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从第一代到第四代,推动核电技术不断向前发展的动力主要源自哪里?徐銤告诉记者:“对核电技术来讲,安全是最重要的。”
我国从上世纪70年代发展第一代核电技术伊始,就十分注重安全性问题。鉴于原子弹爆炸所产生的巨大破坏力,人们担心核电站也潜在类似的威胁,对核能产生装置(如核电站)在运行过程中产生的各种放射性核素的辐射问题十分关注。因此,第一代核技术的首要目标就是解决安全问题,而这也贯穿了核电技术发展的始终。
上世纪七八十年代是核电工业的黄金年代,因石油涨价引发的能源危机促进了核电的发展。国际原子能机构(IAEA)提供的数据显示,世界新增核电站的速度在1985年达到顶峰。目前,世界上商业运行的400多座核电机组绝大部分是在这段时期建成的,称为第二代核电机组。徐銤认为,随着第二代核电技术的发展,除了安全性之外,人们也开始考虑经济性问题。这两个问题也是第三代核电技术致力解决的主要目标。
1986年切尔诺贝利事件让核工业进入了历史上最寒冷的冬天,新建核电站数量直线下降。因为旧核电站退役的缘故,1998年的核电总装机容量甚至出现了负增长。由于大部分现役核电站都是在上世纪七八十年代兴建的,而老式核电站的设计年龄大都不超过40年,核电站的退役高峰期即将来临。
进入21世纪后,核电行业又被注射了一针强心剂,那就是全球气候变化。作为一种当之无愧的清洁能源,对有减排压力的国家来说,建核电站又有了一个新的理由。自2004年开始,核电复兴的浪潮渐渐成形。全世界现有42座用于发电的核动力堆正在建设,预计2010年~2020年期间,全球将会建设更多的核电站。
徐銤认为,正是在核电大规模建设和核废料处理的双重压力下,催生了以快堆为代表的第四代核电技术的快速发展,而其主旨就是要解决核电的可持续发展问题。
可持续发展:快堆的“双管齐下”
据国际原子能机构最新统计数据显示,截至2010年5月,全世界共有438座反应堆在运行。这些反应堆绝大多数是由热中子引发裂变反应,因而又被称为热堆。热堆消耗的主要核燃料是铀235。自然界中铀235的蕴藏量仅占0.71%,其余绝大部分是铀238,占99.2%。
徐銤告诉记者,大力发展核能已成为我国能源中长期发展规划的战略重点。目前,我国现役的核电机组有11个,装机容量为9.1吉瓦,占全国发电总量的1.3%。按照国家发展改革委最新的核电发展规划,2020年我国在役核电机组将达到70座以上,装机容量达到70吉瓦,占总装机容量的5%以上。据估计,2030年核电比例将达到约10%;2050年将可能超过400吉瓦,比目前全世界核电装机容量的总和还要多。
“这将给核燃料供应带来极大挑战。”徐銤说,如果继续采用热堆技术,240吉瓦压水堆运行60年就需要240万吨天然铀,而全世界每公斤130美元以下的铀资源只有不足500万吨。
铀资源有限,又需要发展大规模核能,徐銤指出,在这种情况下,唯一的办法是尽力发展压水堆,总装机容量越大越早越好,为快堆提供初装钚,同时加快发展快堆,通过良性的产业循环,提供更多日常能源。
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