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

    你有沒有這樣的憂慮?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,在這個世界上,有這樣癥狀的人并不少。根據(jù)一家美國醫(yī)療機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì),在美國每6個美國人中就有一個恐懼飛行,醫(yī)學(xué)界甚至為此創(chuàng)造出了個名詞來描述這一現(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)艙這樣一個狹小空間里;有的認(rèn)為飛機(jī)會突然失去控制;有的則是因?yàn)榭指撸傊?,人們會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……對于這批人來說,2010410日波蘭總統(tǒng)墜機(jī)事件肯定是個偏好的消息,“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,117.65萬次飛行才會發(fā)生一次死亡性空難。也就是說,如有人每天坐一次飛機(jī),概率上要3223年才會遇上一次空難,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。

這像不像人們對于核電的恐懼,要知道,1979年美國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,美國再沒有新建一座核電站。當(dāng)然,隨著時(shí)間的推移和人們對核電這個“終極“能源的認(rèn)識不斷提高,人們對核電的態(tài)度開始有所轉(zhuǎn)變。國際原子能機(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)常問我核能是否安全,而我的標(biāo)準(zhǔn)回答則是:對,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,美國科學(xué)與健康委員會主席伊麗莎白·惠蘭就在今年七月的一篇文章中稱:美國三哩島核電站泄漏事故并未造成一人喪生,也未對公共健康造成影響。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。而且從美國發(fā)展核能50多年的歷史來看,到現(xiàn)在為止,尚無一人死于核事故,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?,核電正在開始慢慢走上復(fù)興之路。

歐美的核電“動作”

不管世界其他國家如何進(jìn)行核電布局,英國已經(jīng)通過快速、強(qiáng)硬的措施開始了核電建設(shè),2009119日,英國政府正式對外宣布,英格蘭和威爾士的10個地址已被確定為“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”,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40%的電力供應(yīng)將來自核能。

這則消息一經(jīng)公布就引起了歐洲媒體的關(guān)注:英國《衛(wèi)報(bào)》指出,這10座新核電站將令英國擁有“傲視歐洲的龐大核能艦隊(duì)”;法新社認(rèn)為,英國政府的表態(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能源戰(zhàn)略的重要組成部分;《華盛頓郵報(bào)》甚至將英國的核電站建設(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日英國大選的塵埃落定,英國有史以來最支持核電的總統(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)英國核電建設(shè)的世界重量級企業(yè)。

20106月,英國《衛(wèi)報(bào)》就發(fā)表了一篇文章稱,今年3月,英國核電行業(yè)頗具爭議的兩個提案的變動,與法國電力集團(tuán)(EDF)對英國政府相關(guān)部門的背后秘密游說有關(guān)。根據(jù)《衛(wèi)報(bào)》透露,核電巨頭法國電力集團(tuán)近幾年對英國市場表現(xiàn)出濃厚的興趣。20092月,英國能源公司(British Energy)從倫敦證券交易所停牌,成為法國電力集團(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)體游說后,英國核電行業(yè)政策放寬,如用納稅人的錢補(bǔ)貼新建核反應(yīng)堆廢物處理的成本。而且英國新任首相戴維·卡梅倫的態(tài)度也開始曖昧起來,他表示,要在未來一年內(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)讓美國出了一口氣,實(shí)際上,美國政府在核電問題上要面臨更多的壓力。20103月初,美國總統(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1100兆瓦核反應(yīng)堆核電機(jī)組。如果項(xiàng)目最終開工,將成為美國30多年來開建的第一個核電項(xiàng)目。同時(shí),奧巴馬在他的預(yù)算請求中,要求國會把給核能的貸款擔(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)美國核工業(yè)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn),沒有政府的大力支持就沒有核工業(yè)的發(fā)展,更談不上核工業(yè)的復(fù)興。美國大型能源公司聯(lián)合能源公司副總裁邁克爾·華萊士曾向媒體表示:“如果沒有政府貸款擔(dān)保,我們就不會建新的核電廠。”盡管美國核工業(yè)部門在2005年做出的評估表明,建設(shè)一座核反應(yīng)堆的造價(jià)為20億美元,但是,獨(dú)立評估機(jī)構(gòu)給出的數(shù)字卻高達(dá)120億美元。這雖然沒有提出具體的花費(fèi)預(yù)算,但是,負(fù)責(zé)這兩個反應(yīng)堆建設(shè)的南方公司估計(jì)每個反應(yīng)堆的成本會在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,巨大的付出會帶來巨大的回報(bào),和其它能源比較,核電有著相當(dāng)大的成本優(yōu)勢。不久前,國際能源署(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召集了來自28個國家的50多名科學(xué)家,對21個國家的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個陸上風(fēng)電場,8個近海風(fēng)電場,14座水電站,17座太陽能光伏電站,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,成為最有競爭力的發(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)了在一個開放的市場環(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”使得美國核電方向正在朝擴(kuò)張傾斜。截止到20107月,美國已有22座核反應(yīng)堆向美國核能管理委員會遞交了建設(shè)申請,這些反應(yīng)堆將在未來的10-20年內(nèi)建成。美國核能學(xué)會在近日召開的年會上稱,雖然有缺乏資金和能源需求暫時(shí)沒有達(dá)到預(yù)計(jì)量等問題,但是美國核電已經(jīng)做好了擴(kuò)張的準(zhǔn)備。而且最近,美國環(huán)境保護(hù)署也分析稱,要完成美國的二氧化碳減排目標(biāo),到2050年美國的核電發(fā)電能力需要提高150%。這意味著到2050年美國要新建187座核反應(yīng)堆。

美國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)堆也就可以開始運(yùn)轉(zhuǎn)。對此,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)另一個核電重要國度——中國,AP1000的核電技術(shù)裝備自主化進(jìn)程正在萬眾矚目下進(jìn)行……

 中國核電自主化

201082日至3日,由國家能源局主辦,國家核電技術(shù)公司承辦,哈爾濱電氣集團(tuán)公司、中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會協(xié)辦的AP1000核電技術(shù)裝備自主化工作第二次工作會議在哈爾濱成功召開。國家發(fā)改委副主任、國家能源局局長張國寶,黑龍江省常務(wù)副省長杜家毫,國家能源局副局長錢智民,國家核安全局副司長周士榮,國家核電技術(shù)公司董事長王炳華等領(lǐng)導(dǎo)出席會議。國家能源局、國家核安全局,國家核電、中核集團(tuán)、中廣核集團(tuán)、中電投、中國一重、中國二重、哈電集團(tuán)、東方電氣、上海電氣,中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會、中國核能協(xié)會等與AP1000設(shè)備國產(chǎn)化工作相關(guān)政府、企業(yè)、行業(yè)協(xié)會等70多家單位200多名代表參加了會議。

在這次會議上,相關(guān)部門著重強(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、國務(wù)院做出的重大戰(zhàn)略決策。AP1000首次在中國建造,對國內(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)了國產(chǎn)化,中國將成為三代核電技術(shù)的示范基地,中國也將成為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召開以來,在我國政府、企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)和行業(yè)協(xié)會的共同努力下,AP1000三代核電設(shè)備國產(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)備的國產(chǎn)化工作相繼取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。

國家發(fā)改委副主任、國家能源局局長張國寶指出,推進(jìn)核電技術(shù)裝備國產(chǎn)化是國家戰(zhàn)略,今后國家發(fā)改委、國家能源局將進(jìn)一步加強(qiáng)AP1000核電技術(shù)裝備國產(chǎn)化的組織協(xié)調(diào),加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)政策的引導(dǎo)、國產(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。國家環(huán)保部核安全司副司長周士榮也表示,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。

國家核電技術(shù)公司董事長王炳華表示將總結(jié)鋼制安全殼板材、核級焊材,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,為企業(yè)創(chuàng)造更多的機(jī)會,開展技術(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。

與會人員就AP1000核電設(shè)備國產(chǎn)化問題進(jìn)行了深入的交流與討論。通過廣泛、深入的討論,形成了依托項(xiàng)目4AP100011項(xiàng)核島主設(shè)備下一步工作的指導(dǎo)意見,國家核電所屬的國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份行動項(xiàng)。會上梳理了環(huán)吊、人員閘門、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)備國產(chǎn)化存在的問題,國核工程公司與相關(guān)制造企業(yè)確定了47個行動項(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),在研制過程中把技術(shù)固化下來,逐步成熟起來。學(xué)習(xí)國外企業(yè)的管理理念,強(qiáng)化合同意識,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)在研制過程中需配合解決的問題。

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

會后,很多與會人員對《裝備制造》記者表示:此次會議的成功召開,為我國政府、企業(yè)、行業(yè)協(xié)會通力合作扎實(shí)推進(jìn)AP1000核電裝備自主化,形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核電裝備體系奠定了基礎(chǔ),也將為我國核電產(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/ 郭樹涵)

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