高质量发展面临的机遇和挑战 [中国发展核电面临的挑战]

  日本福岛核电站发生泄漏事故后,中国政府已经明确主张在确保安全的前提下继续发展核电。现在中国的核电进入大规模发展时机,核电站建设规模占世界在建核电站的40%,成为世界第一核电大国。
  目前,影响中国核电产业发展的主要有五个方面的因素:
  
  核电投资主体不明确
  
  如今,除了老牌的中国核工业集团、广东核电集团、中国电力投资集团外,国有五大发电集团、各色投资主体都试图进入这一领域,分食其中的蛋糕。
  资料显示,此前,中电投已经成立了山东核电公司,并在烟台海阳核电站的投资建设中拥有65%的股份。随后,中电投在2005年2月28日正式成立了辽宁核电公司,以加快其在核电领域投资的步伐,目标直指大连瓦房店核电站。
  而在海阳核电站之中,华能集团和国电集团也分别以5%和20%参股其中。据称,华能集团在2004年11月秘密成立了核电办公室,并聘请原国家电力公司核电部主任王迎苏担任主任。
  有关资料显示,在投资高达500亿元的福建宁德核电站项目中,除了主角广东核电集团外,大唐国际发电股份有限公司、福建煤炭工业(集团)有限责任公司也参与其中。
  实际上,对于中国的核电是姓“核”还是姓“电”,一直没有一个明确的说法。对于其他发电集团进入核电领域投资,国家也没有明确表态,因此也就没有明确的限制政策。
  有核电专家就此认为,发电集团进入核电领域,可以打破现有的中核集团和广核集团垄断核电领域的格局,有利于更快更多地发展核电。但问题是,核电是一个格外讲究技术性和安全性的产业,尤其是涉及核安全领域,其中的利害关系并不是一般发电企业所能承担的。
  2007年8月18日,当位于渤海辽东湾东海岸的辽宁红沿河核电站正式开工建设时,有媒体曾写下这样的评语:它将采用具有中国自主品牌的中国改进型百万千瓦级压水堆核电站技术――CPR-1000。从20世纪80年代初首次引进国外技术建设大亚湾核电站,到今天采用自己的技术批量建设核电站,不到三十年里,中国核电完成了从引进技术到创建品牌的历史跨越,国际核电俱乐部里终于有了“中国品牌”。
  但现实是,即使是有了初步的自主化,中国只是较为完备地掌握了二代核电技术,而目前世界核电强国的技术已经发展到了第三代。因此,2004年前后,在建设新一批核电站时,在技术路线的选择上,中国犯难了。据说在当时,以中国核工业集团和广东核电集团为代表的一方主张采用第二代成熟核电技术,另外的观点则坚持认为应该发展更为先进的第三代核电站。
  
  核电技术长期受制于人
  
  从安全性方面来说,现在全球核电站最近二十年运行良好,从过去的70%左右的负荷因子达到现在的90%,很多国家特别是美国运行寿命三十年的核电站通过技术改造、科学认证,运营生命周期已从三十年提高到六十年,这说明现在的核电站的安全是有保障的。为了进一步提高核电的安全性,鼓励人们更多投资核电,最近二十年国际上研究开发陆地核电,使它有更高的安全性,现在已经有两个核电项目在浙江、山东这两个地方开工建设。核电厂的安全不仅有先进的实际理念,更要关注工程的质量和社会可靠性,以及核电决策者和营运人员的安全文化素养。工程质量和设备质量是核电技术的根本基础和保证。
  设备制造方面,核电设备制造能不能保证质量,能不能保证它的成本,是在一个合理的水平保证核电站建设的重要因素。核电的关键设备包括:反应堆压力容器、蒸汽发生器、对内构件等,我们现在正在自行研制。我们的管理水平、技术水平在不断地推进和提高,在引进第三代技术的同时,通过浙江三门、山东海阳两个项目的建设,第三代核电技术的能力可能达到70%,第二代是80%以上。
  但问题是,现今世界,能够称得上第三代技术的只有法国的法玛通公司掌握的欧洲先进堆(EPR)和美国西屋的AP1000。因此,当时就有专家称,如果选择二代半技术,则相对保守;而三代技术却争议颇多,因为目前世界上还未建造起一座利用该技术的核电站。
  事实上,全球核能大户对中国市场的争夺,目前已经上升为技术路线的竞争。在中国,业界争论最激烈的是新建核电站应该采取第几代核电技术:二代,二代半,抑或是三代。
  另外,如果要采用第三代核电技术,巨额的引进费用不可避免。但以市场换技术,中国核电工业则可能重复汽车工业所走过的路。
  因此,在此期间,争论一直持续不断。而直到2007年年底,始自2004年的中国第三代核电技术国际招标才尘埃落定。经过技术、经济、国产化、融资条件等多方面的评审论证,中国决定斥资数百亿元人民币引进美国西屋公司AP1000技术建设浙江三门、山东海阳两大核电自主化依托工程。
  而按照既定规划,中国第三代先进核电技术的引进、消化、吸收和自主化工作分为三个层面,分别是设计技术、设备制造技术和工程项目管理技术。
  当时,中国引入第三代核电技术的主要初衷,是选定一种国际先进的第三代技术,统一中国核电的技术路线,加快核电发展,实现2020年运行核电装机容量4000万千瓦、在建容量1800万千瓦的目标。
  但就在中国拟定第三代核电路线图时,国外已联合研发第四代核电技术。尽管到2030年前后,以AP1000为基础的第三代核电技术有望统领中国的核电发展,不过那时,核电发达国家研发的第四代核电技术已进入商业化应用阶段。第四代核电技术在安全性、经济性、防恐怖袭击等方面将更具竞争力。
  这或许意味着十多年后,中国又将面临一次新的选择:是自主研发第四代技术,还是再次花费巨资全盘购买?
  
  铀矿资源匮乏
  
  中国是一个自然资源极度匮乏的国家,这句话用在铀矿资源上也不为过。在解决了核电技术发展路线之争后,另一个问题再次困扰中国核电产业。
  中国每年要消耗七千多吨的天然铀,从天然铀的生产量来看我们有6000吨的缺口,应加大对铀资源的开采力度和增加进口。
  2011年3月,国家能源局副局长钱智民在“两会”上披露,目前中国已投入运营的核反应堆有13座,总装机容量为1080万千瓦。预计到2030年之前将超越美国,成为全球最大的铀消费国。
  再往后看,到2050年,中国核电装机容量将达到2亿千瓦甚至更多。但中国现在探明的天然铀储量,最多能供4000万千瓦装机容量的热堆电站运行五十年到六十年。因此,在三十年后的某天,中国众多的核电发电厂或许会因缺乏铀矿原料而停产。
  上述说法并非危言耸听。根据国际原子能机构(IAEA)于2005年出版的“红皮书”中的统计数据,全世界已探明的开采成本低于130美元/公斤铀的天然铀资源储量约为474万吨,预测和推断铀资源量为1005万多吨。
  世界上探明的铀资源量主要分布于澳大利亚、巴西、加拿大、哈萨克斯坦、尼日尔、南非、美国、纳米比亚、乌兹别克斯坦九个国家,占全球已探明铀资源总量的70.79%。这其中又主要集中于澳大利亚、加拿大、哈萨克斯坦三个国家。据世界核协会统计的数据,2004年世界天然铀产量的80%以上都集中在国外的八大公司手中,这些宝贵的资源与中国无缘。
  权威资料显示,目前中国已探明的大小铀矿床有二百多个,以中小矿床为主,且品位较低。2003年经济合作与发展组织公布的数据为:中国的铀资源量(成本低于130美元/公斤铀)为7.7万吨铀,其中,成本低于40美元/公斤铀的储量约占60%,主要分布在江西、新疆、广东、辽宁等地。很显然,在新的2020年核电发展规划目标下,中国的铀资源无法满足需求。
  实际上,到目前为止,中国铀矿进口量较少,海外开发尚为空白。从2006年开始,中核集团和中广核集团才刚刚实行“走出去”找铀矿的战略。
  
  核电专业人才紧缺
  
  人才培养始终是核电发展面临的一个关键问题,没有人再有资金、设备也不行,人才问题是核电持续健康发展的重要保证。现在随着核电的快速发展,人才需求矛盾愈发特殊。教育机构、核电企业和研究机构正在采取多种方式、多渠道解决这个问题,加快人才培养。
  中国核工业集团人力资源部主任舒卫国说:“未来十几年,我国核工业发展前景良好,但任务艰巨,面临的挑战之一是专业人才非常紧缺。”“十五”期间,中核集团共接收5000名大学毕业生,但引进的人才中大部分为计算机、仪器仪表等通用专业,核专业人才只能达到实际需求人数的15%至20%。
  据统计显示,2020年中国核科技工业需要核专业本科以上人才约1.3万人,其中,“十一五”期间六千人左右。按照一座百万千瓦级核电站需要400人计算,到2020年新增30座百万千瓦核电站,需要核电人才1.2万人以上。核工业人才队伍的成长周期较长,而目前大学的培养模式和企业的经营管理模式之间存在间隙,致使人才在理论和实践之间缺少衔接,无法适应核电的快速发展。人才短缺已成为中国核电发展的一大障碍。
  
  核乏燃料处理能力欠缺
  
  中核集团公司首席快堆专家、中国原子能科学研究院快堆工程部总工程师徐�介绍,一台百万千瓦压水反应堆核电站,每年产生核乏燃料(在反应堆中用过的燃料称作乏燃料)25吨至30吨。按照国家能源局的规划,2015年国内核电装机容量达4000万千瓦,2020年为8000万千瓦。据此匡算,2020年当年核乏燃料将达2400余吨。前期核乏燃料尚未处理,新建成的核电站又产生大量核乏燃料。
  在徐�看来,填埋封存是最笨的方法。一是大量铀资源白白浪费,乏燃料含有超过95%的铀,燃烧过程中产生钚等新元素;二是核废料放射性延续时间长达几百万年,潜在风险大。他建议加快乏燃料后处理厂建设。但目前我国尚未建成压水堆乏燃料后处理厂。2010年12月21日,中核集团公开宣布,中国第一座动力堆乏燃料后处理中间试验工厂中核404中试工程热调试取得成功。
  中国工程院院士、中国核学会常务理事潘自强表示,目前,该中试厂处理能力仅为60万吨/年。中核集团希望将其扩能至400万吨/年,甚至800万吨/年。但时间表尚未确定。
  从我国的情况来说,近期除了上述五个方面的问题以外,放射性废物处理、高放射性废物的长期处置能不能得到安全、有效的解决,也是核能发展的重大技术和社会问题。■
  

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