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中国长期以来,以煤炭为主的能源结构不仅已无法适应经济的快速发展,也造成了较严重的社会能源、环境问题。所以,核能是目前唯一达到工业应用、可以大规模替代化石燃料的能源。
近年来,我国核电呈现快速发展的态势。截至2017年6月30日,我国投入商业运行的核电机组共36台,运行装机容量达到34718.16MWe。在建核电机组21台,装机容量2344万千瓦,在建规模居世界首位。
虽然我国核电技术走向了世界,但国内核电的发展,似乎不容乐观。弃核、核安全以及乏燃料处理,正困扰着我国核电。
核电陷入边建边弃困境
据统计,2016年我国核电在运机组共35个,全国核电机组按发电能力可生产2428亿度电,但实际完成的计划电量为1829亿度,参与市场交易消纳137亿度,总计损失电量462亿度,弃核率达19%。
全国政协委员、中国广核集团董事长贺禹在提到弃核问题时表示,“去年我们核电弃发430亿千瓦时,这个量相当于全国35台投入运行的机组里有7台处于停机状态。”
而根据国家能源局发布的《2017年能源工作指导意见》,今年将有8台核电机组开工。显然,如不解决消纳问题,核电将陷入如同风电、光伏发电一样“边建边弃”的困境。
与太阳能发电、风电项目相比,核电具有安全质量标准高、单体投资大、建设周期长、技术和资金密集等特点。国家花费巨大代价建成一座核电站,就应充分发挥其作用,不应使核电发电能力和资产出现闲置。在贺禹看来,“核电如果不能按照基本负荷运行,不能保证满发多发,本身就是一种严重浪费。”
为了解决消纳问题,国家发改委和国家能源局联合印发了《保障核电安全消纳暂行办法》。这份文件明确了核电保障性消纳的基本原则为"确保安全、优先上网、保障电量、平衡利益",提出核电机组应按发电能力满发运行来安排年度计划电量,电网企业应尽量减少安排核电机组调峰,同时鼓励通过电力直接交易等市场化方式促进消纳,并提出跨省区消纳,要求地方积极配合。
核电安全性受质疑
弃核问题虽然严重,但真正阻碍我国乃至世界核电发展的,却始终是安全问题。
对大众来讲,核电主要存在两方面威胁,一方面是爆炸,另一方面是核辐射。
首先,核电站内的反应堆,不可能像原子弹那样爆炸。原因很简单,核反应堆的燃料铀不纯。能够发生链式反应的铀为铀235,核弹要求铀235的纯度在90%以上。而核电站反应堆只有3%左右的铀235,完全无需担心链式反应所造成的爆炸。
其次,核电站日常辐射量可以忽略,核泄漏所引发核辐射的可能性也非常低。在不发生事故的情况下,核电厂日常辐射量非常小,比环境本体辐射量还要小很多。核能专家指出,核电厂几乎比所有的工业都要安全,其周围的辐射量,甚至比一般的火电厂要小很多。
那么在安全问题上,唯一应该担心的,便是核泄漏所引发的核辐射。
目前为止,世界上影响较大的核事故主要有三起,包括美国三哩岛核事故、苏联切尔诺贝利核事故和日本福岛核事故。
美国三哩岛核事故并未造成人员伤亡和实质性影响。1979年3月38日清晨,美国建在宾夕法尼亚洲哈里斯堡东南16公里的三哩岛核电站,第二号反应堆发生了一起严重的失水事故,反应堆的堆芯部分熔化,大部分燃料元件损坏或熔化,放射性裂变产物泄漏到安全壳内,但并未外泄,对环境造成了轻微影响。
切尔诺贝利核事故是技术落后和人为原因的结果。1986年4月26日,由于操作人员违反规章制度,切尔诺贝利核电站第四号反应堆大起火,并发生化学爆炸(并非核爆炸),其辐射量相当于400颗美国投在日本的原子弹。事故导致32人当场死亡,环境保护组织绿色和平组织2006年发表的报告称,切尔诺贝利核事故导致27万人患癌,间接死亡人数达9.3万。此外,切尔诺贝利核电站没有绝大多数核电站具有的安全壳。这次事故被称作历史上最严重的核电事故,切尔诺贝利城因此被废弃。
日本福岛核事故有自然灾害和安全措施不完善两方面原因。2011年3月11日,日本东北太平洋地区发生里氏9.0级地震,继而发生海啸,导致福岛核电站受到严重影响,第一核电厂的放射性物质泄漏,1、3、4号机组发生氢气爆炸。日本政府将福岛第一核电站报废处理分为三个阶段:核污染水处理、核燃料取出和核电站整体拆除“废炉”。整个处理计划耗时约35年。但是,由于辐射量非常大的问题,相关作业进展不顺利,原定于2017年内开始的3号机组燃料棒取出作业,延后至2018年中期实施。这是继2015年6月第二次推迟工程进度。屡次的推迟工作,足以见核泄漏影响的长久。
国际上把核设施内发生的有安全意义的事件分为七个等级,这三次事故中,美国三哩岛核事故为5级,切尔诺贝利核事故和福岛核事故均为7级。
全球核电产业停滞
美国三哩岛核事故和切尔诺贝利核事故后,人类利用核能的安全性受到质疑,核电发展受阻,世界各国建设核电站脚步放缓。而福岛核事故,更是让开始出现复苏的核电产业,再次受到严重打击。
福岛核事故引发了国际组织和各主要核电国家的高度关注。时任美国总统的奥巴马下令对美国所有核电站进行全面检查,加拿大在要求全国核电厂进行检查,欧盟也立即展开了核电厂风险和安全评估,而日本本国则暂停了所有核电厂。
我国也立即做出反应,福岛事故发生5天后,国务院出台了“国四条”,要求对全国在运在建核电机组进行安全检查,暂停审批核电项目。《能源发展“十二五”规划》中,原本计划到2015年核电装机量达0.4亿千瓦,随着福岛核事故的影响,2015年我国核电装机量只达到了0.27亿千瓦。
同时,福岛核事故影响了全世界对核电的态度。核电供应占全国供电量40%的瑞士表示,现有核电站将于2019年至2034年陆续达到最高使用年限,之后不再重建或更新核电站。德国宣布将于2022年前关闭国内所有核电站。比利时计划从2015年到2025年逐步关闭其核反应堆,尽管核电提供了全国50%左右的电量。法国、爱尔兰、意大利、瑞典、芬兰等国,也纷纷表示弃核或者降低核电比例。
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