鄭健超院士談我國核電實(shí)現(xiàn)規(guī)模發(fā)展的戰(zhàn)略

我國大陸的核電事業(yè)從20世紀(jì)70年代起步，經(jīng)過30多年的發(fā)展，已先后建成秦山核電站、大亞灣核電站、嶺澳核電站。截至到2005年底，我國核電裝機(jī)容量688萬千瓦，占全國電力總裝機(jī)容量的1.4%；年發(fā)電總量為530.82億千瓦時，占全國總發(fā)電量的2.2%。2006年3月22日，國務(wù)院審議并通過了《核電中長期發(fā)展規(guī)劃（2005—2020年）》。預(yù)計(jì)到2020年，我國的核電裝機(jī)容量將增長到4000萬千瓦，約占全國發(fā)電總裝機(jī)容量的4%。日前，中國工程院院士鄭健超在為大連市民做講座時就我國核電實(shí)現(xiàn)規(guī)模發(fā)展的戰(zhàn)略問題談了自己的看法。

　　鄭院士介紹說，我國最近確定了積極發(fā)展核電的方針，規(guī)劃了在2020年建成4000萬kW核電的目標(biāo)。 這是科學(xué)發(fā)展觀在能源政策上的具體體現(xiàn)，受到全國各界的一致?lián)碜o(hù)和支持。歷史將證明，這是影響深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略決策。我國一次能源短缺的嚴(yán)峻形勢表明，我們必須抓住時機(jī)，推動我國核電發(fā)展更快一些，規(guī)模更大一些，以便滿足我國未來對能源的需求，否則目前核電邊緣化的局面更難以扭轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)能源可持續(xù)供應(yīng)的目標(biāo)難以實(shí)現(xiàn)。

　　對于如何才能在保證核安全的前提下，使我國的核電實(shí)現(xiàn)規(guī)模發(fā)展，鄭健超提出了自己的幾點(diǎn)看法：

鄭健超在為大連市民做講座

　　一、核電規(guī)模發(fā)展是我國不可替代的戰(zhàn)略選擇。

　　核電是世界能源結(jié)構(gòu)中的重要組成部分。目前核電、水電、燃?xì)獍l(fā)電在全球電力供應(yīng)中各占17 %左右的份額，形成煤電之后的“三足鼎立”的局面。美國、法國、日本等國在上世紀(jì)70年代石油危機(jī)時期果斷決策，執(zhí)行強(qiáng)化核電發(fā)展戰(zhàn)略，經(jīng)過20年左右的時間，便實(shí)現(xiàn)了核電的規(guī)模發(fā)展，形成了強(qiáng)大的核電產(chǎn)業(yè)。韓國等一次能源短缺的國家也一直把發(fā)展核電作為國策，堅(jiān)定不移地發(fā)展核電，使核電成為主力電源。

　　前不久，國務(wù)院提出要積極發(fā)展的方針。要落實(shí)國家積極發(fā)展核電的方針，首先必須解決對核電規(guī)模發(fā)展的必要性的認(rèn)識。如果把發(fā)展核電當(dāng)作權(quán)宜之計(jì)，甚至認(rèn)為可有可無，就不會形成舉國一致的積極發(fā)展核電的強(qiáng)大推動力。

　　發(fā)展核電的必要性是由我國一次能源供應(yīng)能力極其有限的國情決定的。我國能源需求的特征是：總量巨大、人均水平很低和增長率高。由于工業(yè)化和城市化的驅(qū)動，中國未來能源需求預(yù)計(jì)將繼續(xù)顯著增長。2020年能源需求極有可能達(dá)到甚至超過31億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。人均能源消費(fèi)水平雖然提高了1倍多，達(dá)到2 噸多標(biāo)準(zhǔn)煤，但仍低于屆時的世界均值。

　　奔向小康的中國人爭取享用接近世界均值的能源合情合理，但由于國情決定，要滿足這樣低水平能源消費(fèi)也是極其困難的。

　　我國雖然幅員廣大，但從人均的意義上講，能源資源非常有限。我國人均化石燃料資源僅為世界均值的56 %。石油、天然氣的人均可采儲量僅為世界均值的8 %。可預(yù)見到的未來，煤炭仍是我國主要的一次能源，但煤炭可持續(xù)供應(yīng)的前景也不容樂觀。我國煤炭資源雖然總量很大, 但經(jīng)濟(jì)可采量少、環(huán)保型資源少、可供開發(fā)的資源少。要解決煤炭可持續(xù)供應(yīng)的問題,急需提高煤礦的裝備水平、提高開采效率和安全生產(chǎn)水平，加強(qiáng)礦區(qū)環(huán)境保護(hù)，采取有力措施制止對資源的掠奪性開采，抑制礦難頻發(fā)的勢頭。

　　水電是替代化石能源的首選，需要加速開發(fā)。我國經(jīng)濟(jì)可開發(fā)的水電裝機(jī)總量為3.7億千瓦（近期的調(diào)查結(jié)果）。但是，即使這些水電資源全部開發(fā)完畢（相當(dāng)于20座三峽電站），僅可滿足 2020年用電量需求的28 % 。何況，這些水電資源是否允許全部開發(fā)，還取決于長遠(yuǎn)生態(tài)影響的評估和科學(xué)論證的結(jié)果。

　　在世界范圍內(nèi)，非水電可再生能源在20-30年內(nèi)還不能成為能源供應(yīng)得主力。我國也不會例外。

　　必須指出，一次能源短缺是我國國情決定的長遠(yuǎn)性根本性的問題，單靠常規(guī)能源發(fā)電設(shè)備的擴(kuò)張是不能解決問題的。近年來由于電源的急速擴(kuò)張，一些燃煤發(fā)電和燃?xì)獍l(fā)電廠已面臨“斷糧”的嚴(yán)重問題。填補(bǔ)一次能源缺口非核電莫屬。至于溫室效應(yīng)氣體減排，核電無疑也將發(fā)揮骨干作用。因此，規(guī)模發(fā)展核電是實(shí)現(xiàn)我國能源可持續(xù)供應(yīng)的不可替代的戰(zhàn)略選擇。

　　二、國外核電規(guī)模發(fā)展的成功經(jīng)驗(yàn)值得我們借鑒。

　　要推動我國核電的規(guī)模發(fā)展，需要在吸取國外的成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上制訂我們的發(fā)展戰(zhàn)略。美國、法國，日本、韓國等國，為應(yīng)對能源危機(jī)、都先后執(zhí)行了強(qiáng)化核電的戰(zhàn)略，成功實(shí)現(xiàn)核電規(guī)模化發(fā)展。這些國家的經(jīng)驗(yàn)值得我們借鑒。

　　在談到法國核電發(fā)展歷程時，鄭健超說，法國規(guī)模發(fā)展核電的成功經(jīng)驗(yàn)是舉世公認(rèn)的。1974年，第一次石油禁運(yùn)后，法國政府決定啟動強(qiáng)化核電的計(jì)劃，以便減少對進(jìn)口石油的依賴，當(dāng)時法國75%的石油依賴進(jìn)口。規(guī)模發(fā)展核電的責(zé)任落在法國電力公司（EDF）的身上。經(jīng)過20多年的努力，目前法國電力公司擁有55座反應(yīng)堆（全法國57座）在運(yùn)行，提供了全國用電量的80%。法國現(xiàn)在還對鄰國輸出電力。核電給法國人提供了相當(dāng)廉價的電力，核電的電價比煤電和燃?xì)獍l(fā)電的價格低20%。同時，核電給法國人提供了大量的就業(yè)機(jī)會，因此，發(fā)展核電的政策得到了法國工會有力支持。法國的實(shí)踐證明核電是清潔的電源：二氧化硫的排放從1980年的1000，000噸降低到1987年的85，000噸；法國的二氧化碳排放1980年以來降低了三分之一，核電的貢獻(xiàn)率占 70% 以上。

　　盡管法國電力公司面臨償還債務(wù)和核廢料處置等挑戰(zhàn)性問題，法國規(guī)模發(fā)展核電的成功是不容置疑的。法國的成功經(jīng)驗(yàn)至少包括如下幾點(diǎn)：一是戴高樂政府果斷決策，政府主導(dǎo)規(guī)模發(fā)展核電，在技術(shù)路線上放棄氣冷堆的技術(shù)路線，轉(zhuǎn)而采用西屋公司的壓水堆技術(shù)，并全力推動實(shí)現(xiàn)本地化和標(biāo)準(zhǔn)化；二是由法國電力公司統(tǒng)一負(fù)責(zé)，承擔(dān)核電站的設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營，推進(jìn)第二代壓水堆技術(shù)的持續(xù)改進(jìn)；三是政府支持把法馬通公司從一個不起眼的小公司培育成為現(xiàn)在世界最大的核島設(shè)備供應(yīng)商；四是法國電力公司（業(yè)主+ A/E 公司）與法國原子能委員會（核安全管理）的密切溝通和合作；五是把電站維修看作與電站運(yùn)行同等重要，法國核電站用于維修的費(fèi)用高于運(yùn)行費(fèi)用（扣除燃料費(fèi)用和折舊以后）；六是法國電力公司統(tǒng)一負(fù)責(zé)電網(wǎng)和電源的統(tǒng)一規(guī)劃，這是保證電網(wǎng)和核電站安全運(yùn)營的重要經(jīng)驗(yàn)。法國的電網(wǎng)已發(fā)展成為典型的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)（meshed network）。分布合理的、相距200-300公里的樞紐變電站全部用雙回路400 kV 超高壓線路連接成緊密的電網(wǎng)，同時有9路超高壓線路與鄰國電網(wǎng)互聯(lián)。核電站的布局和接入系統(tǒng)的方式的規(guī)劃與電網(wǎng)的規(guī)劃有一個長遠(yuǎn)的統(tǒng)一考慮，決不搞一事一議。

　　在介紹亞洲國家的經(jīng)驗(yàn)時，鄭健超談到，日本基于本國國情的戰(zhàn)略考慮，從70年代起，開始實(shí)施規(guī)模發(fā)展核電的計(jì)劃，現(xiàn)在已有56個反應(yīng)堆在運(yùn)行，裝機(jī)容量4500萬千瓦，提供了全國30% 的電力。韓國在引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，比較短的時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了自己的標(biāo)準(zhǔn)化系列。現(xiàn)在已經(jīng)有能力設(shè)計(jì)1400MW的先進(jìn)堆。這兩個國家的經(jīng)驗(yàn)同樣值得我們借鑒。

　　三、我國核電發(fā)展需要關(guān)注的幾個問題：

　　最后鄭院士說，要實(shí)現(xiàn)我國核電規(guī)模發(fā)展的目標(biāo)決非易事，需要克服許多技術(shù)、體制和觀念的障礙，有以下四個問題需要高度關(guān)注。

　　第一，對核電的認(rèn)識問題。

　　要實(shí)現(xiàn)我國核電的規(guī)模發(fā)展，首先必須對核電的不可替代性有高度的一致認(rèn)識。發(fā)展核電絕非權(quán)宜之計(jì)。隨著時間的推移，一次能源的供需矛盾會更加突出。如果不采取斷然措施，克服影響核電發(fā)展的技術(shù)障礙和體制障礙，強(qiáng)化核電的規(guī)模發(fā)展，而聽其自然、按慣性發(fā)展，將會再一次錯過時機(jī)，鑄成歷史性的錯誤。

　　第二，技術(shù)路線圖問題。

　　一個清晰的技術(shù)路線圖對實(shí)現(xiàn)核電的規(guī)模發(fā)展非常重要。國內(nèi)外的專家普遍認(rèn)為：我國要實(shí)現(xiàn)2020年核電建設(shè)的目標(biāo)，參照國外在成熟技術(shù)基礎(chǔ)上本地化、標(biāo)準(zhǔn)化、批量化的經(jīng)驗(yàn)，必須加快改進(jìn)型二代核電機(jī)組的規(guī)模建設(shè)。

　　國際上在運(yùn)行的核電機(jī)組主要是第二代壓水堆核電機(jī)組，現(xiàn)已積累了13000多堆年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)造了良好的安全運(yùn)行業(yè)績，經(jīng)濟(jì)上有競爭力，顯示出很強(qiáng)的生命力，美國西歐正在進(jìn)行第二代壓水堆核電機(jī)組延壽。我國通過大亞灣、嶺澳、秦山核電站的成功建設(shè)和安全運(yùn)營，也已證明第二代機(jī)組的安全有保障，經(jīng)濟(jì)上有競爭力，通過不斷改進(jìn)，安全性和經(jīng)濟(jì)性還可以進(jìn)一步提高。

　　考慮到第三代壓水堆機(jī)組的引進(jìn)還有不少不確定因素，考慮到這類機(jī)組目前尚處在設(shè)計(jì)階段，更無商業(yè)運(yùn)行的業(yè)績，即使引進(jìn)技術(shù)并建設(shè)成功，也需要經(jīng)過較長時間的試驗(yàn)示范運(yùn)行考驗(yàn)后，才能決定開始批量建設(shè)。因此，“十一五”“十二五”期間投運(yùn)和在建的核電站的主流應(yīng)為改進(jìn)型的第二代機(jī)組，這也是完成2020年前核電建設(shè)目標(biāo)的現(xiàn)實(shí)可行之道。

　　批量建設(shè)第二代核電機(jī)組與引進(jìn)第三代技術(shù)是相輔相成、并行不悖的。批量建設(shè)第二代核電站的工程實(shí)踐可以為全面掌握第三代核電技術(shù)準(zhǔn)備更好的技術(shù)基礎(chǔ)和人才隊(duì)伍。

　　我們在加快改進(jìn)型二代核電機(jī)組的規(guī)模建設(shè)的同時，不能放松第三代壓水堆技術(shù)引進(jìn)吸收的步伐。按照國家的部署，廣東陽江已經(jīng)完成了大量的工程前期準(zhǔn)備，為承接第一個第三代壓水堆的示范工程創(chuàng)造了良好條件，現(xiàn)在正靜候三代招標(biāo)的決策。

　　鑒于第三代壓水堆的某些關(guān)鍵技術(shù)的政治敏感性，加強(qiáng)我國自主創(chuàng)新能力更為重要。我們相信，在國家科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的計(jì)劃的重點(diǎn)支持下，我國有能力通過自主研發(fā)和首期試驗(yàn)示范工程實(shí)踐，為2020年后核電更大規(guī)模的發(fā)展提供具有自主產(chǎn)權(quán)的主力機(jī)型。為達(dá)到此目的，需要盡快啟動大型先進(jìn)壓水堆的自主研發(fā)計(jì)劃。《國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃》和《國家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)“十一五”專項(xiàng)規(guī)劃》均已把第三代壓水堆技術(shù)列為重點(diǎn)，需要盡快組織全國核電業(yè)界的力量付諸實(shí)施。

　　第三，建設(shè)完整的核電工業(yè)體系問題。

　　國外發(fā)展核電的成功經(jīng)驗(yàn)表明，要實(shí)現(xiàn)核電的規(guī)模發(fā)展，僅僅建立核電的科技體系還不夠，還需要建設(shè)從工程設(shè)計(jì)、裝備制造、直到工程建設(shè)和運(yùn)行維修的完整的核電工業(yè)體系。與此同時，還需要配套建設(shè)相應(yīng)的鈾資源勘探開發(fā)與儲備系統(tǒng)、核燃料供應(yīng)系統(tǒng)、核燃料循環(huán)系統(tǒng)（包括核燃料循環(huán)的前端處理與后端處理系統(tǒng)）。 我國現(xiàn)在的核電工業(yè)體系中不少環(huán)節(jié)還比較薄弱，難以適應(yīng)大規(guī)模發(fā)展核電的需要，建立健全既符合中國國情又與國際接軌的完整的核電工業(yè)體系，是當(dāng)務(wù)之急。

　　例如，我國目前尚無有競爭力的核島設(shè)備（NSSS）成套供應(yīng)商。我國制造企業(yè)已具備按照圖紙生產(chǎn)核島部分設(shè)備，如蒸發(fā)器的能力。但缺乏NSSS的系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力和成套供應(yīng)能力。核島是非常復(fù)雜、可靠性要求很高的系統(tǒng)，與大型客機(jī)類似。如果核島的國產(chǎn)化仍沿用過去設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)-制造廠分頭攻關(guān)、分部件按圖加工-工程建設(shè)單位負(fù)責(zé)集成的工程模式，勢必造成接口界面過多、質(zhì)量、進(jìn)度控制困難的局面，總體可靠性難以達(dá)到要求。因此，必須克服我國制造與設(shè)計(jì)、科研分離的體制性障礙，培育我國有競爭力的核島供應(yīng)商。這是積極穩(wěn)妥推進(jìn)核電規(guī)模發(fā)展的一個關(guān)鍵問題。

　　培育我國有競爭力的核島供應(yīng)商是一個涉及全局的重大決策。需要克服條塊分割的體制弊端，由政府主導(dǎo)，作好進(jìn)一步的規(guī)劃論證，整合各方的資源，逐步實(shí)現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)。

　　第四，關(guān)于核電站布局與電網(wǎng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)規(guī)劃問題。

　　核電站的布局和電網(wǎng)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)規(guī)劃對核電建設(shè)和安全運(yùn)行十分重要。計(jì)劃中的核電站主要建在沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)。這些地區(qū)的電力系統(tǒng)的負(fù)荷密集、電源密集、變電站密集。以廣東電網(wǎng)為例。2020年，廣東全省全社會用電最高負(fù)荷預(yù)計(jì)將達(dá)1.3億千瓦。深圳、廣州、東莞三市的最大負(fù)荷均將超過2000萬千瓦。廣東省面積僅為法國的1/3，再考慮到廣東的電力負(fù)荷70%集中在珠江三角洲的狹小的范圍內(nèi)，因此，負(fù)荷密集程度預(yù)計(jì)和東京地區(qū)的負(fù)荷密度相當(dāng)。由于電源、負(fù)荷過于密集產(chǎn)生的問題，如短路電流超過斷路器能力的問題、線路走廊和變電站站址問題、直流輸電接地極選址困難等問題會日益突出起來。有一系列涉及電網(wǎng)安全和核電站安全的問題需要研究。需要提前做好統(tǒng)一規(guī)劃和系統(tǒng)深入研究，切忌一事一議地做核電站接入系統(tǒng)研究，以免造成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性缺陷，影響安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。另外，鑒于輸電走廊、變電站站址和核電站站址一樣是稀缺資源，需要通過統(tǒng)一規(guī)劃確定下來，加強(qiáng)保護(hù)，以減少將來建設(shè)的成本。