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核能科普知識(shí)
核電:“終極”能源的復(fù)興
時(shí)間:2012年08月10日 來(lái)源:《裝備制造》雜志 點(diǎn)擊量: 分享:

    你有沒(méi)有這樣的憂慮?明天是你出差的日子,但你卻始終拿不定主意。這并不是你不想出差,而是對(duì)這次出行的交通工具——飛機(jī),猶豫不決。當(dāng)然,你不必為此臉紅,在這個(gè)世界上,有這樣癥狀的人并不少。根據(jù)一家美國(guó)醫(yī)療機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì),在美國(guó)每6個(gè)美國(guó)人中就有一個(gè)恐懼飛行,醫(yī)學(xué)界甚至為此創(chuàng)造出了個(gè)名詞來(lái)描述這一現(xiàn)象:飛機(jī)恐怖癥。

有趣的是,人們恐懼飛行的形式多種多樣。有的擔(dān)心突然墜機(jī);有的害怕被關(guān)閉在機(jī)艙這樣一個(gè)狹小空間里;有的認(rèn)為飛機(jī)會(huì)突然失去控制;有的則是因?yàn)榭指?,總之,人們?huì)有各種各樣的不祥預(yù)感而放棄登機(jī),即使他們事后得知那趟航班安全抵達(dá)目的地……對(duì)于這批人來(lái)說(shuō),2010410日波蘭總統(tǒng)墜機(jī)事件肯定是個(gè)偏好的消息,“你看,飛機(jī)有多么的不安全!”

可現(xiàn)實(shí)卻并非如此,實(shí)際上飛機(jī)是現(xiàn)在世界上最安全的交通工具,根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì),每100萬(wàn)次飛行發(fā)生的有人員死亡的空難事故次數(shù),1991年是1.7次,19991次以下,2000年降到0.85次,2008年再次下降到0.81次。按2000年的概率計(jì)算,117.65萬(wàn)次飛行才會(huì)發(fā)生一次死亡性空難。也就是說(shuō),如有人每天坐一次飛機(jī),概率上要3223年才會(huì)遇上一次空難,而人的一生中死于飛機(jī)失事的概率為兩萬(wàn)分之一。相比之下,人們死于交通事故的概率為百分之一,死于心臟病的概率為五分之一。

這像不像人們對(duì)于核電的恐懼,要知道,1979年美國(guó)賓夕法尼亞州三哩島核電站泄漏、1986年蘇聯(lián)切爾諾貝利核電站爆炸等重大核事故發(fā)生后,各國(guó)民眾的恐核情緒持續(xù)高漲。這直接導(dǎo)致1979年之后的31年間,美國(guó)再?zèng)]有新建一座核電站。當(dāng)然,隨著時(shí)間的推移和人們對(duì)核電這個(gè)“終極“能源的認(rèn)識(shí)不斷提高,人們對(duì)核電的態(tài)度開(kāi)始有所轉(zhuǎn)變。國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)原總干事穆罕默德·巴拉迪在談到核能的安全性時(shí)表示:“人們經(jīng)常問(wèn)我核能是否安全,而我的標(biāo)準(zhǔn)回答則是:對(duì),就跟坐飛機(jī)一樣安全。飛機(jī)墜毀事件的確偶有發(fā)生,但高效率的安全系統(tǒng)能確保其發(fā)生的幾率微乎其微。”

而且核泄漏也并非人們想象中那樣恐怖,美國(guó)科學(xué)與健康委員會(huì)主席伊麗莎白·惠蘭就在今年七月的一篇文章中稱:美國(guó)三哩島核電站泄漏事故并未造成一人喪生,也未對(duì)公共健康造成影響。相關(guān)研究也表明,如今的核反應(yīng)堆與當(dāng)年切爾諾貝利事故發(fā)生時(shí)的核反應(yīng)堆相比,設(shè)計(jì)更加先進(jìn),在安全性上有很大的提高。而且從美國(guó)發(fā)展核能50多年的歷史來(lái)看,到現(xiàn)在為止,尚無(wú)一人死于核事故,在上一輪核電建設(shè)高潮以后,核電行業(yè)的核反應(yīng)堆設(shè)計(jì)領(lǐng)域已經(jīng)取得了重大進(jìn)步,未來(lái)的核反應(yīng)堆已經(jīng)有了更好、更安全的設(shè)計(jì)理念,在安全性和可靠性方面都比之前的標(biāo)準(zhǔn)要高。

正是因?yàn)槿绱?,核電正在開(kāi)始慢慢走上復(fù)興之路。

歐美的核電“動(dòng)作”

不管世界其他國(guó)家如何進(jìn)行核電布局,英國(guó)已經(jīng)通過(guò)快速、強(qiáng)硬的措施開(kāi)始了核電建設(shè),2009119日,英國(guó)政府正式對(duì)外宣布,英格蘭和威爾士的10個(gè)地址已被確定為“合適的新一代核電站建設(shè)基地”,10座采用新一代核電技術(shù)的核電站將在這些地方拔地而起,以取代因老化問(wèn)題將于2020年左右退役的10座現(xiàn)有的核電站。政府表示,核電站相關(guān)的建設(shè)工作將“迅速展開(kāi)”,第一座核電站有望在2018年投產(chǎn),其余9座核電站將在2025年之前陸續(xù)完工,屆時(shí)英國(guó)40%的電力供應(yīng)將來(lái)自核能。

這則消息一經(jīng)公布就引起了歐洲媒體的關(guān)注:英國(guó)《衛(wèi)報(bào)》指出,這10座新核電站將令英國(guó)擁有“傲視歐洲的龐大核能艦隊(duì)”;法新社認(rèn)為,英國(guó)政府的表態(tài)意味著布萊爾時(shí)代的“核電緘默”已被徹底打破,發(fā)展核能正式被納入英國(guó)能源戰(zhàn)略的重要組成部分;《華盛頓郵報(bào)》甚至將英國(guó)的核電站建設(shè)計(jì)劃定義為“世界上最具野心的核電擴(kuò)張計(jì)劃”。盡管隨著2010511日英國(guó)大選的塵埃落定,英國(guó)有史以來(lái)最支持核電的總統(tǒng)布朗宣布辭職,但他留給卡梅倫政府的卻是一份難以更改的核電計(jì)劃和眾多踏進(jìn)英國(guó)核電建設(shè)的世界重量級(jí)企業(yè)。

20106月,英國(guó)《衛(wèi)報(bào)》就發(fā)表了一篇文章稱,今年3月,英國(guó)核電行業(yè)頗具爭(zhēng)議的兩個(gè)提案的變動(dòng),與法國(guó)電力集團(tuán)(EDF)對(duì)英國(guó)政府相關(guān)部門(mén)的背后秘密游說(shuō)有關(guān)。根據(jù)《衛(wèi)報(bào)》透露,核電巨頭法國(guó)電力集團(tuán)近幾年對(duì)英國(guó)市場(chǎng)表現(xiàn)出濃厚的興趣。20092月,英國(guó)能源公司(British Energy)從倫敦證券交易所停牌,成為法國(guó)電力集團(tuán)的一部分。此外,《衛(wèi)報(bào)》還找到了其它證據(jù),如經(jīng)秘密團(tuán)體游說(shuō)后,英國(guó)核電行業(yè)政策放寬,如用納稅人的錢(qián)補(bǔ)貼新建核反應(yīng)堆廢物處理的成本。而且英國(guó)新任首相戴維·卡梅倫的態(tài)度也開(kāi)始曖昧起來(lái),他表示,要在未來(lái)一年內(nèi),把政府打造成“最為綠色的政府”,并宣布在不提供政府補(bǔ)貼的前提下,為新建核電站掃清道路。

這樣的表態(tài)讓美國(guó)出了一口氣,實(shí)際上,美國(guó)政府在核電問(wèn)題上要面臨更多的壓力。20103月初,美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬宣布政府將提供83億美元貸款擔(dān)保用于在佐治亞州伯克核電廠新建兩個(gè)1100兆瓦核反應(yīng)堆核電機(jī)組。如果項(xiàng)目最終開(kāi)工,將成為美國(guó)30多年來(lái)開(kāi)建的第一個(gè)核電項(xiàng)目。同時(shí),奧巴馬在他的預(yù)算請(qǐng)求中,要求國(guó)會(huì)把給核能的貸款擔(dān)保提高2倍,從當(dāng)前的185億美元增加到540億美元。

這樣大幅度的增加預(yù)算是因?yàn)楦鶕?jù)美國(guó)核工業(yè)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn),沒(méi)有政府的大力支持就沒(méi)有核工業(yè)的發(fā)展,更談不上核工業(yè)的復(fù)興。美國(guó)大型能源公司聯(lián)合能源公司副總裁邁克爾·華萊士曾向媒體表示:“如果沒(méi)有政府貸款擔(dān)保,我們就不會(huì)建新的核電廠。”盡管美國(guó)核工業(yè)部門(mén)在2005年做出的評(píng)估表明,建設(shè)一座核反應(yīng)堆的造價(jià)為20億美元,但是,獨(dú)立評(píng)估機(jī)構(gòu)給出的數(shù)字卻高達(dá)120億美元。這雖然沒(méi)有提出具體的花費(fèi)預(yù)算,但是,負(fù)責(zé)這兩個(gè)反應(yīng)堆建設(shè)的南方公司估計(jì)每個(gè)反應(yīng)堆的成本會(huì)在70-90億美元之間,另外,核電行業(yè)的施工素以超支而聞名。

當(dāng)然,巨大的付出會(huì)帶來(lái)巨大的回報(bào),和其它能源比較,核電有著相當(dāng)大的成本優(yōu)勢(shì)。不久前,國(guó)際能源署(IEA)與經(jīng)合組織下屬的核能機(jī)構(gòu)(NEA)聯(lián)合發(fā)布了一個(gè)名為《發(fā)電成本預(yù)期(2010年版)》的報(bào)告。在這份報(bào)告中,IEA聯(lián)手NEA召集了來(lái)自28個(gè)國(guó)家的50多名科學(xué)家,對(duì)21個(gè)國(guó)家的190座電站進(jìn)行了研究比較。這些電站樣本中有34座是沒(méi)有采取碳捕捉措施的燃煤電站,14座為應(yīng)用了該技術(shù)的燃煤電站。還有27座天然氣電廠,20座核電站,18個(gè)陸上風(fēng)電場(chǎng),8個(gè)近海風(fēng)電場(chǎng),14座水電站,17座太陽(yáng)能光伏電站,20座熱電聯(lián)產(chǎn)電廠,和18座采用其他燃料和技術(shù)的電廠。

而根據(jù)調(diào)查結(jié)果,當(dāng)貼現(xiàn)率為5%時(shí),需要大量投資的核電就優(yōu)于煤電,成為最有競(jìng)爭(zhēng)力的發(fā)電模式。當(dāng)貼現(xiàn)率為10%時(shí),燃煤電站就是最經(jīng)濟(jì)的選擇。一般情況下,5%的貼現(xiàn)率反映了在受到監(jiān)管的市場(chǎng)環(huán)境中可以接受的風(fēng)險(xiǎn);而10%的貼現(xiàn)率更多地體現(xiàn)了在一個(gè)開(kāi)放的市場(chǎng)環(huán)境中可以接受的風(fēng)險(xiǎn)。報(bào)告顯示,即使在貼現(xiàn)率為10%的情況下,亞太地區(qū)的核電平均成本仍要比風(fēng)電低一半左右。除此之外,核電在穩(wěn)定性方面更是讓美國(guó)政府和企業(yè)難以割舍,根據(jù)資料顯示,現(xiàn)在大多數(shù)商用核電站的預(yù)期使用年限都為60年。

這樣的“優(yōu)厚報(bào)酬”使得美國(guó)核電方向正在朝擴(kuò)張傾斜。截止到20107月,美國(guó)已有22座核反應(yīng)堆向美國(guó)核能管理委員會(huì)遞交了建設(shè)申請(qǐng),這些反應(yīng)堆將在未來(lái)的10-20年內(nèi)建成。美國(guó)核能學(xué)會(huì)在近日召開(kāi)的年會(huì)上稱,雖然有缺乏資金和能源需求暫時(shí)沒(méi)有達(dá)到預(yù)計(jì)量等問(wèn)題,但是美國(guó)核電已經(jīng)做好了擴(kuò)張的準(zhǔn)備。而且最近,美國(guó)環(huán)境保護(hù)署也分析稱,要完成美國(guó)的二氧化碳減排目標(biāo),到2050年美國(guó)的核電發(fā)電能力需要提高150%。這意味著到2050年美國(guó)要新建187座核反應(yīng)堆。

美國(guó)NRG Energy公司執(zhí)行總裁戴維·柯藍(lán)則宣稱,當(dāng)前較低的天然氣價(jià)格的確給核電發(fā)展帶來(lái)沖擊,但他同時(shí)也表示,天然氣價(jià)格有望在2016-2017年上漲,屆時(shí),新的核反應(yīng)堆也就可以開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)此,業(yè)內(nèi)人士堅(jiān)信,核電將成為新能源時(shí)代重要的組成部分,與此同時(shí)另一個(gè)核電重要國(guó)度——中國(guó),AP1000的核電技術(shù)裝備自主化進(jìn)程正在萬(wàn)眾矚目下進(jìn)行……

 中國(guó)核電自主化

201082日至3日,由國(guó)家能源局主辦,國(guó)家核電技術(shù)公司承辦,哈爾濱電氣集團(tuán)公司、中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)協(xié)辦的AP1000核電技術(shù)裝備自主化工作第二次工作會(huì)議在哈爾濱成功召開(kāi)。國(guó)家發(fā)改委副主任、國(guó)家能源局局長(zhǎng)張國(guó)寶,黑龍江省常務(wù)副省長(zhǎng)杜家毫,國(guó)家能源局副局長(zhǎng)錢(qián)智民,國(guó)家核安全局副司長(zhǎng)周士榮,國(guó)家核電技術(shù)公司董事長(zhǎng)王炳華等領(lǐng)導(dǎo)出席會(huì)議。國(guó)家能源局、國(guó)家核安全局,國(guó)家核電、中核集團(tuán)、中廣核集團(tuán)、中電投、中國(guó)一重、中國(guó)二重、哈電集團(tuán)、東方電氣、上海電氣,中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)、中國(guó)核能協(xié)會(huì)等與AP1000設(shè)備國(guó)產(chǎn)化工作相關(guān)政府、企業(yè)、行業(yè)協(xié)會(huì)等70多家單位200多名代表參加了會(huì)議。

在這次會(huì)議上,相關(guān)部門(mén)著重強(qiáng)調(diào)了引進(jìn)AP1000三代核電技術(shù),統(tǒng)一技術(shù)路線,實(shí)現(xiàn)三代核電AP1000自主化發(fā)展是黨中央、國(guó)務(wù)院做出的重大戰(zhàn)略決策。AP1000首次在中國(guó)建造,對(duì)國(guó)內(nèi)裝備制造業(yè)是一次嚴(yán)重的挑戰(zhàn),更是一次千載難逢的歷史機(jī)遇,一旦實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化,中國(guó)將成為三代核電技術(shù)的示范基地,中國(guó)也將成為AP1000設(shè)備的主要供貨商。

200711AP1000核電技術(shù)裝備自主化工作第一次會(huì)召開(kāi)以來(lái),在我國(guó)政府、企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)和行業(yè)協(xié)會(huì)的共同努力下,AP1000三代核電設(shè)備國(guó)產(chǎn)化取得階段性成果。AP1000核島關(guān)鍵設(shè)備大型鍛件、壓力容器、蒸汽發(fā)生器、主泵、主管道、鋼制安全殼、安注箱等設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化工作相繼取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。

國(guó)家發(fā)改委副主任、國(guó)家能源局局長(zhǎng)張國(guó)寶指出,推進(jìn)核電技術(shù)裝備國(guó)產(chǎn)化是國(guó)家戰(zhàn)略,今后國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局將進(jìn)一步加強(qiáng)AP1000核電技術(shù)裝備國(guó)產(chǎn)化的組織協(xié)調(diào),加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)政策的引導(dǎo)、國(guó)產(chǎn)化依托工程管理、進(jìn)出口政策的調(diào)整、科研攻關(guān)組織,加大重要技改資金支持力度。加強(qiáng)核電產(chǎn)業(yè)和制造企業(yè)發(fā)展的科學(xué)規(guī)劃,統(tǒng)籌國(guó)內(nèi)制造能力的提升,實(shí)現(xiàn)核電建設(shè)與設(shè)備制造的協(xié)調(diào)發(fā)展。國(guó)家環(huán)保部核安全司副司長(zhǎng)周士榮也表示,將把第三代核電AP1000設(shè)備監(jiān)管列為重點(diǎn),開(kāi)展AP1000設(shè)備設(shè)計(jì)制造的監(jiān)管,促進(jìn)提高AP1000核電設(shè)備質(zhì)量與安全。

國(guó)家核電技術(shù)公司董事長(zhǎng)王炳華表示將總結(jié)鋼制安全殼板材、核級(jí)焊材,主管道特種鋼材的研制經(jīng)驗(yàn),搭建AP1000設(shè)備制造經(jīng)驗(yàn)反饋平臺(tái),為企業(yè)創(chuàng)造更多的機(jī)會(huì),開(kāi)展技術(shù)交流,共享經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。聯(lián)合相關(guān)企業(yè)開(kāi)展U型管、復(fù)合鋼板和特種焊材的試制,努力打造AP1000完整配套的產(chǎn)業(yè)鏈條,與國(guó)內(nèi)裝備制造企業(yè)通力合作,扎實(shí)推進(jìn)AP1000核電裝備自主化。

與會(huì)人員就AP1000核電設(shè)備國(guó)產(chǎn)化問(wèn)題進(jìn)行了深入的交流與討論。通過(guò)廣泛、深入的討論,形成了依托項(xiàng)目4臺(tái)AP100011項(xiàng)核島主設(shè)備下一步工作的指導(dǎo)意見(jiàn),國(guó)家核電所屬的國(guó)核工程公司就壓力容器、蒸汽發(fā)生器等6項(xiàng)主設(shè)備,分別與AP1000核島10家主設(shè)備制造廠確定了20份行動(dòng)項(xiàng)。會(huì)上梳理了環(huán)吊、人員閘門(mén)、反應(yīng)堆壓力容器預(yù)埋件等AP1000核電常規(guī)島設(shè)備、核島輔助設(shè)備國(guó)產(chǎn)化存在的問(wèn)題,國(guó)核工程公司與相關(guān)制造企業(yè)確定了47個(gè)行動(dòng)項(xiàng)。

AP1000裝備制造企業(yè),紛紛表示要加大技術(shù)投入,積極組織攻關(guān),解決技術(shù)瓶頸。同時(shí),要不斷總結(jié)成功的經(jīng)驗(yàn),更要重視失敗的教訓(xùn),在研制過(guò)程中把技術(shù)固化下來(lái),逐步成熟起來(lái)。學(xué)習(xí)國(guó)外企業(yè)的管理理念,強(qiáng)化合同意識(shí),建立良好的企業(yè)信譽(yù)。AP1000核電技術(shù)引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新的主體設(shè)計(jì)院——上海核工院表示,將組織技術(shù)力量,進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),積極支持國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)進(jìn)行設(shè)備自主化工作,及時(shí)處理各企業(yè)在研制過(guò)程中需配合解決的問(wèn)題。

中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)、中國(guó)核能行業(yè)協(xié)會(huì)表示將發(fā)揮行業(yè)協(xié)會(huì)在標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)方面的作用,盡快制定核級(jí)設(shè)備與材料的設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)驗(yàn)證、鑒定與評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)體系,為我國(guó)AP1000核電技術(shù)裝備國(guó)產(chǎn)化多做貢獻(xiàn)。此次會(huì)議總結(jié)了AP1000核電設(shè)備國(guó)產(chǎn)取得的成績(jī),就有關(guān)具體問(wèn)題進(jìn)行了充分的討論,并針對(duì)有關(guān)具體的問(wèn)題提出了具體解決措施和行動(dòng)項(xiàng)。

會(huì)后,很多與會(huì)人員對(duì)《裝備制造》記者表示:此次會(huì)議的成功召開(kāi),為我國(guó)政府、企業(yè)、行業(yè)協(xié)會(huì)通力合作扎實(shí)推進(jìn)AP1000核電裝備自主化,形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核電裝備體系奠定了基礎(chǔ),也將為我國(guó)核電產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展和實(shí)現(xiàn)“走出去”戰(zhàn)略打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。(記者/ 郭樹(shù)涵)

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