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福島核事故的發(fā)生，將核電安全推至輿論焦點，安全問題也成為核電發(fā)展關(guān)鍵。從表面上看，福島核事故的起因是九級特大地震引發(fā)的海嘯，是不可抗力造成的。但國際原子能機構(gòu)認為，任何事故都是可以避免的，關(guān)鍵是要采用先進技術(shù)與進行科學的管理。因此，對核事故原因分析，不應停留在自然災害層面，而應當從核電站安全系統(tǒng)技術(shù)特點等方面進行深刻反思。 確保核電安全必須采用先進技術(shù) 造成這次福島核事故，有企業(yè)應急措施遲緩、政府監(jiān)管和反應不力等原因，但從根本上看，能動型安全系統(tǒng)失靈是主因。按照核電站的運行規(guī)則，出現(xiàn)事故后首先要實現(xiàn)停堆，然后將堆芯余熱導出，這是確保核電站安全最關(guān)鍵的一步。如不能及時導出余熱，就會發(fā)生堆芯熔化，嚴重的會引發(fā)爆炸、泄漏。在解決余熱導出問題上，有兩種技術(shù)路線，一種是能動型安全系統(tǒng)，一種是非能動型安全系統(tǒng)。能動型系統(tǒng)主要依靠外部電網(wǎng)或備用電源驅(qū)動，一旦全廠失電，冷卻系統(tǒng)即告失效；非能動系統(tǒng)不依賴電源，而是依靠重力、對流、蒸發(fā)、凝結(jié)等物質(zhì)固有的自然規(guī)律來帶出余熱。福島核電站使用的是能動型余熱導出系統(tǒng)，地震后反應堆實現(xiàn)了自動停堆，并利用柴油機驅(qū)動冷卻系統(tǒng)工作。然而一小時后，海嘯摧毀了柴油發(fā)電系統(tǒng)，導致其后一系列嚴重事故。 上世紀六七十年代全球開發(fā)的核電站，包括壓水堆、沸水堆、重水堆、石墨堆等，使用的都是能動型安全系統(tǒng)，這些電站占世界在役核電站的絕大部分。核電界早已認識到，“能動型”安全系統(tǒng)在失去電源時存在“不能動”的隱患，雖然出現(xiàn)的概率很低，但必須予以解決。前蘇聯(lián)切爾諾貝利和美國三哩島事故后，美國和歐洲分別制定了核電用戶要求文件（URD和EUR），明確要求新建核電站堆芯熔化概率和大量放射性物質(zhì)向環(huán)境釋放的概率，要比原有核電機組降低兩個數(shù)量級，以預防和緩解嚴重事故。符合這一標準的核電技術(shù)被稱為三代核電技術(shù)。 經(jīng)過長期探索，科學家對能動型安全系統(tǒng)作了很大改進，有的新建機型達到了三代標準，如法國的EPR。同時，科學家開發(fā)出了不依賴電力的“非能動”核電技術(shù)，極大地提高了核電站的固有安全性，成為第三代核電技術(shù)的重要發(fā)展趨勢。目前，具有代表性的機型有美國西屋公司開發(fā)的非能動先進壓水堆AP1000，以及GE與日立聯(lián)合開發(fā)的經(jīng)濟簡化型沸水堆ESBWR，俄羅斯開發(fā)的半非能動型壓水堆等。中國在第三代核電招標中，經(jīng)過多方比選，引進了AP1000機型。一旦發(fā)生事故，可以在72小時內(nèi)無需電源和人工干預而自動冷卻，遇到類似日本這次自然災害能夠避免發(fā)生重大核事故。同時在抵御恐怖主義、人為破壞核電站方面也有相當優(yōu)勢。這次事故表明，以非能動技術(shù)代替能動技術(shù)將是核電發(fā)展的主要方向，我國應當統(tǒng)一技術(shù)路線，堅持引進消化吸收AP1000技術(shù)，并自主開發(fā)新的機型。 一些人士擔心，AP1000雖然安全理念先進，但最早也要在2013年建成發(fā)電，在首堆沒有建成、其他國家沒有運行經(jīng)驗的情況下，我國批量建設AP1000是否可行。經(jīng)專家研究認為，這是完全可行的。因為AP1000的核蒸汽供應系統(tǒng)（除主泵外）都是基于二代的成熟技術(shù)，AP1000與二代的差別主要是安全系統(tǒng)。AP1000的非能動安全系統(tǒng)已在美國經(jīng)過嚴格的臺架實驗驗證，獲得了美國核管會的審查批準，二代技術(shù)能動型安全系統(tǒng)也是采用同樣的方法進行驗證。所有的核電安全系統(tǒng)，不論是傳統(tǒng)的能動型的還是新的非能動型，都無法進行事故實況下的破壞性試驗。即便AP1000運行若干年，對驗證非能動的安全系統(tǒng)也沒有實質(zhì)意義。國際上以往推出的新機型，都是在首堆建設的同時梯次推進、批量化建設。如法國的EPR，在芬蘭首堆建設的同時，在法國、中國、美國、印度進行批量化建設。我國AP1000依托項目一次建設4臺，事實上已開始批量化。目前，美國已有6臺AP1000項目簽訂了EPC總包合同，14臺正在申請建造許可證。隨著主泵耐久性實驗的完成，AP1000進行批量化建設時機已經(jīng)成熟，條件完全具備。 我國核安全面臨的挑戰(zhàn) 經(jīng)過長期努力，我國建立了符合國際標準、比較完善的核安全管理和核事故應急體系，核電建設和運行總體上保持了安全穩(wěn)定。但是對安全問題仍然不能掉以輕心。近年來，我國核電呈快速發(fā)展態(tài)勢。與日本相比，我國在役機組數(shù)量較少，但在建、擬建機組數(shù)量較多，安全質(zhì)量控制壓力持續(xù)加大，核電發(fā)展配套能力、核安全監(jiān)管和應急體系亟待加強，長期安全隱患不容忽視。 第一，采用能動安全系統(tǒng)的二代核電機組上得過多。在這一輪核電發(fā)展中，從2005年至今，國家已核準核電機組34臺，裝機容量3702萬千瓦，其中28臺是二代機型。另有16臺機組已批準允許開展前期工作，其中12臺是二代機型。其它上報國家能源局待批項目也大部分采用這類機型。這些二代機組經(jīng)過改造，與大亞灣最早使用的原型堆M310相比，安全性有所提高，但仍無法解決全廠失電后會出現(xiàn)的嚴重安全事故。這些機組開工時間晚，運營周期可長達40～60年。如果在2020年建成，要到2060～2080年才能退役。在這期間，不僅二代核電已經(jīng)被淘汰，三代核電技術(shù)也會逐漸落后，第四代具有固有安全性的核電技術(shù)將成為主流，甚至第五代可控核聚變核電技術(shù)也可能投入使用。由于世界各國現(xiàn)役二代機組大都在未來20年左右退役，之后的40～50年中，我國將成為世界上核電安全風險最大的國家。 第二，核電安全狀況與最先進的標準仍存在差距。今年3月16日，國務院第147次常務會議決定，要按照最先進的核電安全標準進行檢查。這一標準應當是國家核安全局發(fā)布的《核動力廠安全設計規(guī)定》（簡稱HAF102）以及相關(guān)的19個導則。該標準與國際原子能機構(gòu)和歐美現(xiàn)行的核電安全標準同步。對照HAF102，除已開工建設的4臺AP1000和2臺EPR機組外，其它所有的核電機組均不同程度地存在差距。在正常條件下，大部分機組能夠?qū)崿F(xiàn)安全運行，但需要持續(xù)加強監(jiān)督管理，區(qū)別不同情況進行處理。 第三，核電研發(fā)、制造、建設和監(jiān)管力量跟不上。由于近年核電發(fā)展較快，容易造成安全隱患。主要是，有限的核電研發(fā)設計分散，影響了先進安全技術(shù)的標準化和推廣應用。既使是二代加機組，也存在技術(shù)標準不統(tǒng)一，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的問題。一些工程建設和裝備制造企業(yè)安全意識不夠強，質(zhì)量保證體系不健全，重大質(zhì)量問題時有發(fā)生。高端人才和專業(yè)人才不斷稀釋，有經(jīng)驗的技術(shù)和管理人才陸續(xù)退休，新人成長需要較長時間。乏燃料后處理能力薄弱，把過多的乏燃料儲存在核電站，會面臨福島第一電廠4號機組乏燃料池放射性泄漏的潛在風險。尤其是核安全監(jiān)管能力嚴重滯后，國家核安全局和國防科工局從事安全監(jiān)管的人員數(shù)量不足，監(jiān)管人員待遇遠低于核電站工作人員，增加了吸引人才、穩(wěn)定隊伍的難度。 當前面臨的緊迫任務 從核電發(fā)展歷程看，每一次重大核事故都帶來了核電技術(shù)的升級，日本福島核事故也完全可以成為開發(fā)應用更安全、更先進核電的動力和契機。當前，中國核電發(fā)展總體形勢良好，雖然存在一些安全隱患，但不能因噎廢食，應當堅持“十二五”規(guī)劃確定的“在確保安全的基礎上高效發(fā)展核電”的方針，堅決貫徹落實國務院第147次常務會議決定精神，按照安全第一、質(zhì)量第一的原則，用最先進的標準對所有的核電設施進行安全評估，加強核電設計、建設、運營的全過程管理，消除一切隱患，確保萬無一失。 第一，合理控制核電發(fā)展規(guī)模和節(jié)奏。經(jīng)過這幾年發(fā)展， 核電在建和核準項目規(guī)模已突破2006年制定的規(guī)劃，核電企業(yè)爭廠址、爭項目的現(xiàn)象十分嚴重。各方面對2020年核電裝機規(guī)模的預期普遍超過7800萬千瓦，大多數(shù)核電業(yè)主和配套企業(yè)是按照裝機1億千瓦以上制定自身發(fā)展規(guī)劃。即使在福島核事故后，國務院常務會決定暫停核電審批的情況下，有的核電企業(yè)仍在策劃繼續(xù)大上二代項目，這種做法有違核電安全發(fā)展的方針。在目前國家編制核電安全規(guī)劃與調(diào)整核電中長期規(guī)劃中應當明確，核電發(fā)展中應當把安全放在第一位，而不是把規(guī)模、速度放在第一位。“十二五”期間應當集中力量建設已經(jīng)核準和開展前期工作的項目，不再批準開展新的前期工作項目。“十三五”期間再視情況決定是否恢復審批，防止過多過快上馬核電機組帶來長期安全風險。 第二，用最先進的標準對核電站進行安全審查。我國核電最先進的標準應當是《核動力廠安全設計規(guī)定》（HAF102）及相關(guān)19個導則，這一標準與國際上最先進的標準是一致的。對核電安全的評估，除了運營安全和建設安全外，更重要的是對核電站的設計進行對標審查，這樣才能從根本上摸清核安全家底。對于存在嚴重隱患的核設施，應當立即停建或關(guān)閉；存在一定隱患，可以改進的核設施，要限期整改。此外，應對在役、在建、擬建核電站廠址發(fā)生極端災害事件的概率進行評估，提出應對措施。 第三，適時調(diào)整未建成核電項目的機型。為了從整體上提高核電安全水平，應當對所有未開工的核電項目進行一次評估。只要條件允許就要堅決改用AP1000機組，這類機組估計有十多臺。今后新開廠址和現(xiàn)有廠址的后續(xù)項目，均應采用非能動安全AP1000系列機組。同時，加強大型先進壓水堆重大專項研發(fā)和示范工程建設力度，盡快批準CAP1400開展前期工作。 第四，強化核電配套能力建設與核安全監(jiān)管。統(tǒng)籌考慮核電發(fā)展規(guī)劃與人才、燃料、制造等方面的關(guān)系，促進核電裝機與相關(guān)產(chǎn)業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展。充實國家核安全局力量，使其成為具有權(quán)威性的監(jiān)管機構(gòu)。加快核電應急管理體系建設，核事故應急系統(tǒng)與核電日常管理工作應當在機構(gòu)和人員上統(tǒng)一起來。定期開展應急演練，確保所有應急對策與措施始終處于有效狀態(tài)。總結(jié)這次事件中日本的經(jīng)驗教訓，結(jié)合我國實際情況，修訂完善《國家核應急預案》。 來源：電氣中國 |
