“雙碳”目標(biāo)下開啟“核電強國”時代
——訪中國科學(xué)院院士、放射醫(yī)學(xué)與輻射防護國家重點實驗室主任柴之芳

■本刊記者 白歌/ 編輯 余璇

作為清潔、低碳、安全、高效的能源品種，2021年，我國核能發(fā)電量達4071.2 億千瓦時。發(fā)展核電對促進經(jīng)濟社會發(fā)展、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、保護生態(tài)環(huán)境、減少溫室氣體排放等發(fā)揮了重要作用。經(jīng)過30 多年的發(fā)展，我國核電事業(yè)取得了一定的成就，始終保持著良好的核安全記錄，核電的運行管理能力也逐步達到世界先進水平。積極安全有序發(fā)展核電，成為當(dāng)前國家發(fā)展核電的明確方針，也是實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要選擇。那么，核能對促進我國實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)、保障我國能源安全有怎樣的作用？未來我國核能的發(fā)展趨勢又如何？中國科學(xué)院院士、放射醫(yī)學(xué)與輻射防護國家重點實驗室主任柴之芳在出席第十屆“魅力之光”核科普夏令營開營儀式期間，接受了本刊記者專訪。

《中國電業(yè)與能源》：發(fā)展核能對于保障我國能源安全、推動“雙碳”目標(biāo)起到怎樣的作用？

柴之芳：當(dāng)前，我們正處在世界百年未有之大變局，我們面臨的國際環(huán)境日益復(fù)雜，不確定因素也明顯增加，這對保障我國能源安全是一種新的挑戰(zhàn)。能源行業(yè)作為我國經(jīng)濟發(fā)展的基石，亟須擺脫過高的對外依賴，加強能源保障的自主性是必然要求。同時，在今后一段時期內(nèi)，我國仍處在經(jīng)濟快速發(fā)展期，對能源電力的需求仍較高，在我國“雙碳”目標(biāo)的指引下，我們傳統(tǒng)的能源結(jié)構(gòu)要逐步向清潔低碳轉(zhuǎn)型。發(fā)展核電有利于能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)布局，對保障我國能源安全有著至關(guān)重要的作用。

我國的能源結(jié)構(gòu)是富煤、缺油、少氣。我國煤炭資源總儲量位居世界第三位，但由于很多地方地質(zhì)條件復(fù)雜，開采存在一定困難，真正可開采的煤炭在逐步減少，我國石油與天然氣的對外依存度仍然很高。尤其是近些年受新冠肺炎疫情的影響，煤炭的運輸和石油、天然氣的供應(yīng)渠道都受到了一定影響。核能作為一種重要的戰(zhàn)略能源，同時也是一種清潔能源，是通過鈾核燃料裂變產(chǎn)生熱能，它的發(fā)電方式?jīng)Q定了它不會受到天氣、風(fēng)力、運輸條件及水量多少的影響。同時核燃料使用時期較長，電力供應(yīng)穩(wěn)定，利用小時數(shù)較高，位于所有電源品種第一位。另外，在運輸問題上，核電也存在很大優(yōu)勢。據(jù)統(tǒng)計，一個百萬千瓦級的火電站正常情況下每年需要300 多萬噸煤，而核電每年只需要30 多噸核燃料，發(fā)展核電也可以有效解決能源運輸問題。因此，大力發(fā)展核電對保障我國能源安全，構(gòu)建“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略以及建設(shè)現(xiàn)代化能源體系都具有非常重要的意義。

核能的安全高效清潔性，決定了它在環(huán)境保護中的重要地位。尤其是我國提出“雙碳”目標(biāo)后，核能的作用將逐步彰顯。2021年，我國核電機組的發(fā)電量為4071.2 億千瓦時，相當(dāng)于減少燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤11558.05 萬噸，減少排放二氧化碳30282.09 萬噸，這對助力我國構(gòu)建綠色、安全、集約、高效的清潔能源供應(yīng)體系具有不可忽視的作用。同時，發(fā)展核電也是降低二氧化碳排放量、促進“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)的有效手段之一。核電將由過去戰(zhàn)略性的補充能源，逐漸演變成為電力系統(tǒng)清潔低碳電量供給的基礎(chǔ)性支柱能源。

另外，隨著“雙碳”目標(biāo)推進和核能技術(shù)不斷發(fā)展，核能將不僅扮演提供電力的角色，在核能制氫、區(qū)域供熱、海水淡化等多種非電綜合利用領(lǐng)域都將發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

《中國電業(yè)與能源》：目前我國核電發(fā)展處在世界何種地位？加大核電開發(fā)力度的瓶頸是什么？

柴之芳：目前，我國在運核電機組54 臺，在建核電機組23 臺，在運在建核電機組數(shù)為全球第二，在運核電廠的安全運行指標(biāo)不斷提高，居于國際先進行列。經(jīng)過多年努力，我國已經(jīng)實現(xiàn)了核電規(guī)模化發(fā)展。我們的設(shè)計和建設(shè)水平走在世界前列，目前已經(jīng)掌握了核電設(shè)計的核心技術(shù)，并且具備自主設(shè)計建設(shè)30 萬千瓦、60 萬千瓦、百萬千瓦級及以上級別壓水堆核電站的能力。在創(chuàng)新方面，我們自主設(shè)計的三代核電技術(shù)“華龍一號”、實驗快堆等也名列世界前茅。另外，我國擁有很強大的核電站運營能力，從未發(fā)生過二級及以上事件或事故，而且0級偏差和1級異常事件發(fā)生率也在下降，運行指標(biāo)達到世界領(lǐng)先水平。

加大核電開發(fā)力度的瓶頸，我認(rèn)為主要在基礎(chǔ)研究層面，創(chuàng)新能力也有待提高。目前，三代核電我們在世界上是領(lǐng)先的，四代核電還處于探索階段?！笆奈濉睍r期，國家會加大對核能技術(shù)的進一步研究，搶占世界科技前沿，有助于我們解決“卡脖子”等問題，實現(xiàn)核電科技自立自強。

《中國電業(yè)與能源》：怎樣處理核能高放射性廢物與環(huán)境的關(guān)系？這些核廢料是否可以再次利用？

柴之芳：我國核電運營企業(yè)非常重視生物多樣性保護，會定期開展鄰近海域海洋生態(tài)調(diào)查工作，也會對水域及土壤等環(huán)境定期取樣分析，評估核電站對鄰近海域的生態(tài)影響。

核電站的固體廢物分為中低等和高等放射性廢物。中低等放射性廢物在妥當(dāng)處理后，運輸?shù)教幹脠龅?，將其儲存在地下淺層廢物庫中，經(jīng)過處理后大部分可循環(huán)利用，剩下極少部分為高放射性廢物。處理過程都是在嚴(yán)格的封閉系統(tǒng)下進行，全程接受核安全及環(huán)保部門的監(jiān)督，對環(huán)境不產(chǎn)生影響。

如何安全可靠處理并防止高放射性廢物進入環(huán)境，是核能發(fā)展過程中必須解決的問題之一。當(dāng)前，我國核電站運行產(chǎn)生的乏燃料和放射性廢物是全部可控的。目前我們已經(jīng)開始加強技術(shù)攻關(guān)和專項投入，統(tǒng)籌安排推進乏燃料的存儲、運輸、后處理等項目的實施。經(jīng)過科研人員不懈努力和積極探索，我國在高放廢物處置領(lǐng)域的技術(shù)和能力已經(jīng)位居世界前列，也相信在不久的將來，一定能夠?qū)崿F(xiàn)放射性廢物的最終安全妥善處置。

另外，對于如何處置核廢料的問題，我們不應(yīng)該稱之為“廢料”，而是應(yīng)該想辦法把它們“變廢為寶”。目前，我國政府部門以及中核集團、中廣核等核電企業(yè)已經(jīng)在著手研究核電機組退役后的延壽和核廢料再次利用的問題。我認(rèn)為這并不是一個消極的問題，我們應(yīng)該以積極、科學(xué)的態(tài)度去正面面對，當(dāng)然，也需要我們科研人員和政府部門共同努力來解決。

《中國電業(yè)與能源》：如何解決談“核”色變的問題？

柴之芳：經(jīng)過半個多世紀(jì)的發(fā)展，核電已經(jīng)成為世界能源的支柱。我們有后發(fā)的優(yōu)勢，切爾諾貝利核事故和福島核事故對我們來說是很好的反面教材，給了我們非常豐富的經(jīng)驗教訓(xùn)?，F(xiàn)有的核電站是利用原子核裂變釋放出巨大能量從而發(fā)電的，這些都是可控的、安全的。所以人們不用擔(dān)心核電站會發(fā)生“核爆炸”。我國的核電站一直保持著很安全的運行記錄，而且在正常的運行情況下，也不會對公眾健康產(chǎn)生影響。

另外，人們也會擔(dān)心發(fā)展核電會產(chǎn)生大量輻射，其實大可不必。輻射存在于整個宇宙中，無處不在。我們吃的食物、房屋、水、植物，包括人類的體內(nèi)，都存在著輻射照射。我國核電站工作人員每年接受的輻射劑量為一個毫西弗左右，相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)的二十分之一。對于生活在核電站周邊的居民來說，輻射劑量相當(dāng)于天然本底的百分之一，這個影響是可以忽略不計的。所以說，無論是從核安全的角度，還是從核輻射的角度，我國的核電是安全的，核電發(fā)展是有保障的。如今，核輻射已經(jīng)廣泛運用到了工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等各個領(lǐng)域，對我們的生活有著積極作用。

核能的可持續(xù)發(fā)展離不開公眾的理解、支持與參與。向公眾進行核科普，對于創(chuàng)造正向輿論有著至關(guān)重要的作用。核電行業(yè)要不斷提升溝通能力、建立公開透明的長效溝通機制，更好地樹立核電安全、低碳、環(huán)保的正面形象，才能共同創(chuàng)造美好未來。

《中國電業(yè)與能源》：未來我國核能發(fā)展的趨勢是什么？會面臨什么樣的機遇與挑戰(zhàn)？

柴之芳：世界各國已經(jīng)逐步擺脫核事故的陰影，越來越多的國家也正在考慮或者啟動核電站的計劃。實現(xiàn)氣候目標(biāo)，也需要大力發(fā)展核能來實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。在“雙碳”目標(biāo)的背景下，我國能源電力系統(tǒng)清潔化、低碳化轉(zhuǎn)型將進一步加快，核能作為清潔能源將有廣闊的利用空間。根據(jù)《中國核能發(fā)展報告2021》，我國預(yù)計到2030 年核電在運裝機容量可達到1.2億千瓦，發(fā)電量將占全國發(fā)電量的8%。今年的政府工作報告也提出，“在確保安全的前提下積極有序發(fā)展核電”，標(biāo)志著核電也將進入有序發(fā)展的新階段。

江蘇田灣核電基地。

“十四五”時期將是我國核電發(fā)展的關(guān)鍵時期，在推動能源革命、建立現(xiàn)代能源體系的過程中，要保持核電建設(shè)的平穩(wěn)節(jié)奏，避免出現(xiàn)無序發(fā)展的局面，也要重視加快人才隊伍建設(shè)、核電裝備制造、市場開發(fā)力度等。

《中國電業(yè)與能源》：如何看待我國核電“走出去”戰(zhàn)略？我國核能在國際上的合作情況如何？

柴之芳：在國家的大力支持下，我國核電“走出去”不斷取得新突破。核電站建設(shè)周期長、運行時間長，與之合作的國家會長期保持合作伙伴關(guān)系。國際核電項目從洽談、簽訂到完成建設(shè)至少需要10 年，新建成的核電機組運行壽命也有60年，壽期延續(xù)后還可以延長20 年的運行時間，再加上退役、乏燃料后處理等，核電站項目的合作接近百年。通過核能的合作，也會進一步加強兩國外交伙伴關(guān)系，將兩國經(jīng)濟、能源、產(chǎn)業(yè)發(fā)展緊密聯(lián)合在一起。以田灣核電站為例，2021 年5月，中俄兩國元首出席中俄核能合作項目田灣核電站7、8 號機組及徐大堡3、4 號機組的開工儀式，并強調(diào)，核能合作是其戰(zhàn)略性優(yōu)先合作方向，希望堅持安全第一，并樹立全球核能合作典范。

“一帶一路”沿線國家大多是發(fā)展中國家和新興經(jīng)濟體，是中國核電“走出去”的重點區(qū)域。我們應(yīng)該不斷提升自身的技術(shù)水平，依托國家政策優(yōu)勢，以全產(chǎn)業(yè)鏈合作帶動，多元化的方式參與國際核電市場競爭，整體提升我國核電的國際競爭力。

核電“走出去”對國民經(jīng)濟發(fā)展起到推動性作用。核電站在設(shè)計壽命期限內(nèi)能產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟收益，可以為當(dāng)?shù)厣鐣峁┙咏f名就業(yè)崗位。我國也可以利用核領(lǐng)域先進技術(shù)、積累的經(jīng)驗、工程建設(shè)、專家隊伍等方面優(yōu)勢，協(xié)助別國完善核基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)建設(shè)，推動核技術(shù)在世界范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用，在增強我國核電領(lǐng)域自信的同時，實現(xiàn)我國由“核電大國”向“核電強國”轉(zhuǎn)變?！?/p>