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核能科普知識
核電:“終極”能源的復興
時間:2012年08月10日 來源:《裝備制造》雜志 點擊量: 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,猶豫不決。當然,你不必為此臉紅,在這個世界上,有這樣癥狀的人并不少。根據一家美國醫療機構統計,在美國每6個美國人中就有一個恐懼飛行,醫學界甚至為此創造出了個名詞來描述這一現象:飛機恐怖癥。

有趣的是,人們恐懼飛行的形式多種多樣。有的擔心突然墜機;有的害怕被關閉在機艙這樣一個狹小空間里;有的認為飛機會突然失去控制;有的則是因為恐高,總之,人們會有各種各樣的不祥預感而放棄登機,即使他們事后得知那趟航班安全抵達目的地……對于這批人來說,2010410日波蘭總統墜機事件肯定是個偏好的消息,“你看,飛機有多么的不安全!”

可現實卻并非如此,實際上飛機是現在世界上最安全的交通工具,根據相關統計,每100萬次飛行發生的有人員死亡的空難事故次數,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年的概率計算,117.65萬次飛行才會發生一次死亡性空難。也就是說,如有人每天坐一次飛機,概率上要3223年才會遇上一次空難,而人的一生中死于飛機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年蘇聯切爾諾貝利核電站爆炸等重大核事故發生后,各國民眾的恐核情緒持續高漲。這直接導致1979年之后的31年間,美國再沒有新建一座核電站。當然,隨著時間的推移和人們對核電這個“終極“能源的認識不斷提高,人們對核電的態度開始有所轉變。國際原子能機構原總干事穆罕默德·巴拉迪在談到核能的安全性時表示:“人們經常問我核能是否安全,而我的標準回答則是:對,就跟坐飛機一樣安全。飛機墜毀事件的確偶有發生,但高效率的安全系統能確保其發生的幾率微乎其微。”

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。相關研究也表明,如今的核反應堆與當年切爾諾貝利事故發生時的核反應堆相比,設計更加先進,在安全性上有很大的提高。而且從美國發展核能50多年的歷史來看,到現在為止,尚無一人死于核事故,在上一輪核電建設高潮以后,核電行業的核反應堆設計領域已經取得了重大進步,未來的核反應堆已經有了更好、更安全的設計理念,在安全性和可靠性方面都比之前的標準要高。

正是因為如此,核電正在開始慢慢走上復興之路。

歐美的核電“動作”

不管世界其他國家如何進行核電布局,英國已經通過快速、強硬的措施開始了核電建設,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基地”,10座采用新一代核電技術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座現有的核電站。政府表示,核電站相關的建設工作將“迅速展開”,第一座核電站有望在2018年投產,其余9座核電站將在2025年之前陸續完工,屆時英國40%的電力供應將來自核能。

這則消息一經公布就引起了歐洲媒體的關注:英國《衛報》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”;法新社認為,英國政府的表態意味著布萊爾時代的“核電緘默”已被徹底打破,發展核能正式被納入英國能源戰略的重要組成部分;《華盛頓郵報》甚至將英國的核電站建設計劃定義為“世界上最具野心的核電擴張計劃”。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劃和眾多踏進英國核電建設的世界重量級企業。

20106月,英國《衛報》就發表了一篇文章稱,今年3月,英國核電行業頗具爭議的兩個提案的變動,與法國電力集團(EDF)對英國政府相關部門的背后秘密游說有關。根據《衛報》透露,核電巨頭法國電力集團近幾年對英國市場表現出濃厚的興趣。20092月,英國能源公司(British Energy)從倫敦證券交易所停牌,成為法國電力集團的一部分。此外,《衛報》還找到了其它證據,如經秘密團體游說后,英國核電行業政策放寬,如用納稅人的錢補貼新建核反應堆廢物處理的成本。而且英國新任首相戴維·卡梅倫的態度也開始曖昧起來,他表示,要在未來一年內,把政府打造成“最為綠色的政府”,并宣布在不提供政府補貼的前提下,為新建核電站掃清道路。

這樣的表態讓美國出了一口氣,實際上,美國政府在核電問題上要面臨更多的壓力。20103月初,美國總統奧巴馬宣布政府將提供83億美元貸款擔保用于在佐治亞州伯克核電廠新建兩個1100兆瓦核反應堆核電機組。如果項目最終開工,將成為美國30多年來開建的第一個核電項目。同時,奧巴馬在他的預算請求中,要求國會把給核能的貸款擔保提高2倍,從當前的185億美元增加到540億美元。

這樣大幅度的增加預算是因為根據美國核工業的發展經驗,沒有政府的大力支持就沒有核工業的發展,更談不上核工業的復興。美國大型能源公司聯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保,我們就不會建新的核電廠。”盡管美國核工業部門在2005年做出的評估表明,建設一座核反應堆的造價為20億美元,但是,獨立評估機構給出的數字卻高達120億美元。這雖然沒有提出具體的花費預算,但是,負責這兩個反應堆建設的南方公司估計每個反應堆的成本會在70-90億美元之間,另外,核電行業的施工素以超支而聞名。

當然,巨大的付出會帶來巨大的回報,和其它能源比較,核電有著相當大的成本優勢。不久前,國際能源署(IEA)與經合組織下屬的核能機構(NEA)聯合發布了一個名為《發電成本預期(2010年版)》的報告。在這份報告中,IEA聯手NEA召集了來自28個國家的50多名科學家,對21個國家的190座電站進行了研究比較。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座為應用了該技術的燃煤電站。還有27座天然氣電廠,20座核電站,18個陸上風電場,8個近海風電場,14座水電站,17座太陽能光伏電站,20座熱電聯產電廠,和18座采用其他燃料和技術的電廠。

而根據調查結果,當貼現率為5%時,需要大量投資的核電就優于煤電,成為最有競爭力的發電模式。當貼現率為10%時,燃煤電站就是最經濟的選擇。一般情況下,5%的貼現率反映了在受到監管的市場環境中可以接受的風險;而10%的貼現率更多地體現了在一個開放的市場環境中可以接受的風險。報告顯示,即使在貼現率為10%的情況下,亞太地區的核電平均成本仍要比風電低一半左右。除此之外,核電在穩定性方面更是讓美國政府和企業難以割舍,根據資料顯示,現在大多數商用核電站的預期使用年限都為60年。

這樣的“優厚報酬”使得美國核電方向正在朝擴張傾斜。截止到20107月,美國已有22座核反應堆向美國核能管理委員會遞交了建設申請,這些反應堆將在未來的10-20年內建成。美國核能學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沒有達到預計量等問題,但是美國核電已經做好了擴張的準備。而且最近,美國環境保護署也分析稱,要完成美國的二氧化碳減排目標,到2050年美國的核電發電能力需要提高150%。這意味著到2050年美國要新建187座核反應堆。

美國NRG Energy公司執行總裁戴維·柯藍則宣稱,當前較低的天然氣價格的確給核電發展帶來沖擊,但他同時也表示,天然氣價格有望在2016-2017年上漲,屆時,新的核反應堆也就可以開始運轉。對此,業內人士堅信,核電將成為新能源時代重要的組成部分,與此同時另一個核電重要國度——中國,AP1000的核電技術裝備自主化進程正在萬眾矚目下進行……

 中國核電自主化

201082日至3日,由國家能源局主辦,國家核電技術公司承辦,哈爾濱電氣集團公司、中國機械工業聯合會協辦的AP1000核電技術裝備自主化工作第二次工作會議在哈爾濱成功召開。國家發改委副主任、國家能源局局長張國寶,黑龍江省常務副省長杜家毫,國家能源局副局長錢智民,國家核安全局副司長周士榮,國家核電技術公司董事長王炳華等領導出席會議。國家能源局、國家核安全局,國家核電、中核集團、中廣核集團、中電投、中國一重、中國二重、哈電集團、東方電氣、上海電氣,中國機械工業聯合會、中國核能協會等與AP1000設備國產化工作相關政府、企業、行業協會等70多家單位200多名代表參加了會議。

在這次會議上,相關部門著重強調了引進AP1000三代核電技術,統一技術路線,實現三代核電AP1000自主化發展是黨中央、國務院做出的重大戰略決策。AP1000首次在中國建造,對國內裝備制造業是一次嚴重的挑戰,更是一次千載難逢的歷史機遇,一旦實現了國產化,中國將成為三代核電技術的示范基地,中國也將成為AP1000設備的主要供貨商。

200711AP1000核電技術裝備自主化工作第一次會召開以來,在我國政府、企業、科研機構和行業協會的共同努力下,AP1000三代核電設備國產化取得階段性成果。AP1000核島關鍵設備大型鍛件、壓力容器、蒸汽發生器、主泵、主管道、鋼制安全殼、安注箱等設備的國產化工作相繼取得了實質性進展。

國家發改委副主任、國家能源局局長張國寶指出,推進核電技術裝備國產化是國家戰略,今后國家發改委、國家能源局將進一步加強AP1000核電技術裝備國產化的組織協調,加強產業政策的引導、國產化依托工程管理、進出口政策的調整、科研攻關組織,加大重要技改資金支持力度。加強核電產業和制造企業發展的科學規劃,統籌國內制造能力的提升,實現核電建設與設備制造的協調發展。國家環保部核安全司副司長周士榮也表示,將把第三代核電AP1000設備監管列為重點,開展AP1000設備設計制造的監管,促進提高AP1000核電設備質量與安全。

國家核電技術公司董事長王炳華表示將總結鋼制安全殼板材、核級焊材,主管道特種鋼材的研制經驗,搭建AP1000設備制造經驗反饋平臺,為企業創造更多的機會,開展技術交流,共享經驗和教訓。聯合相關企業開展U型管、復合鋼板和特種焊材的試制,努力打造AP1000完整配套的產業鏈條,與國內裝備制造企業通力合作,扎實推進AP1000核電裝備自主化。

與會人員就AP1000核電設備國產化問題進行了深入的交流與討論。通過廣泛、深入的討論,形成了依托項目4AP100011項核島主設備下一步工作的指導意見,國家核電所屬的國核工程公司就壓力容器、蒸汽發生器等6項主設備,分別與AP1000核島10家主設備制造廠確定了20份行動項。會上梳理了環吊、人員閘門、反應堆壓力容器預埋件等AP1000核電常規島設備、核島輔助設備國產化存在的問題,國核工程公司與相關制造企業確定了47個行動項。

AP1000裝備制造企業,紛紛表示要加大技術投入,積極組織攻關,解決技術瓶頸。同時,要不斷總結成功的經驗,更要重視失敗的教訓,在研制過程中把技術固化下來,逐步成熟起來。學習國外企業的管理理念,強化合同意識,建立良好的企業信譽。AP1000核電技術引進消化吸收再創新的主體設計院——上海核工院表示,將組織技術力量,進行標準化設計,積極支持國內相關企業進行設備自主化工作,及時處理各企業在研制過程中需配合解決的問題。

中國機械工業聯合會、中國核能行業協會表示將發揮行業協會在標準化建設方面的作用,盡快制定核級設備與材料的設計、設計驗證、鑒定與評估標準體系,為我國AP1000核電技術裝備國產化多做貢獻。此次會議總結了AP1000核電設備國產取得的成績,就有關具體問題進行了充分的討論,并針對有關具體的問題提出了具體解決措施和行動項。

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、行業協會通力合作扎實推進AP1000核電裝備自主化,形成具有自主知識產權的核電裝備體系奠定了基礎,也將為我國核電產業健康發展和實現“走出去”戰略打下堅實的基礎。(記者/ 郭樹涵)

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