中国核电站运行安全可靠

2014-01-22 16:22叶奇蓁
中国核电 2014年4期
关键词:核电机组核事故装机容量

叶奇蓁

中国核电站运行安全可靠

叶奇蓁

我国核电站主要分布在沿海地区,核电机组运行安全稳定。可以讲几个数据,我国核电站没有出现过国际原子能机构(IAEA)规定的核事件和核事故的分级事故。根据IAEA的划分,0~4级的事件还达不到事故,5~7级就是核事故了。世界核电站历史上有三次大的核事故:1979年美国三哩岛事故被定位为5级,因为它没有对周围的环境造成很大的影响,但是把反应堆熔化了;1986年苏联切尔诺贝利事故和2011年日本福岛事故被定位为7级,因为它们不仅是反应堆熔化了,还对周围的环境造成了影响。再回过来讲,我国的核电站是20世纪八九十年代才开建的,技术很成熟了,运行相当安全,在正常运行的波动范围内,更谈不上出现事故了。

目前,全球有31个国家建有核电站,占全球发电总装机容量的12%左右,占全球发电总量的17%左右。核电站负荷因子比较高,现在一般是85%~92%,火电站大概是50%~60%,水电站可能是30%,所以核发电能力占的比例高。据2012年对437台运行机组进行的统计,核电运行总装机容量是3.7亿千瓦。美国104台、法国58台、日本50台、韩国23台。法国的核电占全国发电比例高达77.7%,主要是核电,剩下一部分是气电,还有一部分水电。韩国是34.6%,俄罗斯是18%,美国也将近20%。中国大陆排名靠后,大概是2%,法国是第一,最高,所以从核电所占发电量的比例来讲,我国的比例很小。

国家能源局在2014年能源工作指导意见中提出,要适时启动核电重点项目审批,稳步推进沿海地区核电建设,做好内陆地区核电厂址保护,下一步再继续发展内陆的核电。我们截至2014年7月已经有17台机组在运行,装机容量大约是1 400多万千瓦。从2012年开始有24台机组在建设,装机容量是2 600多万千瓦,到2015年,就可以达到4 000万千瓦。从2012年10月24日国务院会议后,又开工5台机组,装机容量约400万千瓦。而我国在“十二五”期间要再建设8台机组,所以到2020年,我国核电装机总容量将达到6 000万千瓦。我国核电发展空间广阔,目前核电装机容量仅占我国发电总装机容量的2%,而世界的平均水平是16%~18%,所以未来核电有相当大的提升空间。

我国核电站主要分布在沿海,核电机组运行安全稳定。秦山地区现在有8台机组运行,将来是9台,大亚湾地区有6台机组运行,我们的核电排放量仅仅占到国家标准的1%,低两个量级,无论是7台的还是1台的排放量,所以说核电现在运行的结果是相当安全和清洁的。在建机组质量可靠、可控,包括设备制造、建筑安装以及调试等等,都是可控的,我们的核电是在严格的质量控制和管理下安全可靠运行的。

发展核电,我们的装备保证行不行?我给大家几个数据:过去我们的锻件都要进口,现在基本都能国产,我们的水压机有1.5万吨、1.65万吨,还有2.6万吨,最大的锻件400吨等等。我们的装备在提供锻件方面完成国产化,同时我们的一些主要设备的生产,如堆内构建驱动机构、主泵、汽轮机、发电机等等,可以说足以支撑我国每年6~8台核电机组的建设,根据中国机械联合会的数据,我们的核电国产化水平已经达到85%以上。

关于核废料的问题,全世界对这个问题还没有彻底解决,烧过的核燃料叫乏燃料,储存在燃料厂房中,燃料厂房的设计可以储存15年的乏燃料,还包括一个堆芯换料,15年内可以很可靠地储存在核电站的厂房里。而15年之后,因为这些乏废料里还有很多宝贵的东西,因此还能够再次使用。一是没有烧完的铀,可裂变的铀-235,它的含量达到1%;二是里面有铀-238,核裂变的东西,在裂变过程当中有一部分中子打在铀-238上,变成了“钚”,这个“钚”又是人工核裂变的材料,烧掉1个铀-235产生0.5个钚。这些都需要我们把它们从乏燃料中提取出来。我们后处理的一个中试厂已经通过了冷试和热试,这个冷不是温度上的冷,冷试是不带放射性的,热试是带放射性的,我们正在自主设计更大容量的后处理厂,通过处理之后,我们把刚才讲的宝贵的东西提出来再利用起来,所以我们的核燃料就可以再增殖,当然这里面有很多技术问题,需要我们去攻关解决。

此外,裂变过了的铀变成放射性碎片,这些碎片扣除之后,裂变是百分之一点几,我们将来要把它留下作玻璃固化,用玻璃把它包起来,然后深地层埋放。外面还有缓冲层、隔离层,放到深地层埋藏,不是扔进去就算了,下面也有监测、防护等等。往深处的话,裂变采用的是次锕系元素,诞生期很长,超过了上万年,国际上反核的人士说,你们制造了上万年的东西,人类历史不过几千年,你们怎么不处理?我们也在研究,国际上也在研究,有一个叫“ADS”的装置把“锕系元素”打上去之后变成长寿命、短寿命,这样把它固定埋藏起来,这也是科学院的一个课题——“加速驱动次零界装置”,国际上也在搞。我们已经走得很前沿了,当然今天还不能解决这个问题。深地层埋藏,中核集团公司有一个地质所也在做工作,正在研究,准备搞一个实验室,所有的都在监控当中,所以我们理解治标和治本相结合,核电的安全,治标不是说到处扔,治本是把这些技术都掌握了,也许需要二三十年时间,中国还是想得比较超前的,中国的核电发展是安全可靠、可持续的。

Safty and Reliability of Nuclear Power Plant Operation in China

YE Qi-zhen

注:叶奇蓁,中国工程院院士,核反应堆及核电工程专家。原文刊载于2014年7月10日《能源评论》,本文是经作者修改整理而成。

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