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自从发生三里岛核事故后,美国人重新评估核电风险,提出了“两个1‰”的观点,即“住在核电厂附近的人突然死亡的人的概率要低于1‰,突然得癌症的人的概率要低于1‰。”由此推出核电站安全的两个指标:反应堆堆芯熔化率(CDF,下称“堆熔概率”),大规模释放放射性物质的概率(LRF,下称“释放概率”)。
2002年3月,国家核安全局发布的《新建核电厂设计中几个重要安全问题的技术政策》,跟踪国际上的发展,在国内首先提出安全目标,即堆熔概率要小于10-5,即每堆每年出现堆熔的概率要小于十万分之一;释放概率要小于10-6,每堆每年可能会发生放射性物质大规模释放的概率要小于百万分之一。
安全目标是“10-5”和“10-6”。目前运行的“二代”机组只能达到“10-4”和“10-5”,而“三代”机组AP1000的指标则是“10-7”和“10-8”,比规划中要求的还要高两个量级。
对于“三代”核电站AP1000和ESBWR,美国“提高21世纪反应堆安全的建议”指出,这两种反应堆都具有非能动系统,72小时内无需操作,自动处理应急事故,安全可靠,无需推迟,照常开工。
“三代”明显占优,“二代”显然不能完全满足核安全要求。但有人对AP1000头上2000多吨的大水箱提出安全质疑:这顶“大帽子”能抗震吗?经过测算,40年前,福岛第一核电站1号机组安全停堆地震(SSE)的设计地面峰值加速度(ZPA)是0.18G;而9级地震时的ZPA达到0.5G;而“大帽子”则能承受ZPA0.62G的地震。可见,“三代”的安全是有保障的。
目前,中国已经运行的14台机组中,全是“二代加”(第二代改进型核电站)。核准并已开工建设的机组有27台,其中,只有6台是“三代”,剩下全是“二代加”。
已建成运行的14台机组,以及对于在建的21台“二代加”机组,可以采取一些措施来加固。对于已批准开展厂址准备、但尚未开始建造的20台核电机组和今后新批准的核电项目是否全部替换成“三代”机组呢?这对决策层无疑是个巨大考验。
核电
1986年前苏联切尔诺贝利核电站事故之后的25年间,人类的技术革新和对能源的渴求逐渐战胜了对核的恐惧,核电事业也迎来复苏。新兴国家中,中国核电强劲的发展势头让世界侧目。自1991年秦山核电站首次并网发电以来,截至2010年10月31日,中国大陆已投入运行机组14台,共计1192万千瓦。中国在浙江三门新建的AP1000核电站机组,第一台计划在2013年并网运行。这将是世界上第一座第三代AP1000核电站,比美国提前两年半。然而,2011年3月11日,日本福岛核事故却给快速发展的中国核电事业来了个急刹车。“弃核”之争甚嚣尘上,中国核电怎么办?
核电技术发展历程
第一代 上世纪50 年代,前苏联和美国分别建成实验性和原型核电机组,核能发电的技术可行性被证明。
第二代 上世纪60 年代后期,陆续建成电功率在30 万千瓦的压水堆、沸水堆、重水堆、石墨水冷堆等核电机组,核电的经济性也得以证明。但第二代核电站应对严重事故的措施比较薄弱。
第三代 上世纪90 年代,美欧先后出台了“先进轻水堆用户要求”文件和“欧洲用户对轻水堆核电站的要求”。第三代核电机组的设计主要有美国的AP1000(压水堆)和ABWR(沸水堆),以及欧洲的EPR(压水堆)等型号。
第四代 2000 年1 月,美英等十国约定共同合作研究开发第四代核能技术。安全性和经济性将更加优越,高温气冷堆,熔盐堆,钠冷快堆就是具有第四代特点的反应堆。第四代目前处在原型堆技术研发阶段。
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