正視自身問題，大力發(fā)展核電事業(yè)
——專訪于俊崇院士

人類利用核能成績顯著，“反核”的原因是各有不同的

《中國核電》：核能作為人類20世紀(jì)最偉大的發(fā)現(xiàn)之一，自發(fā)現(xiàn)之日起就成為人們關(guān)注和研究的對(duì)象，利用核能方面也取得了顯著成就，我國的核電發(fā)展與建設(shè)成效也很明顯。但為什么一直有人反對(duì)核電呢？

于俊崇：反對(duì)核電首先是因?yàn)椴糠秩藢?duì)核電的好處認(rèn)識(shí)不夠。要解決這個(gè)問題，首先要通過科普讓對(duì)方知道核電的作用和意義。我們知道，核裂變能是1938年德國科學(xué)家哈恩發(fā)現(xiàn)的，早已得到廣泛而實(shí)際的應(yīng)用。為什么能得到如此深入的應(yīng)用呢，這首先是因?yàn)楹四芰烤薮螅?kg鈾-235裂變能相對(duì)于2700t標(biāo)準(zhǔn)煤產(chǎn)生的能量。正因?yàn)槿绱?，全世界都在努力研究核能的開發(fā)和利用。例如核能用于發(fā)電、供熱，作為艦船動(dòng)力等。

另外，與煤電相比，核能有很多明顯的好處，在年發(fā)電量100萬kW條件下，單位燃料消耗量相比標(biāo)準(zhǔn)煤是25:2400000，不產(chǎn)生二氧化碳和氮氧化合物，可見，核能對(duì)于凈化空氣，緩解運(yùn)輸?shù)膬?yōu)勢是十分明顯的。每千瓦時(shí)電能成本比煤電要低20%。至于核聚變能，那是更好的能源，其利用仍在攻關(guān)過程中，我這里就暫時(shí)不提了。

因?yàn)楹穗姷暮锰?，全世界都在努力建設(shè)核電站，到目前為止全球共建超過600臺(tái)核電機(jī)組，仍在運(yùn)行的有450臺(tái)，為全世界提供超過10%的電力。我國自1991年投產(chǎn)第一座功率為30萬kW的“秦山一期”核電站起，到現(xiàn)在已有45臺(tái)機(jī)組投入運(yùn)行，年發(fā)電量2944億kWh，占全國總發(fā)電量4.77%；目前尚有15臺(tái)機(jī)組在建，其中包括最先進(jìn)的三代機(jī)組“華龍一號(hào)”和CAP1400。到2020年，我國計(jì)劃發(fā)電量要達(dá)到4000萬kW，還有1800萬kW左右核電機(jī)組在建。按國家能源局的規(guī)劃，到2030年我國核電裝機(jī)容量要達(dá)2億kW，到2050年要達(dá)4～5億kW，核電發(fā)展前景十分宏偉。

也有一部分人士對(duì)核能很了解，但仍持反對(duì)態(tài)度。例如受日本福島核事故影響，認(rèn)為核電不安全；還有人認(rèn)為目前發(fā)電能力供大于求，其他類型能源發(fā)展很快，而核電造價(jià)很高；還有人對(duì)我國三大核工業(yè)集團(tuán)的存在重復(fù)建設(shè)和無序競爭等，這些想法頗有代表性，也是當(dāng)下國內(nèi)反核人士的主要觀點(diǎn)，但這些觀點(diǎn)都一葉障目不夠理性全面，缺乏足夠的說服力。

“安全”是相對(duì)的，三次核事故均系人因?qū)е?/h2>

《中國核電》：其實(shí)這些年來反對(duì)核電的一個(gè)重要原因就是安全問題，核能發(fā)電發(fā)展到今天，也發(fā)生過1979年3月美國三里島核事故、1986年4月蘇聯(lián)切爾諾貝利核事故以及2011年3月的日本福島核事故，也的確對(duì)人們的心理產(chǎn)生過很大影響。即便不發(fā)生核事故，核電站運(yùn)行過程中產(chǎn)生的放射性物質(zhì)也是大家擔(dān)心的問題，那么核電到底是安全還是不安全呢？

于俊崇：首先，我想說大家對(duì)“安全”的概念可否達(dá)成共識(shí)，所謂“安全”都是相對(duì)的，沒有絕對(duì)安全，包括人走路、吃飯等，無一不是相對(duì)安全。我們說核電站是安全的，也是相對(duì)安全，即在正常運(yùn)行和可預(yù)計(jì)的事故工況下，廠區(qū)和周圍環(huán)境所受到的放射性輻照劑量水平不超過規(guī)定安全水平；在嚴(yán)重超預(yù)計(jì)基準(zhǔn)事故下，放射性后果可控制在預(yù)計(jì)范圍內(nèi)。從發(fā)生事故概率來講，核電站的安全相對(duì)含義是，三代核電發(fā)生堆芯熔化事故概率是10-6/堆年，向周圍環(huán)境大規(guī)模放射性釋放概率是10-7/堆年。即如果有100座三代堆運(yùn)行10 000年才可能出現(xiàn)一次堆熔化事故。即便發(fā)生這樣的事故，由于建立了完備事故應(yīng)急體系，也可把事故后果控制在最小范圍內(nèi)。

此外，對(duì)于核電站的安全，我們還需要達(dá)成另一個(gè)共識(shí)，即核電站安全是由設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、運(yùn)行、維護(hù)、管理和監(jiān)督等環(huán)節(jié)共同組成的，缺一不可。而且各個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)把“安全”放在首位，即“內(nèi)化于心、外化于形?！狈駝t就不堪設(shè)想。關(guān)于這一點(diǎn)，我想以你剛才提到的全球三次著名核事故原因分析來做說明。

首先說說美國三里島核事故。這次事故起因是二回路給水泵故障。直接原因是二回路事故備用泵因前幾天維修未打開該系統(tǒng)閥門，故自動(dòng)投入后二回路仍無給水，導(dǎo)致反應(yīng)堆溫度、壓力升高，反應(yīng)堆卸壓閥打開，當(dāng)堆芯壓力正常后，由于卸壓故障未回座繼續(xù)向外流水，此時(shí)，堆芯應(yīng)急補(bǔ)水系統(tǒng)投入。由于操縱員誤判，以為堆芯滿水，故關(guān)閉了堆芯應(yīng)急冷卻系統(tǒng)，最終導(dǎo)致堆芯失冷而融化。從事故發(fā)生進(jìn)程中可知，這是由于設(shè)備故障維修，操縱員和管理上的一連串失誤而導(dǎo)致了事故發(fā)生。

再說說蘇聯(lián)的切爾諾貝利核事故。這次事故后來調(diào)查得出結(jié)論，是4號(hào)反應(yīng)堆在預(yù)定停檢修前所做的一次試驗(yàn)引起的。試驗(yàn)內(nèi)容是主泵在失電情況后靠汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣性供電給主泵，看能發(fā)生多少功率。由于試驗(yàn)過程配合失誤，操縱員將堆功率降到低于預(yù)定值，此區(qū)是堆反應(yīng)性正反饋區(qū)，從而導(dǎo)致試驗(yàn)開始后功率急升。過高的功率使導(dǎo)向管變形，控制棒無法下落而不能停堆。更為嚴(yán)重的是，他們還在在試驗(yàn)開始的時(shí)候違規(guī)切除了安全系統(tǒng)。總結(jié)事故發(fā)生原因可以發(fā)現(xiàn)，操縱員違規(guī)是直接原因，設(shè)計(jì)缺陷則是事故根源。目前該種堆型已被廢止。

第三說說日本福島核事故。這次事故表面上好像是九級(jí)大地震并伴有14米高的大海嘯導(dǎo)致的。但獨(dú)立調(diào)查委員會(huì)認(rèn)為：福島核事故是政府監(jiān)管機(jī)構(gòu)和東京電力公司相互勾結(jié)，以及各方面缺乏監(jiān)管的結(jié)果。因此，獨(dú)立調(diào)查委員會(huì)認(rèn)為福島核事故是一起“人為事故”，根源在于組織和管理制度的混亂，導(dǎo)致錯(cuò)誤的決策和行動(dòng)，而不是個(gè)人能力問題，這段話摘自IAEA專家對(duì)福島事故的調(diào)查報(bào)告。

為什么有如此結(jié)論？讓我們看看事故發(fā)生的全過程：地震發(fā)生時(shí)，福島地區(qū)15臺(tái)機(jī)組有11臺(tái)在功率運(yùn)行，4臺(tái)處于換料或檢修停運(yùn)狀態(tài)。地震發(fā)生后11臺(tái)運(yùn)行機(jī)組全部按設(shè)計(jì)規(guī)定及時(shí)停堆，各機(jī)組應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組都及時(shí)啟動(dòng)，為反應(yīng)堆應(yīng)急冷卻系統(tǒng)提供電源，各核電機(jī)組得到有效冷卻。但48分鐘后，地震引起的超過10米的大海嘯來臨，淹沒了應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組，反應(yīng)堆應(yīng)急冷卻系統(tǒng)由可靠電源供電，繼續(xù)冷卻堆芯8h，直到可靠電源耗盡，福島1、2、3號(hào)機(jī)組因再無電源供電而失去冷卻發(fā)生了嚴(yán)重事故。其余8臺(tái)機(jī)組，或自身應(yīng)急電源不受海嘯影響(6號(hào)機(jī)組)，或經(jīng)過搶修接上外接電源(離震中更近的女川核電站4臺(tái)機(jī)組)等原因而安然無恙。福島1、2、3號(hào)機(jī)組無法接通外接電源不是技術(shù)上無法實(shí)現(xiàn)，應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組高度不夠不是沒人提醒，也不是做不到像6號(hào)機(jī)組那樣不被海嘯淹沒，全是獨(dú)立調(diào)查委員會(huì)所說的原因。

教訓(xùn)是深刻的。通過對(duì)上述三起嚴(yán)重核電事故產(chǎn)生原因做深刻分析，完全可以得出這樣的結(jié)論：其一，核電站安全是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行、維護(hù)、管理、監(jiān)督缺一不可；其二，福島地區(qū)11臺(tái)機(jī)組地震和海嘯中的后果(8臺(tái)完好，3臺(tái)嚴(yán)重?fù)p壞)說明，二代、二代加的核電的各種規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)可以保證核電安全。即便如此，為了防止人為因素造成嚴(yán)重后果，三代核電還是增加了很多安全措施，其中包括72小時(shí)免維護(hù)、采用非能動(dòng)技術(shù)等，目的就是使三代核電更安全。

但任何事情都有兩面性，三代核電更安全了，但他的造價(jià)大幅提升了，三代核電造價(jià)幾乎是二代加的1.5倍。這也是剛才我所說的部分人反對(duì)核電的理由之一：“造價(jià)越來越高。”但造價(jià)真的就要那么高嗎？業(yè)內(nèi)部分專家認(rèn)為三代核電有些安全措施根本就沒有必要，例如花10億人民幣來建特厚板安全殼，事實(shí)上，“華龍一號(hào)”反應(yīng)堆堆芯從157擴(kuò)容到177，可使發(fā)電功率提高5%～10%，在提高經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，降低了堆芯內(nèi)的功率密度，堆芯熔化概率和大量放射性物質(zhì)釋放概率等多個(gè)安全指標(biāo)超越了現(xiàn)有三代核電技術(shù)的要求。此外，“華龍一號(hào)”首次明確提出了“能動(dòng)+非能動(dòng)”的安全設(shè)計(jì)理念，進(jìn)行了先進(jìn)壓水堆設(shè)計(jì)系統(tǒng)性創(chuàng)新，利用確定論和概率論相結(jié)合的方法，較好地平衡了安全性、先進(jìn)性、成熟性和經(jīng)濟(jì)性?？偠灾?，第三代核電站所采取的措施，從設(shè)計(jì)上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)消除大規(guī)模放射性釋放的安全目標(biāo)，完全不必要還在安全殼上大費(fèi)周章。

還有人認(rèn)為，幾次嚴(yán)重事故都是與人為因素有關(guān)，結(jié)果使堆芯余熱導(dǎo)不出去，導(dǎo)致堆芯熔化?，F(xiàn)在已有多重措施保證堆芯余熱導(dǎo)出，72 h免維護(hù)，能動(dòng)加非能動(dòng)余熱導(dǎo)出功能，應(yīng)急要求設(shè)置的可移動(dòng)電源、可移動(dòng)水源等，還有必要為堆芯熔后的安全采取很多措施嗎？

我個(gè)人認(rèn)為IAEA一直宣貫的安全理念是無比正確的。即：“合理、可行、盡量低”(ALALA原則)、“單一事故準(zhǔn)則”、“縱深防御”等，而不是標(biāo)準(zhǔn)越高越好。

核電是全球未來能源轉(zhuǎn)型的主力軍

《中國核電》：既然沒有絕對(duì)的安全，那我們繼續(xù)發(fā)展核電的意義何在？

于俊崇：毫無疑問，仍要發(fā)展核電。盡管我國煤的清潔利用技術(shù)已成熟，但CO2排放問題仍未解決，習(xí)總書記早在2011年就向世界承諾：“到2020年單位GDP的排放量要比2005年下降40%～45%，到2030年左右，我國碳排放達(dá)到峰值?！边@個(gè)任務(wù)不靠核電完不成。盡管我國太陽能、風(fēng)能利用技術(shù)有很大發(fā)展，但還達(dá)不到穩(wěn)定供電要求。水的可用資源已經(jīng)不多，石油、天然氣、煤碳資源也不豐富，而且他們是非常寶貴的化工原料，燒之可惜。

只有核電，既是清潔安全能源，又能穩(wěn)定可靠地保證工業(yè)生產(chǎn)和居民生活用電供給。至于有人說的燃料前端和后端廢料可能造成污染問題，放射性廢物按高、中、低分類管理、處置，都有嚴(yán)格的國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，只要嚴(yán)格按照規(guī)范操作執(zhí)行，一般不會(huì)造成污染。至于核電站長期運(yùn)行對(duì)環(huán)境的影響，秦山核電站和大亞灣核電站長期監(jiān)測表明，廠區(qū)周圍放射性劑量水平仍在本底的范圍之內(nèi)。相比煤電仍然是環(huán)保的。國際權(quán)威機(jī)構(gòu)發(fā)布信息指出，煤電的燃料鏈對(duì)環(huán)境的影響是核電燃料鏈的50倍。

從國家戰(zhàn)略層面上講，發(fā)展核電可提升國家工業(yè)水平和制造能力以及大國地位?？v觀世界發(fā)達(dá)國家，無一不在發(fā)展核電，特別是美、俄兩個(gè)超級(jí)大國，在化石燃料如此豐富的條件下，仍然在大力發(fā)展核電。比如美國目前仍有6座核電廠，99臺(tái)核電機(jī)組在運(yùn)行。

但我認(rèn)為，發(fā)展核電應(yīng)把它放在所有能源大環(huán)境中去考慮，在各種能源相互之間的技術(shù)發(fā)展中、供需平衡中決定發(fā)展規(guī)模與比例。例如風(fēng)能和太陽能，如果有一天能完全滿足國家發(fā)展生產(chǎn)和人民生活需要，包括核能、化學(xué)能在內(nèi)的其他能源就會(huì)自動(dòng)退出歷史舞臺(tái)，我希望這一天早日到來，但目前還相差甚遠(yuǎn)，所以核能仍然是不可或缺的。

目前，全世界發(fā)電總量核能占比不高，僅為10%左右，其中法國占78%，美國占19%，日本占23%，而我國只占4%。而國際能源署2019年5月《清潔能源系統(tǒng)型中的核電》指出，到2040年全球85%的電力將來自清潔能源，目前這一比例僅占36%；為了達(dá)到這一目標(biāo)，除了大規(guī)模投資可再生能源外，到2040年全球核能發(fā)電量還需要增加80%。這就是說，在全世界能源清潔轉(zhuǎn)型中，核電還是要發(fā)展的，而且是主力軍。就長遠(yuǎn)來看，我國核電發(fā)展也是大勢所趨，而且發(fā)展勢頭不錯(cuò)。

我國核電自20世紀(jì)90年代初建成第一座秦山30萬kW核電機(jī)組以來，經(jīng)過近30年發(fā)展，已有45臺(tái)機(jī)組在運(yùn)行，單臺(tái)機(jī)組最大功率已達(dá)近120萬kW，正在建設(shè)的有150萬kW，設(shè)備制造能力也得到飛速發(fā)展，百萬kW級(jí)的大型核電設(shè)備，如壓力容器、主管道、主泵、蒸汽發(fā)生器、堆內(nèi)構(gòu)件、燃料元件、儀控設(shè)備等，可全部自力更生，并且不止一家工廠能生產(chǎn)；而回想當(dāng)初建第一座核電站時(shí)連壓力容器都造不出來，要從日本進(jìn)口，這是了不起的進(jìn)步。另外，具有研發(fā)能力的核工業(yè)由原來一家發(fā)展成三家，還不包括清華核研院和中國科學(xué)院。一句話，30年發(fā)展神速，成績巨大。但也暴露出一些問題，有人用四句話概括：“無序競爭、重復(fù)建設(shè)、多頭領(lǐng)導(dǎo)、遍地開花?！边@四句話不用解釋大家都知道什么意思，仁者見仁智者見智。

縱觀美、俄等世界核大國，沒有一個(gè)國家像我們中國，就連法國、日韓之類的國家也不像我們。我們是發(fā)展中國家，人均GDP和南非相當(dāng)，有那必要有那力量什么堆型都要搞嗎？同樣的設(shè)計(jì)、科研隊(duì)伍及設(shè)施，各集團(tuán)公司都各搞一套，有必要需要自成體系嗎？

因?yàn)樽陨砉芾頉]有理順，發(fā)展也受到了影響。大家想過沒有，當(dāng)我國有能力自主設(shè)計(jì)30萬kW核電站時(shí)，韓國還不具備自主設(shè)計(jì)核電的能力，而當(dāng)2006年我們決定花大價(jià)錢引進(jìn)AP1000技術(shù)的時(shí)候，韓國國內(nèi)的AP1400已投入商業(yè)運(yùn)行，2009年已向國外出口AP1400！這難道不能說明一些問題嗎？還有，十幾年前IAEA推廣小堆，推薦了十幾種堆型，有日本的、韓國的、美俄的，連阿根廷的都有，唯獨(dú)沒有中國的，真叫人臉紅！核行業(yè)是寓軍于民的行業(yè)，肩負(fù)著滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和保家衛(wèi)國的責(zé)任，任務(wù)艱巨，責(zé)任重大，按目前的狀態(tài)，很難很好地肩負(fù)起如此重任。

因此，中國當(dāng)前核行業(yè)狀態(tài)必須理順，我們的建議是從四個(gè)方面入手，一是中央成立核行業(yè)專委會(huì)，統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，統(tǒng)一規(guī)劃核領(lǐng)域各行各業(yè)；二是核電運(yùn)營、維護(hù)成立專門公司，按市場規(guī)律運(yùn)營發(fā)展，與技術(shù)研發(fā)分開；三是核電的新技術(shù)、新堆型等科研項(xiàng)目，按技術(shù)特點(diǎn)學(xué)習(xí)“兩彈一星”時(shí)期的做法，集中人力、財(cái)力、物力，采取“小核心、大協(xié)作”辦法進(jìn)行調(diào)正組合，集中優(yōu)勢力量開展攻關(guān)；四是解決人才關(guān)。我國核技術(shù)有些領(lǐng)域目前還很落后，因地域艱苦引進(jìn)不到人才。國家應(yīng)制訂專門政策，以解決地域艱苦，專業(yè)高危，無人愿意從事的情況，以上是我的肺腑之言，風(fēng)雨中前行遇到問題是正常的，但我們也要正視并及時(shí)解決，才能跟上時(shí)代步伐，大力發(fā)展我國核電事業(yè)，從而決勝未來。

注：專訪文字稿根據(jù)中國核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院權(quán)燕提供記錄整理而成。