哈秋舲

中國(guó)核電站分布圖。 制圖/劉保國(guó)

一、前言

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科學(xué)進(jìn)步、文化繁榮、社會(huì)穩(wěn)定及人民生活水平提高等方面，均取得了巨大的成就。為此，我國(guó)人民也付出了巨大的代價(jià)，主要是依靠出賣(mài)廉價(jià)勞力，大量消耗寶貴的自然資源，犧牲生態(tài)環(huán)境等。

我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)今后的發(fā)展，必須是建立在普遍提高產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上，依靠某項(xiàng)主導(dǎo)科學(xué)的發(fā)展而發(fā)生質(zhì)的提升。

快中子增殖堆是新一代核能，可以使鈾原料利用率提高至60%～70%，是目前解決能源問(wèn)題的唯一現(xiàn)實(shí)途徑。我國(guó)自主研發(fā)的試驗(yàn)快堆，已成功實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行(40%)。

在當(dāng)前能源危機(jī)的前夕，加快發(fā)展快堆技術(shù)的開(kāi)發(fā)和建設(shè)，可以解決能源與環(huán)境這兩個(gè)方面的基本問(wèn)題，以保證我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。我國(guó)快堆技術(shù)仍處在實(shí)驗(yàn)階段，示范工程尚在建設(shè)初期，任務(wù)十分緊迫。

二、能源形勢(shì)十分嚴(yán)峻

我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，能源消耗巨大。我國(guó)GDP約占世界的10%，而能源消耗是世界平均水平的兩倍，其原因是某些產(chǎn)業(yè)科技含量總體水平不高，能源利用率低。我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，如果人均GDP達(dá)到1萬(wàn)美元，在節(jié)能50%的條件下，還需要增加50%能源，能源形勢(shì)十分嚴(yán)峻。

我國(guó)電力總裝機(jī)容量已經(jīng)超過(guò)10億kW，其中水電裝機(jī)容量超過(guò)2億kW，約占全國(guó)總裝機(jī)容量的22%，水電是可再生的清潔能源，我國(guó)水電已開(kāi)發(fā)總儲(chǔ)量的40%～50%。在建規(guī)模約1億kW，水電可開(kāi)發(fā)資源極其有限；主要是火電，其裝機(jī)容量約為74%，通過(guò)燃煤提供，年消費(fèi)量已達(dá)30億噸。燃煤產(chǎn)生二氧化碳等，嚴(yán)重污染環(huán)境，影響全球溫室效應(yīng)。風(fēng)力發(fā)電也是可再生清潔能源，裝機(jī)容量已達(dá)4000萬(wàn)kW，可受自然條件的限制，我國(guó)風(fēng)力發(fā)電總?cè)萘枯^小。核電所占比重不大，約2%，解決全國(guó)能源問(wèn)題，在中長(zhǎng)期計(jì)劃中主要是依靠發(fā)展核電，計(jì)劃發(fā)展規(guī)?？赡苓_(dá)到世界平均水平。其他能源資源有限，目前世界及我國(guó)能源形勢(shì)十分嚴(yán)峻，能源危機(jī)即現(xiàn)眼前。下一代新能源應(yīng)該是我們科學(xué)技術(shù)研究的重點(diǎn)方向。

目前世界上普遍使用的核電技術(shù)為壓水堆技術(shù)，其核原料的利用率很低（不足1%），已探明的鈾礦資源也十分有限，近年來(lái)，國(guó)際鈾原料價(jià)格上漲近10倍，核廢料處理的技術(shù)難度大。即使成功發(fā)展這類(lèi)核電站，其技術(shù)、原料、環(huán)境和安全等問(wèn)題還是不容忽視的。

從“資源、環(huán)境、科學(xué)、可持續(xù)發(fā)展”的角度宏觀分析，新能源發(fā)展將決定下一代世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的方式和前途，掌握了下一代新能源，就掌握了世界未來(lái)發(fā)展的制高點(diǎn)?，F(xiàn)代生產(chǎn)力的動(dòng)力來(lái)自于各種類(lèi)型的能源，而能源形式即決定了生產(chǎn)方式，如：

燃煤決定了蒸汽機(jī)，產(chǎn)生了火車(chē)、輪船；

石油決定了內(nèi)燃機(jī)，產(chǎn)生了汽車(chē)、飛機(jī)；

太陽(yáng)能決定了航天技術(shù)。

雖然，核能發(fā)電替代了部分燃煤發(fā)電，在全球能源結(jié)構(gòu)中扮演重要角色，但是現(xiàn)有的第二、三代核反應(yīng)堆技術(shù)的鈾利用率很低，還不到1%，安全性也為大眾所憂慮，這些因素都限制了核能的發(fā)展。能源問(wèn)題已經(jīng)成為我國(guó)乃至世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一大瓶頸。

據(jù)我國(guó)頂級(jí)核能專家透露，目前，國(guó)際核聚變?cè)囼?yàn)堆的研究進(jìn)展緩慢，積極參與核聚變堆的研究是必要的，其工程技術(shù)的可行性尚待證實(shí)。專家估計(jì)，這項(xiàng)技術(shù)可能在22世紀(jì)得到應(yīng)用，顯然遠(yuǎn)水難解近渴。因此，發(fā)展快堆技術(shù)是目前解決能源問(wèn)題的唯一現(xiàn)實(shí)途徑。

三、解決能源問(wèn)題的唯一現(xiàn)實(shí)途徑

據(jù)了解，加快新一代核能——快中子增殖反應(yīng)堆的建設(shè)，是解決能源問(wèn)題唯一的現(xiàn)實(shí)途徑。采用快堆技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)核燃料閉式循環(huán)，天然鈾的利用率可以提高到60%～70%，因此，可以保證核能的可持續(xù)發(fā)展。中國(guó)快堆的一、二回路采用液態(tài)鈉，導(dǎo)熱性好，有自然循環(huán)能力，采用非能動(dòng)安全系統(tǒng)，具有良好的固有安全性。

快堆是現(xiàn)有核電發(fā)展的“垃圾焚燒爐”，大量地減少核廢料中的長(zhǎng)壽命核素。壓水堆的乏燃料衰變期約幾十萬(wàn)年，快堆核廢料的衰變期僅幾百年，因此，核廢料難處理的問(wèn)題也迎刃而解。

資料顯示，現(xiàn)有核電站按時(shí)代劃分為1、2、3代。已建成的核電，大部分為第2代（改進(jìn)型），在建的為第3代（先進(jìn)型）。實(shí)際上這三代核電的原理與結(jié)構(gòu)基本相同：其反應(yīng)堆大多為壓水堆、沸水堆和重水堆，天然鈾利用率僅有1%左右，鈾礦資源儲(chǔ)量有限，難以可持續(xù)發(fā)展；乏燃料嬗變長(zhǎng)達(dá)幾十萬(wàn)年，處理難度很大；其安全性很受爭(zhēng)議，僅冷卻、安全系統(tǒng)有所改善；現(xiàn)有核電站，應(yīng)該均屬同一代核電或稱改進(jìn)型、先進(jìn)型電站。

目前發(fā)展的快堆核電站，其核燃料性質(zhì)不同，乏燃料循環(huán)利用且增殖，天然鈾利用率可達(dá)60%～70%，可持續(xù)發(fā)展；冷卻系統(tǒng)具有良好固有的安全性；核廢料嬗變只需兩百年；是革新型，實(shí)屬新一代安全、清潔、高效、可持續(xù)發(fā)展的核電站?？於咽亲罱K發(fā)展核聚變能的過(guò)渡能源，是新一代核能，在核能科學(xué)史上具有劃時(shí)代的意義。

世界上第一座核電站——蘇聯(lián)奧布靈斯克核電站。 資料圖片

世界上到目前為止使用時(shí)間最久的核反應(yīng)堆——英國(guó)奧德伯里核電站。資料圖片

在十多年前，這位專家曾經(jīng)給我多次介紹這項(xiàng)技術(shù)的重大意義。當(dāng)時(shí)我忙于三峽工程事務(wù)，對(duì)此沒(méi)有認(rèn)真思考，理解不深，失去了參與的時(shí)機(jī)，十分遺憾。他所從事的研究領(lǐng)域，領(lǐng)先了我工作一個(gè)時(shí)代。經(jīng)過(guò)他們20多年的研究，現(xiàn)在中國(guó)實(shí)驗(yàn)快堆已經(jīng)成功運(yùn)行。他們付出了巨大的艱辛，走到了世界科學(xué)的前沿。在此基礎(chǔ)上，新的商業(yè)快堆的設(shè)計(jì)已經(jīng)開(kāi)始，取得成功也指日可待，他們?yōu)槲覈?guó)今后經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。

中國(guó)第一座自行設(shè)計(jì)建造的核電站——秦山核電站。 資料圖片

目前，世界有多個(gè)國(guó)家進(jìn)行快中子試驗(yàn)堆的研究，也取得了初步的成功。我國(guó)快中子試驗(yàn)反應(yīng)堆的研究進(jìn)展順利，實(shí)驗(yàn)快堆已經(jīng)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電，示范工作正在穩(wěn)步推進(jìn)。商業(yè)快堆的研究和開(kāi)發(fā)已經(jīng)啟動(dòng)，要走到國(guó)際科技的前沿，保證我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，還需要更多的有關(guān)能源的企業(yè)和專家參與這項(xiàng)偉大的工程。

四、大力合作、加快發(fā)展商業(yè)快堆開(kāi)發(fā)的建議

能源危機(jī)即現(xiàn)眼前，在積極發(fā)展現(xiàn)有壓水堆技術(shù)的同時(shí)，加快推進(jìn)快堆技術(shù)的發(fā)展，保證我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，任務(wù)十分緊迫。建議有關(guān)能源領(lǐng)域的部門(mén)和企業(yè)，積極參與新一代安全、清潔、高效、可持續(xù)發(fā)展的快堆核電站的建設(shè)，這在核能科學(xué)史上也具有劃時(shí)代的意義。為加快商業(yè)快堆的研究和開(kāi)發(fā)，科研院所和企業(yè)應(yīng)通力合作，為解決我國(guó)能源、環(huán)境問(wèn)題，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，做出貢獻(xiàn)。

五、結(jié)語(yǔ)

1.我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得了巨大的成就，但是消耗資源太多，環(huán)境多有破壞，產(chǎn)業(yè)科技含量不高。我國(guó)人口眾多，人均自然資源匱乏，能源形勢(shì)十分嚴(yán)峻。

2.新能源將決定新一代生產(chǎn)方式，下一代新能源應(yīng)該是我們科學(xué)技術(shù)研究的重點(diǎn)方向。掌握了下一代新能源，就掌握了世界未來(lái)社會(huì)發(fā)展的制高點(diǎn)。

3.新一代核電快堆技術(shù)，具有安全、清潔、高效和可持續(xù)發(fā)展等優(yōu)點(diǎn)，是解決目前能源問(wèn)題的唯一現(xiàn)實(shí)途徑。

4.能源危機(jī)即現(xiàn)眼前，加快發(fā)展快堆技術(shù)，符合“資源、環(huán)境、科學(xué)、可持續(xù)發(fā)展”的社會(huì)發(fā)展規(guī)律。

5.在積極發(fā)展現(xiàn)有壓水堆核電技術(shù)的同時(shí)，通力合作、加快快堆的建設(shè)步伐，可以解決能源與環(huán)境兩方面的基本問(wèn)題，以保證我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，任務(wù)十分緊迫。