,依舊有不少二代改進型機組上馬的原因。

對于現在還上馬二代機組的后果,范必表示,“如果在現有9個二代機組廠址上繼續擴建同樣機型,二代機組將達到57臺5314萬千瓦,運行壽期達60年。假設這些機組到2020年全部建成,意味著它們要到2070-2080年才能退役。到那時,三代核電機型早已落后,具有固有安全特性的第四代核電機組已經普及,甚至第五代可控核聚變示范堆已經開始運行。而在這60-70年中,世界上只有中國仍有大量設計安全水平較低的二代核電機組在運行,安全風險遠遠高于其他國家。”

不過中投顧問能源行業研究員周修杰認為,任何核電機組都不能保證絕對安全,只能說第三代AP1000機組相比第二代機組來說安全性會更高。第三代AP1000機組目前還在建造中,而且造價高昂,是很大的制約性因素,“而國內目前建設的二代機組已經過長時間驗證,發展相對成熟。”

日本福島核電事故給中國核電發展敲響警鐘。雖然中國核電商業運營至今只有17年歷史,沒有日本經驗豐富,但是中國目前是全球發展核電力度最大的國家,如果同樣遭遇如此大級別地震及海嘯襲擊,核電安全是否能得到保障?這些都是值得深思的。

日本核電危機很可能使中國雄心勃勃的核能發展計劃受到更嚴密審視。雖然中國已建和在建的核電站均位于地質穩定地區,但從總體上看,中國與日本一樣,都是處于地震多發地區。

而從機組的代際上看,這次日本發生問題的核電機組是早期的第二代核電機組,而中國目前已經運行以及正在建設的總計41個核電機組大部分也都是二代改進型機組,二代機組在安全系統上采用的是能動系統,需要動力進行水冷卻。

雖然中國在核電機組的安全性比日本有優勢,地震活躍程度也不如日本,但由于上述相似點的存在,不能不引起中國對核電安全的深刻反思。

自3月11日地震和海嘯引發日本福島第一核電站(Fukushima Daiichi)危機以來的這些天,中國國家發改委和環保部的官員堅定地重申他們發展核能的決心,在表示要吸取日本經驗教訓的同時,稱中國的現代核項目不存在那些日本正面臨的風險。

而最新的動態則是,昨日國務院召開常務會議,溫家寶總理要求全面檢查核設施安全,暫停審批核電項目。這意味著,已經拿到國家發改委批文并開工建設的核電機組可以繼續建設,這些正在建設中的都位于沿海地區,總共28臺機組。而目前內陸各省正在努力爭取籌建、等待國家發改委批文的至少25個核電站都將暫時擱淺。

特別值得關注的是,昨日國務院常務會議指出:“嚴格審批新上核電項目。抓緊編制核安全規劃,調整完善核電發展中長期規劃,核安全規劃批準前,暫停審批核電項目包括開展前期工作的項目。”因此,之前傳出的到2020年中國核電規劃達到8600萬千瓦的目標將可能面臨下調。

據中國第十二個五年規劃綱要顯示,中國將統籌規劃全國能源開發布局和建設重點,重點在東部沿海和中部部分地區發展核電。同時,強化核與輻射監管能力,確保核與輻射安全。

中國核電17年無事故

國際原子能機構(IAEA)數據顯示,自1986年切爾諾貝利核泄漏事故發生后,僅3個國家加入擁有核電的隊伍中來,分別是中國、墨西哥和羅馬尼亞。

正是由于中國是在切爾諾貝利核泄漏事故發生之后運營核電的,因此中國的核電安全標準定得相當高。據可查資料,切爾諾貝利核泄露后,中國香港引發了一場反對核電的“地震”。一時間,有關“大亞灣不安全”的流言四起。當地56個社會團體發動了104萬港人簽名請愿,要求停建、緩建大亞灣核電站。大亞灣距香港僅有將近50公里。

1986年7月,鄧小平通過電報一錘定音,“中央領導對建設大亞灣核電站沒有改變,也不會改變。”因此,無論反對與爭議多大,修建核電站已是無法逆轉的決定。

為了保障核電站的安全,大亞灣核電站的抗震設計達到了十級地震的強度。同時大亞灣剛剛并網發電之時,在安全監控上,當時的香港皇家天文臺也專門設立了一大批檢測臺網,用以監控大亞灣方向的輻射變化。

自大亞灣核電站1994年2月1日實現商業運營以來,目前中國大陸已有13臺運行中的核電機組,總裝機容量1080萬千瓦。根據國際原子能機構的評級,中國核電商業運行至今17年的時間,還從未發生過一次2級或者2級以上的核電事件或事故。

按國際原子能機構“國際核事件分級表”規定,核安全事件共分為7級,其中1級至3級為事件,4級至7級為事故。

而根據路透社的數據,世界上已經發生過2級及2級以上核電安全事件或者事故的國家分別是:美國一次5級,加拿大一次5級,英國一次3級一次5級,法國一次4級一次2級,西班牙一次3級,比利時一次4級,俄羅斯一次6級一次4級,烏克蘭一次7級(切爾諾貝利),土耳其一次3級,匈牙利一次3級,斯洛伐克一次4級。而日本包括此次福島核電事件在內,有兩次4級,兩次2級。

相比這些國家的核電安全記錄,中國的核電事業發展還算相對順利。

不過,值得引起重視的是,中國雖有包括《中華人民共和國民用核設施安全監督管理條例》在內的多部法規和導則,但中國核安全法規體系還缺少基本法,即《國家原子能法》。該法從1984年開始起草,至今難產。

環保部核安全與輻射總工程師柴國旱對媒體表示,中國核電高端人才大量稀釋以及核安全監管能力不足的問題已逐漸顯現。

難以預估的地震因素

值得關注的是,日本兩次4級核事故均與地震有關。這意味著選址本身安全與否,對核電站的安全有重大影響。

目前中國已經建成的核電站分別位于浙江、廣東、江蘇。這些地區的地質構造都相對穩定。“以長三角為例,根據以往100年的地震歷史資料,確實很少有大震。浙江是沒有發生過6級以上地震的,上海江蘇地震記錄也不錯。”孫士鋐昨日對記者稱。

孫士鋐,退休前為中國地震臺網中心研究員、地震首席預報員,曾任中國地震學會地震科學管理研究委員會、地震社會學專業委員會及地震科普委員會委員,國家地震局世界大震考察專家組成員等。

除了沿海地區核電站以外,中國內陸地區也在積極籌建核電。而目前走得比較靠前的是江西、湖南以及湖北,而以上三省近100年來也未發生過6級以上的地震。

“但是了解過去并不意味著可以預測未來,地質活動是非常復雜的。”孫士鋐說,“以地中海為例,地中海地區現在地質相當穩定,但是在歷史上,地中海地區也曾今發生過像里斯本大地震這樣的災難。再說美國,現在地震活躍的地區是以加州為主的西海岸,但是在歷史上,美國的東海岸也同樣發生過劇烈的地質運動。”

目前中國正在建設的核電站也均位于東部沿海地區,分別是廣東嶺東、浙江秦山、福建寧德、山東海陽、廣東臺山、廣東陽江、福建福清、浙江方家山、浙江三門、海南昌江、廣西防城港,總計28臺機組。

“中國東部的地震活躍水平總體來說遠遠低于西部地區。”孫士鋐舉例說,“但是在1966年至1976年,中國的東部地區發生了一系列大地震,比如1966年(河北)邢臺地震,1968年渤海地震,1975年(遼寧)海城地震,1976年唐山地震,地震級別都不低。”

對于目前核電站選址時考慮的附近是否有地質斷層的存在,孫士鋐認為也并不完全可靠。“斷層與地震關系到底如何,學界還是有爭論的。雖然斷層位置確實容易積累應力,但是到底是地震造成了斷層的存在,還是斷層導致了地震,這還需要研究。但可以肯定的是,斷層確實容易積累地震風險。”

孫士鋐認為,將核電站建立在沒有斷層的區域內,同樣有遭遇地震的風險,“1998年的(河北)張北地震就是,震完了,大家都在爭議到底是哪個斷層導致地震的?在此之前該地區的地質是穩定的。再比如印度德干高原,歷史上也是很穩定的,沒有斷層,但是最近100年也曾發生過大地震。避開了已有的斷層,將來可能遭遇新的斷層。”

為了應對這種未知性,中國在建設核電選址時都將核電站建設在完整的巖基上,這樣即使是發生大地震,整個核電廠內部也不會開裂,不會出現容器、管道因為地表開裂而破損,而是整個碰面搖晃。

“地質活動很復雜,人類現在的認識還是非常膚淺的。所以在所掌握的知識有限的情況下,我們只能盡量避免災難的發生,但是沒有任何人可以100%打包票說絕對安全。”孫士鋐說。

新規放寬人口密度標準

據路透社分析,導致福島一號核電站事故的主要原因,可能是地震之后引發的海嘯沖毀了應急狀態下使用的柴油發動機。而這導致了福島核電站在反應堆停堆之后,仍舊無法使堆芯冷卻并讓核電站進入安全狀態。

就在昨日環境保護部、國家質量監督檢驗檢疫總局發布的最新一版《核動力廠環境輻射防護規定(GB6249-2011代替GB6249-86)》(下稱《規定》)同樣也強調,核電站選址“必須綜合考慮廠址所在區域的地質、地震、水文、氣象、交通運輸、土地和水的利用、廠址周圍人口密度及分布等廠址周圍的環境特征,必須考慮廠址所在區域內可能發生的自然或人為的外部事件對核動力廠安全的影響”等。

不過,類似的提法并非此次《規定》首次做出。實際上,早在1991年7月27日開始實施的《HAF0100(91)核電廠廠址選擇安全規定》(下稱HAF0100(91))中提到了需要防范“因地震引起的波浪”,文中稱,“必須評價廠址所在區域是否存在影響核電廠安全的海嘯或者湖涌的歷史資料,并且必須鑒別其可靠性與廠址的關系。”

要對海嘯及湖涌防范是個態度,但要防范多大的災害,這個度又如何確定?HAF0100(91)中給出的答案是“估算出廠址所在區域的海嘯或湖涌的高度、發生頻率及大小”,根據這些結果再確定基準。如此,問題便轉移到“人類是否能夠根據歷史測算未來,這種測算是否有其合理性與準確性”。然而,福島核電站原本防范7.9級地震的設計已經被這次的9.0級大地震證明是錯誤的。因此在核電安全設計時,恐怕不能以歷史數據加上估算作為依據,而是應該將安全級別定至最高。不過這又會增加整個核電站的建造成本。

而在廠址周圍的人口密度考慮上,上述《規定》的標準則有所倒退。根據國家環保部網站2007年發布的《核動力廠環境輻射防護規定(意見稿)》中規定,“核動力廠應盡量建在人口密度相對較低、地區平均人口密度相對較小的地點,直線半徑10千米范圍內不得有5萬人口以上的人口中心。”

而上述《規定》則將“5萬人口以上”變成“10萬人口以上”。這意味著核電站的選址要求有所降低,核電站附近將容納更多的人口。而一旦發生核事故,則人員疏散將面臨更大的難度。

不過,國家核安全局并未在公開場合解釋為何做出這樣的修改。

進一步而言,如果是為了加強安全等級,盡可能防止災害發生后放射性物質對周邊居民的傷害,根本就不應該放寬人口標準。

就此看來,中國有效解決事關核安全的選址問題,可謂任重道遠。

大上二代機組備受詬病

由于此次日本核電危機的關鍵因素在于福島一號核電站的應急柴油發電機失效,因此二代機組能動安全系統的可靠性也飽受詬病。

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