葉奇蓁

中國核電站運行安全可靠

葉奇蓁

我國核電站主要分布在沿海地區(qū)，核電機組運行安全穩(wěn)定。可以講幾個數(shù)據(jù)，我國核電站沒有出現(xiàn)過國際原子能機構(gòu)（IAEA）規(guī)定的核事件和核事故的分級事故。根據(jù)IAEA的劃分，0～4級的事件還達不到事故，5～7級就是核事故了。世界核電站歷史上有三次大的核事故：1979年美國三哩島事故被定位為5級，因為它沒有對周圍的環(huán)境造成很大的影響，但是把反應(yīng)堆熔化了；1986年蘇聯(lián)切爾諾貝利事故和2011年日本福島事故被定位為7級，因為它們不僅是反應(yīng)堆熔化了，還對周圍的環(huán)境造成了影響。再回過來講，我國的核電站是20世紀(jì)八九十年代才開建的，技術(shù)很成熟了，運行相當(dāng)安全，在正常運行的波動范圍內(nèi)，更談不上出現(xiàn)事故了。

目前，全球有31個國家建有核電站，占全球發(fā)電總裝機容量的12%左右，占全球發(fā)電總量的17%左右。核電站負(fù)荷因子比較高，現(xiàn)在一般是85%～92%，火電站大概是50%～60%，水電站可能是30%，所以核發(fā)電能力占的比例高。據(jù)2012年對437臺運行機組進行的統(tǒng)計，核電運行總裝機容量是3.7億千瓦。美國104臺、法國58臺、日本50臺、韓國23臺。法國的核電占全國發(fā)電比例高達77.7%，主要是核電，剩下一部分是氣電，還有一部分水電。韓國是34.6%，俄羅斯是18%，美國也將近20%。中國大陸排名靠后，大概是2%，法國是第一，最高，所以從核電所占發(fā)電量的比例來講，我國的比例很小。

國家能源局在2014年能源工作指導(dǎo)意見中提出，要適時啟動核電重點項目審批，穩(wěn)步推進沿海地區(qū)核電建設(shè)，做好內(nèi)陸地區(qū)核電廠址保護，下一步再繼續(xù)發(fā)展內(nèi)陸的核電。我們截至2014年7月已經(jīng)有17臺機組在運行，裝機容量大約是1 400多萬千瓦。從2012年開始有24臺機組在建設(shè)，裝機容量是2 600多萬千瓦，到2015年，就可以達到4 000萬千瓦。從2012年10月24日國務(wù)院會議后，又開工5臺機組，裝機容量約400萬千瓦。而我國在“十二五”期間要再建設(shè)8臺機組，所以到2020年，我國核電裝機總?cè)萘繉⑦_到6 000萬千瓦。我國核電發(fā)展空間廣闊，目前核電裝機容量僅占我國發(fā)電總裝機容量的2%，而世界的平均水平是16%～18%，所以未來核電有相當(dāng)大的提升空間。

我國核電站主要分布在沿海，核電機組運行安全穩(wěn)定。秦山地區(qū)現(xiàn)在有8臺機組運行，將來是9臺，大亞灣地區(qū)有6臺機組運行，我們的核電排放量僅僅占到國家標(biāo)準(zhǔn)的1%，低兩個量級，無論是7臺的還是1臺的排放量，所以說核電現(xiàn)在運行的結(jié)果是相當(dāng)安全和清潔的。在建機組質(zhì)量可靠、可控，包括設(shè)備制造、建筑安裝以及調(diào)試等等，都是可控的，我們的核電是在嚴(yán)格的質(zhì)量控制和管理下安全可靠運行的。

發(fā)展核電，我們的裝備保證行不行?我給大家?guī)讉€數(shù)據(jù)：過去我們的鍛件都要進口，現(xiàn)在基本都能國產(chǎn)，我們的水壓機有1.5萬噸、1.65萬噸，還有2.6萬噸，最大的鍛件400噸等等。我們的裝備在提供鍛件方面完成國產(chǎn)化，同時我們的一些主要設(shè)備的生產(chǎn)，如堆內(nèi)構(gòu)建驅(qū)動機構(gòu)、主泵、汽輪機、發(fā)電機等等，可以說足以支撐我國每年6～8臺核電機組的建設(shè)，根據(jù)中國機械聯(lián)合會的數(shù)據(jù)，我們的核電國產(chǎn)化水平已經(jīng)達到85%以上。

關(guān)于核廢料的問題，全世界對這個問題還沒有徹底解決，燒過的核燃料叫乏燃料，儲存在燃料廠房中，燃料廠房的設(shè)計可以儲存15年的乏燃料，還包括一個堆芯換料，15年內(nèi)可以很可靠地儲存在核電站的廠房里。而15年之后，因為這些乏廢料里還有很多寶貴的東西，因此還能夠再次使用。一是沒有燒完的鈾，可裂變的鈾－235，它的含量達到1%；二是里面有鈾－238，核裂變的東西，在裂變過程當(dāng)中有一部分中子打在鈾－238上，變成了“钚”，這個“钚”又是人工核裂變的材料，燒掉1個鈾－235產(chǎn)生0.5個钚。這些都需要我們把它們從乏燃料中提取出來。我們后處理的一個中試廠已經(jīng)通過了冷試和熱試，這個冷不是溫度上的冷，冷試是不帶放射性的，熱試是帶放射性的，我們正在自主設(shè)計更大容量的后處理廠，通過處理之后，我們把剛才講的寶貴的東西提出來再利用起來，所以我們的核燃料就可以再增殖，當(dāng)然這里面有很多技術(shù)問題，需要我們?nèi)スリP(guān)解決。

此外，裂變過了的鈾變成放射性碎片，這些碎片扣除之后，裂變是百分之一點幾，我們將來要把它留下作玻璃固化，用玻璃把它包起來，然后深地層埋放。外面還有緩沖層、隔離層，放到深地層埋藏，不是扔進去就算了，下面也有監(jiān)測、防護等等。往深處的話，裂變采用的是次錒系元素，誕生期很長，超過了上萬年，國際上反核的人士說，你們制造了上萬年的東西，人類歷史不過幾千年，你們怎么不處理?我們也在研究，國際上也在研究，有一個叫“ADS”的裝置把“錒系元素”打上去之后變成長壽命、短壽命，這樣把它固定埋藏起來，這也是科學(xué)院的一個課題——“加速驅(qū)動次零界裝置”，國際上也在搞。我們已經(jīng)走得很前沿了，當(dāng)然今天還不能解決這個問題。深地層埋藏，中核集團公司有一個地質(zhì)所也在做工作，正在研究，準(zhǔn)備搞一個實驗室，所有的都在監(jiān)控當(dāng)中，所以我們理解治標(biāo)和治本相結(jié)合，核電的安全，治標(biāo)不是說到處扔，治本是把這些技術(shù)都掌握了，也許需要二三十年時間，中國還是想得比較超前的，中國的核電發(fā)展是安全可靠、可持續(xù)的。

Safty and Reliability of Nuclear Power Plant Operation in China

YE Qi-zhen

注：葉奇蓁，中國工程院院士，核反應(yīng)堆及核電工程專家。原文刊載于2014年7月10日《能源評論》，本文是經(jīng)作者修改整理而成。