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中国核电产业大体检

日本金融机构野村(Nomura)的分析师15日在研究报告中估测,中国已规划完毕或在建的核电站当中,有41%使用的技术稍显陈旧。

对于中国为何在国家已确立引入更安全更可靠的第三代非能动AP1000技术的条件下,还大幅上马二代改进型,国务院研究室副司长范必曾在《瞭望新闻周刊》中撰文称,由于AP1000仍在建造中,但是地方领导人有拉动当地GDP的冲动,于是一批技术并不先进但相对成熟的二代改进机组就上马了。

范必称,“不少省份甚至由省委、省政府主要领导‘挂帅’抓核电项目,不断向能源主管部门提出,希望将本省核电项目纳入国家规划,已经纳入规划的省份都要求提前开工。”

然而,二代改进型机组缺乏预防类似切尔诺贝利和日本福岛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多采用包括AP1000在内的第三代技术,已运行的400余座二代或二代改进型核电机组将在未来20年左右时间内陆续退役。而只有中国还在大量批准新上二代机组。

一位核电业专家称,二代机组的经济性也是不少地区考虑该机型的重要原因。据该专家提供的数据,在火电机组大面积亏损的情况下,国内的二代核电一个机组一年就可以赚数亿元,经济吸引力相当大。

另据一位核电业内人士介绍,各方利益错综复杂,也是导致在国家希望能够统一技术和标准、确定引入第三代核电技术的情况下,依旧有不少二代改进型机组上马的原因。

对于现在还上马二代机组的后果,范必表示,“如果在现有9个二代机组厂址上继续扩建同样机型,二代机组将达到57台5314万千瓦,运行寿期达60年。假设这些机组到2020年全部建成,意味着它们要到2070-2080年才能退役。到那时,三代核电机型早已落后,具有固有安全特性的第四代核电机组已经普及,甚至第五代可控核聚变示范堆已经开始运行。而在这60-70年中,世界上只有中国仍有大量设计安全水平较低的二代核电机组在运行,安全风险远远高于其他国家。”

不过中投顾问能源行业研究员周修杰认为,任何核电机组都不能保证绝对安全,只能说第三代AP1000机组相比第二代机组来说安全性会更高。第三代AP1000机组目前还在建造中,而且造价高昂,是很大的制约性因素,“而国内目前建设的二代机组已经过长时间验证,发展相对成熟。”

日本福岛核电事故给中国核电发展敲响警钟。虽然中国核电商业运营至今只有17年历史,没有日本经验丰富,但是中国目前是全球发展核电力度最大的国家,如果同样遭遇如此大级别地震及海啸袭击,核电安全是否能得到保障?这些都是值得深思的。

日本核电危机很可能使中国雄心勃勃的核能发展计划受到更严密审视。虽然中国已建和在建的核电站均位于地质稳定地区,但从总体上看,中国与日本一样,都是处于地震多发地区。

而从机组的代际上看,这次日本发生问题的核电机组是早期的第二代核电机组,而中国目前已经运行以及正在建设的总计41个核电机组大部分也都是二代改进型机组,二代机组在安全系统上采用的是能动系统,需要动力进行水冷却。

虽然中国在核电机组的安全性比日本有优势,地震活跃程度也不如日本,但由于上述相似点的存在,不能不引起中国对核电安全的深刻反思。

自3月11日地震和海啸引发日本福岛第一核电站(Fukushima Daiichi)危机以来的这些天,中国国家发改委和环保部的官员坚定地重申他们发展核能的决心,在表示要吸取日本经验教训的同时,称中国的现代核项目不存在那些日本正面临的风险。

而最新的动态则是,昨日国务院召开常务会议,温家宝总理要求全面检查核设施安全,暂停审批核电项目。这意味着,已经拿到国家发改委批文并开工建设的核电机组可以继续建设,这些正在建设中的都位于沿海地区,总共28台机组。而目前内陆各省正在努力争取筹建、等待国家发改委批文的至少25个核电站都将暂时搁浅。

特别值得关注的是,昨日国务院常务会议指出:“严格审批新上核电项目。抓紧编制核安全规划,调整完善核电发展中长期规划,核安全规划批准前,暂停审批核电项目包括开展前期工作的项目。”因此,之前传出的到2020年中国核电规划达到8600万千瓦的目标将可能面临下调。

据中国第十二个五年规划纲要显示,中国将统筹规划全国能源开发布局和建设重点,重点在东部沿海和中部部分地区发展核电。同时,强化核与辐射监管能力,确保核与辐射安全。

中国核电17年无事故

国际原子能机构(IAEA)数据显示,自1986年切尔诺贝利核泄漏事故发生后,仅3个国家加入拥有核电的队伍中来,分别是中国、墨西哥和罗马尼亚。

正是由于中国是在切尔诺贝利核泄漏事故发生之后运营核电的,因此中国的核电安全标准定得相当高。据可查资料,切尔诺贝利核泄露后,中国香港引发了一场反对核电的“地震”。一时间,有关“大亚湾不安全”的流言四起。当地56个社会团体发动了104万港人签名请愿,要求停建、缓建大亚湾核电站。大亚湾距香港仅有将近50公里。

1986年7月,邓小平通过电报一锤定音,“中央领导对建设大亚湾核电站没有改变,也不会改变。”因此,无论反对与争议多大,修建核电站已是无法逆转的决定。

为了保障核电站的安全,大亚湾核电站的抗震设计达到了十级地震的强度。同时大亚湾刚刚并网发电之时,在安全监控上,当时的香港皇家天文台也专门设立了一大批检测台网,用以监控大亚湾方向的辐射变化。

自大亚湾核电站1994年2月1日实现商业运营以来,目前中国大陆已有13台运行中的核电机组,总装机容量1080万千瓦。根据国际原子能机构的评级,中国核电商业运行至今17年的时间,还从未发生过一次2级或者2级以上的核电事件或事故。

按国际原子能机构“国际核事件分级表”规定,核安全事件共分为7级,其中1级至3级为事件,4级至7级为事故。

而根据路透社的数据,世界上已经发生过2级及2级以上核电安全事件或者事故的国家分别是:美国一次5级,加拿大一次5级,英国一次3级一次5级,法国一次4级一次2级,西班牙一次3级,比利时一次4级,俄罗斯一次6级一次4级,乌克兰一次7级(切尔诺贝利),土耳其一次3级,匈牙利一次3级,斯洛伐克一次4级。而日本包括此次福岛核电事件在内,有两次4级,两次2级。

相比这些国家的核电安全记录,中国的核电事业发展还算相对顺利。

不过,值得引起重视的是,中国虽有包括《中华人民共和国民用核设施安全监督管理条例》在内的多部法规和导则,但中国核安全法规体系还缺少基本法,即《国家原子能法》。该法从1984年开始起草,至今难产。

环保部核安全与辐射总工程师柴国旱对媒体表示,中国核电高端人才大量稀释以及核安全监管能力不足的问题已逐渐显现。

难以预估的地震因素

值得关注的是,日本两次4级核事故均与地震有关。这意味着选址本身安全与否,对核电站的安全有重大影响。

目前中国已经建成的核电站分别位于浙江、广东、江苏。这些地区的地质构造都相对稳定。“以长三角为例,根据以往100年的地震历史资料,确实很少有大震。浙江是没有发生过6级以上地震的,上海江苏地震记录也不错。”孙士鋐昨日对记者称。

孙士鋐,退休前为中国地震台网中心研究员、地震首席预报员,曾任中国地震学会地震科学管理研究委员会、地震社会学专业委员会及地震科普委员会委员,国家地震局世界大震考察专家组成员等。

除了沿海地区核电站以外,中国内陆地区也在积极筹建核电。而目前走得比较靠前的是江西、湖南以及湖北,而以上三省近100年来也未发生过6级以上的地震。

“但是了解过去并不意味着可以预测未来,地质活动是非常复杂的。”孙士鋐说,“以地中海为例,地中海地区现在地质相当稳定,但是在历史上,地中海地区也曾今发生过像里斯本大地震这样的灾难。再说美国,现在地震活跃的地区是以加州为主的西海岸,但是在历史上,美国的东海岸也同样发生过剧烈的地质运动。”

目前中国正在建设的核电站也均位于东部沿海地区,分别是广东岭东、浙江秦山、福建宁德、山东海阳、广东台山、广东阳江、福建福清、浙江方家山、浙江三门、海南昌江、广西防城港,总计28台机组。

“中国东部的地震活跃水平总体来说远远低于西部地区。”孙士鋐举例说,“但是在1966年至1976年,中国的东部地区发生了一系列大地震,比如1966年(河北)邢台地震,1968年渤海地震,1975年(辽宁)海城地震,1976年唐山地震,地震级别都不低。”

对于目前核电站选址时考虑的附近是否有地质断层的存在,孙士鋐认为也并不完全可靠。“断层与地震关系到底如何,学界还是有争论的。虽然断层位置确实容易积累应力,但是到底是地震造成了断层的存在,还是断层导致了地震,这还需要研究。但可以肯定的是,断层确实容易积累地震风险。”

孙士鋐认为,将核电站建立在没有断层的区域内,同样有遭遇地震的风险,“1998年的(河北)张北地震就是,震完了,大家都在争议到底是哪个断层导致地震的?在此之前该地区的地质是稳定的。再比如印度德干高原,历史上也是很稳定的,没有断层,但是最近100年也曾发生过大地震。避开了已有的断层,将来可能遭遇新的断层。”

为了应对这种未知性,中国在建设核电选址时都将核电站建设在完整的岩基上,这样即使是发生大地震,整个核电厂内部也不会开裂,不会出现容器、管道因为地表开裂而破损,而是整个碰面摇晃。

“地质活动很复杂,人类现在的认识还是非常肤浅的。所以在所掌握的知识有限的情况下,我们只能尽量避免灾难的发生,但是没有任何人可以100%打包票说绝对安全。”孙士鋐说。

新规放宽人口密度标准

据路透社分析,导致福岛一号核电站事故的主要原因,可能是地震之后引发的海啸冲毁了应急状态下使用的柴油发动机。而这导致了福岛核电站在反应堆停堆之后,仍旧无法使堆芯冷却并让核电站进入安全状态。

就在昨日环境保护部、国家质量监督检验检疫总局发布的最新一版《核动力厂环境辐射防护规定(GB6249-2011代替GB6249-86)》(下称《规定》)同样也强调,核电站选址“必须综合考虑厂址所在区域的地质、地震、水文、气象、交通运输、土地和水的利用、厂址周围人口密度及分布等厂址周围的环境特征,必须考虑厂址所在区域内可能发生的自然或人为的外部事件对核动力厂安全的影响”等。

不过,类似的提法并非此次《规定》首次做出。实际上,早在1991年7月27日开始实施的《HAF0100(91)核电厂厂址选择安全规定》(下称HAF0100(91))中提到了需要防范“因地震引起的波浪”,文中称,“必须评价厂址所在区域是否存在影响核电厂安全的海啸或者湖涌的历史资料,并且必须鉴别其可靠性与厂址的关系。”

要对海啸及湖涌防范是个态度,但要防范多大的灾害,这个度又如何确定?HAF0100(91)中给出的答案是“估算出厂址所在区域的海啸或湖涌的高度、发生频率及大小”,根据这些结果再确定基准。如此,问题便转移到“人类是否能够根据历史测算未来,这种测算是否有其合理性与准确性”。然而,福岛核电站原本防范7.9级地震的设计已经被这次的9.0级大地震证明是错误的。因此在核电安全设计时,恐怕不能以历史数据加上估算作为依据,而是应该将安全级别定至最高。不过这又会增加整个核电站的建造成本。

而在厂址周围的人口密度考虑上,上述《规定》的标准则有所倒退。根据国家环保部网站2007年发布的《核动力厂环境辐射防护规定(意见稿)》中规定,“核动力厂应尽量建在人口密度相对较低、地区平均人口密度相对较小的地点,直线半径10千米范围内不得有5万人口以上的人口中心。”

而上述《规定》则将“5万人口以上”变成“10万人口以上”。这意味着核电站的选址要求有所降低,核电站附近将容纳更多的人口。而一旦发生核事故,则人员疏散将面临更大的难度。

不过,国家核安全局并未在公开场合解释为何做出这样的修改。

进一步而言,如果是为了加强安全等级,尽可能防止灾害发生后放射性物质对周边居民的伤害,根本就不应该放宽人口标准。

就此看来,中国有效解决事关核安全的选址问题,可谓任重道远。

大上二代机组备受诟病

由于此次日本核电危机的关键因素在于福岛一号核电站的应急柴油发电机失效,因此二代机组能动安全系统的可靠性也饱受诟病。

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