來源:《能源》 發(fā)布日期:2015-09-30
核電重啟再思考
作者 李帥
隨著第三代核電技術(shù)的成熟,在今年的一系列核電重啟事件后,眼下我國核電重啟的熱度又再次升高。重啟會(huì)達(dá)到什么樣的程度,大規(guī)模的重啟又有什么樣的隱憂?
8月11日,日本九州電力公司川內(nèi)核電站1號(hào)機(jī)組反應(yīng)堆正式重啟,并于14日開始發(fā)電和輸電。至此,日本告別了近兩年的“零核電”狀態(tài)。
“日本目前的經(jīng)濟(jì)還是比較吃緊。如果不重啟核電的話,他的能源成本非常高,即使是在原油和頁巖氣都很便宜的情況下。另外,核電站不利用也需要很大的成本去維護(hù)。”廈門大學(xué)[微博]中國能源經(jīng)濟(jì)研究中心主任林伯強(qiáng)[微博]在接受《能源》記者采訪時(shí)評(píng)論說。
在福島核事故之前,日本的核電裝機(jī)達(dá)到40.23GW,居世界第三位,僅次于美國和法國。后受福島核事故影響,陸續(xù)關(guān)停所有的在運(yùn)核電站,進(jìn)入“零核電”時(shí)期。日本此次不顧民意反對(duì),毅然決定重啟核電,可以說是不得已而為之。
我國的核電發(fā)展也深受福島核事故的影響,一度陷入沉寂。直至四年后的2015年,我國的核電建設(shè)終于又有了進(jìn)展,闊別已久的項(xiàng)目審批獲準(zhǔn)又出現(xiàn)了,核電回歸的趨勢(shì)明顯。
中國工程院院士、曾任秦山核電二期工程總設(shè)計(jì)師的核電專家葉奇蓁院士接受《能源》記者時(shí)表示,如果2020年要達(dá)到在運(yùn)裝機(jī)5800萬千瓦的目標(biāo),我國每年需要大概6至8臺(tái)機(jī)組的建設(shè)。
今年2月17日,中廣核遼寧紅沿河核電站5、6號(hào)機(jī)組在國務(wù)院辦公廳會(huì)議上獲準(zhǔn)開工。這是自2012年12月田灣核電二期工程至今首個(gè)獲批的核電項(xiàng)目,業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為,這標(biāo)志著我國核電正式重啟。
在那之后的5月7日,我國自主三代核電技術(shù)“華龍一號(hào)”首個(gè)示范工程——中核集團(tuán)福清核電5號(hào)機(jī)組開工建設(shè)。中國由此成為繼美國、法國、俄羅斯等國之后,又一個(gè)具有獨(dú)立自主三代核電技術(shù)的國家。
眼下,我國核電重啟的熱度又再次升高,而且此次核電重啟一開始就被推到了一個(gè)很高的位置。但是,重啟會(huì)達(dá)到什么樣的程度,大規(guī)模的重啟又有什么樣的隱憂?或許是業(yè)界在推動(dòng)核電重啟時(shí)需要思考的問題。
核電全面重啟
今年2月以來,中核集團(tuán)下屬的方家山核電工程2號(hào)機(jī)組、中廣核集團(tuán)旗下的陽江核電廠2號(hào)機(jī)組和寧德核電廠3號(hào)機(jī)組都相繼投入商業(yè)運(yùn)行。8月16日,中廣核集團(tuán)的遼寧紅沿河核電站3號(hào)機(jī)組結(jié)束168小時(shí)試運(yùn)行試驗(yàn),也具備了商業(yè)運(yùn)營主要條件。至此,2015年已毫無爭議的成為投入商業(yè)運(yùn)行核電機(jī)組最多的一年,達(dá)到26臺(tái)。
除了采用“華龍一號(hào)”的福建福清核電站5號(hào)、6號(hào)機(jī)組在今年5月開工外,我國年內(nèi)或還將開工其他的機(jī)組。5月在北京召開的“中國工程院/國家能源局第三屆能源論壇”上,國家能源局核電司司長劉寶華也表示,今年國內(nèi)會(huì)爭取新核準(zhǔn)開工8臺(tái)左右的核電機(jī)組。
“我們正在審批一批項(xiàng)目。這需要一個(gè)過程,像中廣核的防城港3、4號(hào)都得進(jìn)入審批程序,要有可研報(bào)告,還要核查許多數(shù)據(jù),以及勘探現(xiàn)場、審查環(huán)境等等”。中國工程院院士、曾任秦山核電二期工程總設(shè)計(jì)師的核電專家葉奇蓁院士向《能源》記者介紹說。
至于核電中長期規(guī)劃中提到的——2015年達(dá)到在運(yùn)營裝機(jī)容量達(dá)到4000萬千瓦的目標(biāo),葉奇蓁表示,4000萬的數(shù)字是擺定的,像福清的3、4號(hào),昌江的1、2號(hào)項(xiàng)目都馬上就要投產(chǎn)了,加起來基本上差不多。如果2020年要達(dá)到在運(yùn)裝機(jī)5800萬千瓦,每年則需要大概6至8臺(tái)機(jī)組的建設(shè)。
另一方面,憑借著由中廣核集團(tuán)和中核集團(tuán)聯(lián)合研發(fā)的“華龍一號(hào)”第三代核電技術(shù),又恰逢“一帶一路”和“走出去”戰(zhàn)略的春風(fēng),我國核電的重啟呈現(xiàn)出向海外延伸的趨勢(shì)。
2015年2月4日,中國和阿根廷簽署核能合作協(xié)議,“華龍一號(hào)”走向拉美,中國核工業(yè)集團(tuán)公司與阿根廷核電公司作為雙方授權(quán)企業(yè)將負(fù)責(zé)協(xié)議的具體實(shí)施;最近的8月20日,巴基斯坦的卡拉奇2號(hào)核電機(jī)組開工建設(shè),成為繼福清5號(hào)機(jī)組后全球第二個(gè)開建的“華龍一號(hào)”項(xiàng)目。
除了“華龍一號(hào)”,中廣核、中核以及法國EDF能源合作開發(fā)英國欣克利角C核電站項(xiàng)目的事情已是板上釘釘?shù)氖虑椋?xiàng)目預(yù)算近2500億人民幣(6.3638, -0.0247, -0.39%),兩家中資企業(yè)股份合計(jì)為30%-40%左右。預(yù)計(jì)將在10月習(xí)近平訪英時(shí)簽署核電協(xié)議。該項(xiàng)目基本確定將采用法國EPR技術(shù)堆型,核電機(jī)組單機(jī)容量為175萬千瓦,是世界上單機(jī)容量最大的機(jī)組。
重啟之后的思考
在其他清潔能源、可再生能源還不能形成足夠規(guī)模之前,核電仍然會(huì)在能源結(jié)構(gòu)中扮演非常重要的角色。然而半個(gè)多世紀(jì)以來,核電在帶給人類利好的同時(shí),也帶給我們?cè)S多的憂慮。
我國目前投入運(yùn)行的和正在建設(shè)的核電機(jī)組均設(shè)在濱海地區(qū),曾計(jì)劃的“兩湖一江”的內(nèi)陸核電站在福島核事故之后一直處于“等待”狀態(tài),內(nèi)陸核電站似乎沒有什么進(jìn)展。然而,未來我國還將建設(shè)許多的核電機(jī)組,核電站選址本就嚴(yán)苛,隨著濱海地區(qū)可利用區(qū)域漸少,內(nèi)陸核電站的停滯將讓核電發(fā)展陷入一個(gè)比較尷尬的境地。
全球438臺(tái)核電機(jī)組中,50%在內(nèi)陸。在核電發(fā)達(dá)的法國,運(yùn)行的58臺(tái)機(jī)組中,有40臺(tái)位于內(nèi)陸地區(qū),美國大部分的核電站建在密西西比河的東岸。在國內(nèi),有關(guān)重啟內(nèi)陸核電站的呼聲一直很高,也因此引發(fā)過許多的爭論。
“內(nèi)陸核電站的建設(shè)一直沒有停,一直在進(jìn)行,是一個(gè)安排的問題。沿海的可能多一點(diǎn),但是,內(nèi)陸核電站需要一個(gè)過程,逐步試點(diǎn),一個(gè)個(gè)上去,讓大家看到這確實(shí)是安全的和可行的。”葉奇蓁對(duì)《能源》記者說。
此外,核電機(jī)組規(guī)模的擴(kuò)張不可回避的就是乏燃料的處理問題,一個(gè)百萬千瓦級(jí)的核電機(jī)組一年將產(chǎn)生幾十噸的放射性廢料,而其中的高放射性廢料4立方米。相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,到2015年中國乏燃料產(chǎn)生量累計(jì)可達(dá)3500噸,到2020年將達(dá)到10000噸左右。
對(duì)此,葉奇蓁表示,乏燃料處理的中試廠經(jīng)過了冷試和熱試,現(xiàn)在已經(jīng)建成投產(chǎn)。然而,不可否認(rèn)的是,我國的乏燃料后處理產(chǎn)業(yè)還處于前期發(fā)展階段,離商業(yè)化的運(yùn)行還有比較大的距離。
從核電技術(shù)方面來看,正在發(fā)展中的第四代核電技術(shù)對(duì)解決核裂變產(chǎn)生的廢料提供了方法,除了高溫氣冷堆技術(shù)外,快堆(快中子反應(yīng)堆)技術(shù)可以將核燃料鈾利用率從1%-2%提升到60%-70%,還可以消化傳統(tǒng)的輕、重水堆產(chǎn)生的乏燃料。
然而,葉奇蓁告訴記者說:“快堆有比較復(fù)雜的技術(shù)問題,我們需要一個(gè)個(gè)去攻關(guān),技術(shù)的掌握需要一個(gè)過程。另外,現(xiàn)在鈾的價(jià)格很低,只有30~40美元/磅。而快堆的建設(shè)和運(yùn)營成本都很高,在經(jīng)濟(jì)性方面還不能和壓水堆進(jìn)行競爭。”
這一點(diǎn),在力拓8月中旬公開的半年報(bào)中得到佐證。力拓2015年半年報(bào)顯示,力拓上半年的鈾礦產(chǎn)量約為241.1萬磅,同比2014年的109.9萬磅增加了95%。其半年報(bào)分析的市場因素表明,鈾礦正遭受高庫存率和低價(jià)的壓力,并預(yù)測2015全年的鈾礦產(chǎn)量為500萬磅。力拓中國區(qū)總裁任濱彥對(duì)《能源》記者表示,現(xiàn)在的形勢(shì)對(duì)于核工業(yè),尤其是核發(fā)電,短期內(nèi)有相當(dāng)大的挑戰(zhàn),因?yàn)槟壳扳櫟V產(chǎn)能比較大,供大于求,價(jià)格很低。
“目前還沒到用快堆來填補(bǔ)空間的問題。像法國的快堆都在少量的進(jìn)行研究,一方面技術(shù)要過關(guān),一方面價(jià)格要降下來。法國的1200MW超鳳凰快堆曾經(jīng)都停了,也就是說,它現(xiàn)在競爭不過壓水堆。等到需要快堆的時(shí)候,時(shí)間還比較長,我們現(xiàn)在可以先把燃料存起來,等到有能力了在拿出來利用。”葉奇蓁對(duì)于快堆發(fā)展緩慢這樣解釋說。
2014年全球投入運(yùn)行的核電機(jī)組共有438臺(tái),快堆只有2臺(tái),中國實(shí)驗(yàn)快堆就是其中之一。中國實(shí)驗(yàn)快堆其熱功率為65MW,電功率20MW,1992年3月獲國務(wù)院批準(zhǔn)立項(xiàng),2000年5月開工建設(shè)。2011年7月21日10點(diǎn)成功實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。2015年8月14日,被譽(yù)為“快堆之父”的中國工程院院士徐銤透露,福建霞浦60萬千瓦快堆核電示范項(xiàng)目或?qū)⒂?017年開工建設(shè)。
從核電之外的宏觀經(jīng)濟(jì)形勢(shì)來看,林伯強(qiáng)分析說,現(xiàn)在電力供需相對(duì)寬松,核電大發(fā)展是什么樣的程度還需要對(duì)整個(gè)的電力狀況有一個(gè)判斷。過剩的產(chǎn)能也不能丟棄掉,像過剩的火電,已經(jīng)建設(shè)了那么多的火電,如果不利用是一個(gè)很大的浪費(fèi)。所以說核電重啟后能“熱”多久,和今后整體的經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇、能源需求以及電力情況有很大的關(guān)系。
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