2018年1月28日“華龍一號”全球首堆壓力容器成功吊入反應堆，意味著我國核電設備設計、制造技術(shù)水平已步入世界前列。 圖片來源：中核集團

■本報記者 趙廣立

“今日‘立霾’。立霾是中國傳統(tǒng)‘二十五節(jié)氣’之一，也是老北京‘傳統(tǒng)節(jié)日’之一。‘立霾’這天，中國民間有載口罩之習俗，人們盡量在家中不出門，以躲避傳說中的神獸‘霾’……” 重污染天氣來襲，許多網(wǎng)友看到這條段子哭笑不得。

今年立冬以來，北京的天氣一直沒給好臉色看。11月13日，北京市空氣重污染應急指揮部辦公室還發(fā)布空氣重污染黃色預警，提示京津冀地區(qū)將在13日~15日出現(xiàn)區(qū)域污染過程。

“燃煤的過度使用是華北地區(qū)冬季嚴重霧霾天氣多發(fā)的重要原因，在天然氣供應不足、煤改氣面臨挑戰(zhàn)的情況下，發(fā)展核能供熱是緩解大氣污染、實現(xiàn)綠色發(fā)展的重要有效方法。”中國核學會理事長、原中核集團董事長王壽君在11月13日于京召開的2018年核能發(fā)電技術(shù)專題研討會上說，當前歷史階段下，我國應該更加注重“安全高效地發(fā)展核能”。

王壽君同時指出，由于我國已經(jīng)近3年沒有批復新的核電機組投入商業(yè)運營，整個行業(yè)的發(fā)展已受到延誤或影響。當下，我國應盡快開工建設一批新的核能發(fā)電項目。

自日本福島核電站發(fā)生核泄漏事故以來，“棄核”一度成為各核大國安撫公眾的關鍵詞。然而，在上述研討會上多位專家指出，包括美俄法等在內(nèi)的核能利用大國，從未停止過核電發(fā)展，近期發(fā)展趨勢更是迅猛。與會專家也紛紛建言，我國應抓住重要歷史機遇期，安全高效發(fā)展利用核能，從“核大國”向“核強國”邁進。

世界各核大國并未“棄核”

“幾乎所有的發(fā)達國家都建有核電站，并將核能作為能源結(jié)構(gòu)的重要部分。”王壽君說，2017年全球有核電國家核能發(fā)電占其一次能源供給平均值約為10.6%，我國尚不到4%（3.82%）。

至于我們常聽到的“棄核”，國家電投集團公司總工程師王俊認為并非如此。“世界上的核大國都在推進核電發(fā)展，從未停止。盡管有國家宣稱停止了核電設施的建設，但它們對核電技術(shù)的研發(fā)并沒有停止。”

《中國科學報》記者了解到，日本福島核事故后，許多核大國將目光轉(zhuǎn)向了核電的小型化、多用途方面，發(fā)展趨勢迅猛。

“近年來，各國對小型模塊化反應堆的興趣越來越強烈。小型模塊化反應堆是游戲改變者，能夠以高安全水平提供不同的核電聯(lián)產(chǎn)解決方案。”中國工程院院士、中國電機工程學會核能發(fā)電分會榮譽主任委員葉奇蓁透露，美國基于核能領導地位和能源領域、核技術(shù)方面取得的主要進展，其能源部已經(jīng)倡議開發(fā)小型核反應堆。

而就所有民用核能活動而言，葉奇蓁認為，目前法國和俄羅斯處于全球領先狀態(tài)。同時，中國在核電站建設方面正在取得重大突破，是未來的潛在領先國家之一。

“當前正值我國核電發(fā)展的重要戰(zhàn)略機遇期。”中國電機工程學會理事長鄭寶森在上述研討會的致辭中表示，我國核電事業(yè)經(jīng)過近40年的探索實踐和技術(shù)創(chuàng)新，三代核電技術(shù)已經(jīng)相對成熟，以高溫氣冷堆為代表的具有第四代特征的核電技術(shù)也攻克了一系列關鍵技術(shù)和設備難題。同時，核安全法規(guī)體系和安全監(jiān)管機制也日漸完善，核電將更加安全可靠。因此，“我們應該堅定信心，抓住機遇，從源頭上控制核電安全與質(zhì)量，注重安全性與經(jīng)濟性的平衡，加快推動三代核電的安全高效發(fā)展”。

我國三代+核電站成績斐然

“我搞了一輩子核能，它有缺點，但是優(yōu)點大一些。”王壽君說這話時有些激動，“核電有它的問題，曾經(jīng)發(fā)生過切爾諾貝利核事故和福島核泄漏事故，但是也應看到，這些都屬于最初代的核電站，跟我們要建的二代+、三代+不同。一百年前的奔馳車也叫奔馳車，它能不能和今天的奔馳車相提并論？當然，有些核電站運行太久，該退役就退役，不應延壽。”

當前，以華龍一號、AP1000和CAP1400為代表的三代核電技術(shù)，正在成為我國未來核電規(guī)模化發(fā)展的主流。其中，AP1000是我國從美國西屋公司引進的全球第三代核電技術(shù)，歷時9年的技術(shù)引進、消化、吸收和再創(chuàng)新，目前共建有浙江三門核電一期、山東海陽核電一期四臺機組。

在研討會上，王俊介紹說，目前，三門一號機組、海陽一號機組和三門二號機組已經(jīng)分別于今年的9月21日、10月22日和11月5日相繼完成了168小時滿功率連續(xù)運行考驗，海陽二號機組也在進行功率提升的相關試驗，“這標志著我們目前已經(jīng)具備AP1000后續(xù)建造的批量化建設能力，三代核電已經(jīng)可以商業(yè)運行”。

與此同時，由來自160多家單位近2萬科研人員參與、在AP1000非能動技術(shù)的基礎上開發(fā)的功率更大的非能動大型先進壓水堆核電機組CAP1400相關技術(shù)開發(fā)也已“基本完成”。王俊說，CAP1400已于2016年2月和4月先后通過了國家核安全局和國際原子能機構(gòu)組織的安全評審和通用安全評審。這也意味著，“我們已經(jīng)開發(fā)出了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的CAP1400”。

而據(jù)記者了解，由中核和中廣核聯(lián)合開發(fā)的中國自主化知識產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)“華龍一號”目前也進展順利。“華龍一號”核電站全球首堆示范工程——福建福清核電5號機組核島安全廠房已于2017年8月完成封頂混凝土澆筑。華龍一號海外首堆工程——巴基斯坦卡拉奇2號核島首臺蒸汽發(fā)生器已于2017年9月成功吊裝就位，目前正在進行主體施工。

“ 正在建設的最新一代反應堆（三代）的設計可以保證即使發(fā)生堆芯熔化等嚴重事故，基本上也不會在核電站之外產(chǎn)生較大的放射性后果。”葉奇蓁說，在新一代反應堆建設中，重大事故得到了詳細分析，所總結(jié)的經(jīng)驗和汲取的教訓使反應堆的設計運行得到了巨大改進。

以科技進步提升核電安全性

不過，由于安全性的提升，以及首堆工程實施的復雜性，到目前為止，除華龍一號外，幾乎所有第三代示范項目都遭遇了工期延期，或因成本上升導致超出預算和融資壓力，項目不得不推遲。

記者了解到，按照當下安全監(jiān)管機構(gòu)的要求，新建反應堆應滿足三大安全目標：第一，必須實際消除會出現(xiàn)堆芯熔化、導致早期或大量放射性泄漏的事故；第二，對可能發(fā)生的堆芯熔化嚴重事故，必須保證對公眾在一定地域/時期內(nèi)采取有限保護措施（無需永久遷居、無需緊急撤離、無需長期限制食品消費）；第三，在外部事件方面，傾向于將類似于大飛機蓄意撞擊這樣的極端情況考慮進去。

葉奇蓁介紹說，我國和國際上都在進行提高核電安全性研究，主要有四大方向。一是保持安全殼完整性，從設計上實際消除大規(guī)模放射性釋放；二是嚴重事故機理及其預防和緩解（包括“嚴重事故管理導則”和“極端自然災害預防管理導則”）；三是耐事故燃料研究；四是先進的廢物處理和處置技術(shù)的開發(fā)和應用。

“核電仍是相對年輕的技術(shù)，還處于不斷進步中，要通過不斷的科技進步進一步提升核電安全性。”葉奇蓁說，“其技術(shù)發(fā)展路線已初見端倪，應鼓勵相應的開發(fā)和研究工作。”他還表示，核能是一項朝陽技術(shù)，有巨大的改進潛力。比如耐事故燃料等技術(shù)可進一步提升安全水平、簡化系統(tǒng)，從而增強競爭力。此外，高度創(chuàng)新的小型模塊化反應堆可以提供新的解決方案，進一步提高靈活性、推廣分布式發(fā)電。

核安全性備受關注，核經(jīng)濟性也不容忽視。“安全性是最重要的，但是沒有經(jīng)濟性也不行。”王壽君提醒道，未來核能發(fā)電成本一定要做到成本比燃氣還低，否則公眾即使不擔心安全問題，也不會接受高電價。

對此，葉奇蓁也評價說：“由于在安全方面投入巨大，三代/三代+核電站的經(jīng)濟性競爭力必須進一步提升，包括通過優(yōu)化反應堆設計、利用現(xiàn)代信息技術(shù)、大宗采購、模塊化和標準化施工、全球供應鏈的合作、創(chuàng)新融資解決方案、支持性的監(jiān)管和監(jiān)督環(huán)境，以求最大程度縮短工期，提高熱效率和反應堆利用率，繼而提高核電的安全性和競爭力。”