來源:溫鴻鈞 發布日期:2014-05-13
我國內陸核電建設
不可回避的幾個問題
溫鴻鈞
2012年10月24日國務院常務會議,再次討論并通過《核電安全規劃(2011—2020年)》和《核電中長期發展規劃(2011—2020年)》。發出了核電重啟的號令,要穩妥恢復正常建設。合理把握建設節奏,穩步有序推進;“十二五”時期只在沿海安排少數經過充分論證的核電項目廠址,不安排內陸核電項目;新建核電機組必須符合三代安全標準。
我國核電發展因此面臨有爭議的兩件事,一是有人主張,當前就推廣建設AP1000,但也有人認為,火候未到,尚需繼續創造條件;二是要求重啟內陸核電呼聲越來越高,有人主張加快推進內陸核電建設,但遭到公眾對安全性的質疑。前者是關于機型技術的成熟性問題,后者是核電建設的布局問題,是相互獨立的兩件事。據說曾有位領導曾說過,內陸核電要建設AP1000,后來把這話演變成了規定。由此,把內陸建設核電和推廣建設AP1000,兩件事聯系在一起,建設內陸核電就是推廣建設AP1000。
而AP1000的首堆工程在我國尚未建成,三門核電工期不斷延長。美國AP1000項目剛開工不久,大幅超資和工期延遲,AP1000國際市場競爭中屢戰屢敗。有人要求立即推廣建設AP1000,核電界十分擔心。建設內陸核電是否安全,AP1000要不要推廣建設,推廣條件是否具備,如何創造條件?這些問題應該硏究清楚,再做明智抉擇。本文對此作初步探討,供大家參考。
內陸核電可以做到安全 但要面臨公眾接受問題
(一)內陸核電的安全性
全球在運核電機組一半屬內陸,世界核電幾十年的實踐證明,建設內陸核電不存在根本的障礙。
全球在運438臺核電機組中,內陸核電機組數量約占50%。其中,美國共100臺機組,內陸核電占美國所有核電機組的84.6%;法國共59臺機組,內陸核電41臺,占69.5%;俄羅斯共31臺機組,內陸核電占58%;烏克蘭共15臺機組全部建在內陸。
1、內陸核電與沿海核電沒有本質差別。無論國際原子能機構、各主要核電國家,還是我國有關核安全法規要求,對濱海核電站和內陸核電站在安全目標和評價準則,總體一致,只在具體規定稍有差別。沒有那個國家和組織對內陸核電提出過非同一般的特殊要求。在內陸有適合建設核電的廠址,在沿海也有不適合建設核電的地方,關鍵是要嚴格執行標準規范選址,確保安全。
2、環境條件的差異性,內陸核電站的一些特殊問題,都是可解決的。由于環境條件的差異性。主要包括:液態放射性流出物的排放控制,人口分布與實施應急計劃的可行性,散熱系統運行的影響,大件運輸條件,水資源論證和安全廠用水源設置,大氣擴散等。只要在選址階段對這些問題進行深入評價,并采取合適的管理措施和技術措施,就完全能夠確保最終選定廠址滿足有關法規和建廠條件的要求。
3、中國核能行業協會三次課題研究表明,建設內陸核電是安全的。2008年,針對《內陸核電需關注的問題及不同類型核電機組適宜性分析》的研究結論是,二代改進型和三代核電都適宜。2010年開始,核能行業協會重點針對公眾和一些政府部門對水資源環境的影響作了硏究,結論是“我國內陸核電廠的環境安全是有保障的”。福島核事故后,社會公眾對內陸核電的安全又有一些質疑。協會進行第三次內陸核電環境影響評估,通過大量研究和一系列的調查,比較科學、客觀地給出了回答,進一步增強了政府和公眾對內陸核電安全和環境的置信度,起到了促進內陸核電建設的作用。
4、我國核電布局戰略確定的內陸核電在我國核電發展中的地位是正確的。我國核電的布局,各方專家做過很多論證,已有共同認識,先在長江三角洲和珠江三角洲兩個經濟最發達而能源資源最短缺的兩個點起步,再在東部沿海一線,然后進一步向內陸擴展,走由點、到線、再到面的發展道路,符合我國的生產力布局、能源資源分布和經濟承受力狀況的基本特點。近30年來,我國核電發展的實踐,正是沿著這條發展道路走過來的,證明這條發展道路是正確的。目前,根據我國內陸華中地區經濟、能源的發展狀況,總體上看,已到了由線到面擴展新階段轉變的時候了,在沿海一線繼續發展的同時,應開始向內陸擴展。
總之,建設內陸核電站的安全是有保證的,按既定的布局戰略,向內陸擴展,不應對內陸建設核電設置不同與沿海的特殊限制,如不能建設或只能建設某種機型等,應積極創造條件推進。
(二)社會公眾可接受問題,不是內陸核電所特有的
福島核事故后,核電的社會公眾接受問題已成為我國核電發展的阻力之一。對社會公眾拒絕核能的反映,我應予理解、尊重。要努力做好工作,爭取盡快得到公眾的認可。
1、社會公眾可接受問題,是內陸和沿海共有的問題。
社會公眾對核電建設可接受問題,往往是由對核電安全和核電建設與當地社會經濟發展發生利益沖突引起的,是內陸、沿海核電共同的問題,在早期沿海地區建設核電時也發生過。大亞灣核電站建設時,曾遇到香港居民對安全性的疑慮而反對。田灣核電站、福建惠安廠址,都因與當地社會經濟發展的利益沖突,而遭反對,提案告到人大會上。現在,要建內陸核電,就可能以內陸存在的特殊問題而引起公眾反對,是可以理解的正常現象。
2、尊重民意,切忌說教,誠信自律,適當補償,解決好社會公眾接受問題。
如何解決公眾可接受問題,首先要做好對公眾的宣傳教育工作,通過各種形式的科技教育,擺事實講道理,把核事故的實情和發展核電的好處,客觀如實的說請楚,但要尊重民意,切忌說教,以心比心、設身處地的解除他們的疑慮。不能只是發布公告,僅一味的講“有利無害”不談風險。
其次要尊重社會公眾的知情權和選擇權。除一些有關安全、保密的事以外,所有與公眾相關的事件,特別是重大事件和決定,都應向公眾通告。在做出重大決定時,要開聽政會,讓公眾參與。不能僅滿足于取得當地政府和領導人的支持,還要取得廣大公眾的理解。
再次,核電界要自律誠信,把核電站運行管理好,確保安全,用事實證明核電是安全的。核電界,要樹立說老實活、辦老實事的品德,取信于民。說假話、說過頭的話,喪失信譽,使公眾不信你的話,就更難溝通了。
最后,應通過立法制定給當地適當補償的政策。建設核電,給當地居民造成的心理的精神的損失,給予一定的補償,這是世界發展核電國家普遍實行的政策,給當地居民帶來切實的看得見利益。英國去年7月公布政策,由業主給廠址附近社區每年提供1000英鎊/MW的補貼,補償40年,給當地社區建設養老等基礎設施。法國EDF公司計劃給英國欣克利C核電站附近社區1.28億英鎊。2008年,法國EDF在美國金融危機時,要提高在美國建設核電的合資公司中的股比,美國州政府向EDF提出,給當地提供一定的基礎設施建設資金,給當地住戶一定的生活補貼和提供一定量工作崗位的要求。
推廣AP1000,尚需再“闖關”
AP1000是一個新機型,不是一般老機型的漸進式改進。其基本設計思想由心能動安全改變為完全非能動安全,屬革新式改進。由基本設計理念的改變,引入了一系列需研發的新材料、新設備和新系統,如屏蔽泵、暴破閥等。這些新系統、新設備,如果未經充分驗證、考驗,有可能成為安全的隱患。所以說AP1000的設計研究,與其他機型研發相比,難度大、周期長、投資大。由建設首堆工程的示范驗證階段,向批量規模建設過渡,需要要做的工作更多,這是由AP1000機型設計思路的基本特點所決定的。
(一)推廣建設要通過三關
1、建成穩定運行
由示范驗證轉入推廣建設的首要前提是,示范驗證工程安全順利建成,穩定運行,所有工程建設、示范驗證任務完成,不出重大事件。
批準推廣建設的時間,擬在首次換料大修之后。因為首次換料大修也是驗證考驗的關鍵環節,屏蔽泵也可通過約10000小時的堆上連續運行考驗,提升穩定運行可靠性和可信度。目前實行的累計運行500小時的考驗標準,實在是太低了,不能保證機組的長期穩定運行。
2、完成安審補遺
對新的機型設計,在安全審評中,會把安全隱患盡可能地消除,但還允許存在一些剩余尚未解決的問題,在工程建設過程中,在嚴格監控下,逐步排除。在驗證示范過程中,也還可能會新暴露一些安全問題,也在此過程中給予消除。推廣建設階段,多臺同時建設,規模大、風險大,不允許還存在尚未解決的安全問題。只有在所有安全技術隱串都消除以后,方可推廣建設,這就是兩個階段在核安全隱患上的根本區別。
AP1000安全審評,是留尾巴批準,還存在一些尚未解決的問題。要推廣建設,則必須完全排除,不留尾巴。
①美國審批中的遺留的ITAAC問題和32個許可證修改
西屋電氣的AP1000設計,雖然已經美國核安全機構NRC批準并頒發了設計認證證書。NRC也給兩個AP1000建設項目頒發了建造運行聯合許可證。但都是留尾巴批準,一些有關安全的問題放在遺留問題中。設計認證審批中,ITAAC(試驗、檢查、論證、驗收標準)的重大試驗驗證,尚未通過審查。在對15版審批時,違規審批頒發。在對19版審批時, 先后兩次召開反應堆安全專家委員會會議,修改了審批的程序和標準,決定把ITAAC的審批推遲到反應堆運行之前,降低門檻,頒發了設計認證證書。ITAAC的審查,至今仍未完成。
NRC頒發聯合許可證,在頒發后1個月左右,NRC通知兩項目業主,需補做32個許可證修改,經批準后方可實施,把遺留問題放在許可證修改中。第1個許可證修改,核島地基設計的安全,致使開工推遲了1年。
總之,有關ITAAC的重大試驗和32個許可證修改,包含有那些安全、技術問題,推廣建設應在這些遺留問題解決之后。
②英國審批中遺留的53個問題
英國復興核電,對法國Areva的EPR和西屋電氣的AP1000進行安全評審,EPR已評審通過。在對AP1000評審中,提出的一些重大安全問題,如AP1000的暴破閥,認為在英國不能用,要求另找替代辦法。2011年6月低,因西屋電氣不能提供必須的審查資料,英國電力公司又未提出對AP1000的需求,英安審機構正式通知西屋電氣,擱置AP1000的審查,解散審查組。此時還遺留53個問題沒有審查通過。
③加拿大審查,西屋電氣再次不能提供審查資料
據《國際核工程》網去年6月28日報導,加拿大安大略電力公司計劃在達林頓核電廠新建兩臺機組。西屋電氣的AP1000參與投標,已通過加拿大核安全機構三級審查中的兩級,在關鍵的第3級安審中,要求在超設計基準事故和嚴重事故,安保和控制系統和設施升級等方面,滿足加拿大新制定RD-337的要求。加拿大核安全機構說,因受美國NRC“信息安全”的限制,對此將無法審查。看來加拿大對AP1000的安全審查,又遇到了類似英國安審中,西屋公司不提供資料的問題。在決定AP1000推廣建設時,應對西屋公司不提供安全審查資料的背景、原因,應該調查淸楚。
④屏蔽泵、暴破閥等安全關鍵設備,必須完成充分的試驗、驗證、考驗。
作為反應堆流體循環系統心臟的屏蔽泵,雖己多次反復試驗,但一直沒有真正通過,累計500小時的考驗是遠遠不夠的,最近一次今年1月份的試驗,又發生了葉片損壞事件。
作為反應堆主回路安全保護系統的關鍵設備的暴破閥,是從在航空、航天領域移植過來的,以氣體為工質,是成熟的技術,但移植到液體工質系統中,能否保證其反應動作的靈敏度、可靠性,反應強度的準確性和使用有效期,是很大的問題,其可靠性必須經過多次反復的考驗。英國核監督機構,在對AP1000安審中,持完全否定態度,要求西屋電氣,必須另找其他方法替代。我們在推廣建設前,應要求西屋提供答復和充分的驗證考驗。
3、整體驗證滿意
示范驗證性工程建成運行,并不等于整體驗證的完成。國際上首堆工程建成而不能推廣建設的事例很多,如英國早期的蒸汽發生重水堆(SGHWR);英、德、美早期研發的高溫氣冷堆,英國的龍堆、德國的AVR和THTR、美國的圣•符倫堡和Peach Botton,都建成并運行一段時間,但不適合推廣建設。法國的N4,工程建設是成功的,但總體性能上缺乏競爭力而停止發展。
而且從經濟上看,對驗證示范階段的工程項目,國家會給一定的優惠政策支持,但要推廣建設,產業化發展,為滿足公平、公正的市場競爭條件,原有優惠政策將被取消。在取消優惠政策條件下,仍能生存發展,是推廣建設的必要條件。例如電量銷售條件,在示范驗證階段,國家可以適當補貼,推廣建設階段,取消補貼,按核電標桿電價銷售,不能虧本,要有贏利,也能同其他發電能源相競爭。
因此,我國引進AP1000,在首堆建成之后,也應做全面總結評估。基于工程實踐,對其安全性、可運行性、經濟性、技術水平、發展前景等總體性能,重新做出評定結論,替代早期由設計者宣傳的那些“最”(最先進、最安全、最經濟)的說法,做出是否推廣建設的結論。
在近幾年國際市場競爭中,AP1000業績很不理想,為了正確判斷它的發展前景,應如實的回答:AP1000是怎么由造價最低、經濟性最好的機型,變成了是造價最高、經濟性最差的機型?世界上最先進的機型,怎么在國際市場競爭中會屢戰屢敗?總之,通過整體驗征,要基于在中國的實踐和國際競爭中的實際表現,對AP1000重新全面評估。
(二)推廣建設要實現三化
(1)標準化
標準化是法國發展核電的成功經驗,在引進西屋已推廣建設的成熟技術之后,結合法國條件,進行標準化,成為法國核電建設的標準設計,既全面消化吸收了引進技術,又為批量規模的翻版建設打下技術基礎,取得很好的經濟效益。
我國正在建設4臺AP1000示范驗證機組,要推廣建設,也必須在工程建設基礎上,把設計標準化,達到滿足翻版建設的要求。美國NRC批準西屋公司AP1000的標準設計,僅達到概念設計深度,與能翻版建設的詳細設計、施工設計有較大差距。在中國的建設中,做了大量深化工作。而且西屋公司的設計方案,也由15版逐步改進到19版,處在變動之中,中國建設的設計方案也跟著變化。要把AP1000推廣建設,就必須把設計過程中的變化,需要逐個斟別固化。有的還應作必要論證試驗,消除在變動中可能產生新的問題。我國在建的AP1000,與美國NRC批準的15版、19版兩個設計都有差別,這些差別也需通過科學論證,進行逐個斟別、選擇、固化。
(2)中國化
因為AP1000是西屋公司按美國條件設計的,移植到中國,就要中國化,必須做符合中國條件的修改調整。這是世界各國移值外國技術時共同采用的做法。何況我國要批量規模建設。
我國電力系統是50赫茲的,AP1000是按美國60赫茲電力系統設計的,采用60赫茲供電的設備,移植到中國時,就應修改為50赫茲供電。作為反應堆心臟的主泵(屏蔽泵),就必須做供電頻率修改。示范驗證階段,采用變頻器的辦法,作為臨時湊合,免強可以。但這種做法,好像心臟病人裝起博器,是一種病態機型。要推廣建設就不能湊合了,好比由基因缺陷造成的遺傳病那樣,普遍帶病是不合適的。
推廣建設AP1000,還應對高難壟斷性技術的特殊關鍵設備,如屏蔽泵、暴破閥等,盡快實行國產化。否則,這些技術和設備,成為抓在人家手中的命脈。壟斷價格也會給我們造成巨大經濟損失。
(3)品牌化
推廣建設,進入市場,為適應市場競爭的需要,提高機型的信譽,實行品牌化是重要措施。
在中國推廣建設AP1000,就應該有一個中國的品牌。韓國引進系統80+之后,推廣建設就有了自己的品牌OPR1000,經改進又有了APR1400的品牌。英國準備建設法國EPR機組,通過嚴格的安全審評,對Areva的設計,提出了84個設計變更,又提出了32條附加約定。把符合此要求的EPR,認定為英國的EPR,UK-EPR-TM。我國建了4臺AP1000,是15版的,還是19版的?應在標準化和中國化基礎上提升,推出中國AP1000的品牌。
內陸核電建設與機型選擇建議
1、由兩個三角洲的兩個點起步,到沿海一線,再向內陸擴展的我國核電布局戰略,符合我國的生產力布局、能源資源分布和經濟承受力狀況的基本特點,實踐證明是正確的。目前,我國社會經濟和核電發展狀況,總體上看,開始由線到面發展,在沿海一線繼續建設的同時,向內陸擴展新階段轉變的條件已初步具備。
2、誠信、透明、自律、補償相結合,解決好公眾接受問題。尊重民意,以心比心、設身處地做好對公眾的宣傳教育工作,解除他們的疑慮。提高透明度,重大事件和決定,都應向公眾通告。重大決定要開聽政會,取得廣大公眾的理解。核電界應誠信、自律,把核電站運行管理好,確保安全。通過立法制定給當地適當補償的政策。給當地居民帶來切實的看得見利益。
3、要推廣建設AP1000,首先要過好三關、實現三化,不能打折扣,留隱患。把在建項目建設好,穩定運行,不出大事。把安審中已認知的問題全部解決,所有可能的安全隱患全部消除。基于實踐結果,進行全面總結,對機型的性能和發展前景,重新全面評估。實現設計的標準化,作附合中國條件的設計修改實現中國化。在標準化、中國化基礎上,建立中國的品牌。
4、鑒于AP1000在國際市場競爭中,屢戰屢敗,業績不佳,造價太高,安全疑慮尚未完全消除。推進內陸核電建設,不應吊死在一棵樹上,要拓寬機型路子。“內陸核電只能建AP1000”的規定,缺乏科學依據,應予否定。應重申上世紀80年代經全國大型核能技術論證會確定,國務院批準的“發展壓水堆核電站”的技術路線,允許在壓水堆范圍內多種機型共存。
5、推進內陸建設,當前應把各個內陸廠址,嚴格按選廠的標準規范,吸取福島事故的教訓,把選址中的特殊問題解決好,提升核電安全水平。做好確保內陸水資源安全的應急預案等的準備工作。過激催促條件尚未具備時超前推廣建設,會給國家、項目帶來嚴重后果。
6、對AP1000而言,當前最重要的是把在建工程建設好,確保安全,不要出任何意外;掌握技術,消化吸收好引進技術;按過三關、達三化的要求,做好推廣建設的準備。
7、在做好AP1000推廣建設準備的同時,加快我國自主三代(❀龍1號,ACP1000、ACPR1000)的示范驗證。我國自主三代機型,是二代改進機型的漸進式的設計改進,能動與非能動優化結合。造價低,發展前景廣闊,是國際競爭力很強的機型,應積極推進。
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