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核电发展何去何从 引起国际社会关注

行业上下游中国仪表网2012年04月23日 11:44人气:9068

  导读:日本福岛核电站泄漏事故发生后,世界部分国家出于核安全、经济因素和社会因素的考虑,或继续支持核电发展,或选择放弃支持核电。致力提升核电技术水平,还是充分利用更安全的可替代能源,把世界核电发展推向一个交叉路口,核电发展向何处去,备受国际社会关注。
  
  日本福岛核电站泄漏事故发生后,世界部分国家出于核安全、经济因素和社会因素的考虑,或继续支持核电发展,或选择放弃支持核电。致力提升核电技术水平,还是充分利用更安全的可替代能源,把世界核电发展推向一个交叉路口,核电发展向何处去,备受国际社会关注……
  
  美国:升级技术不会因噎废食
  
  奥巴马政府一直强调,核能是美国未来能源政策主要组成部分之一。福岛核事故发生后,奥巴马政府一方面表示大力发展核电的立场不会改变,另一方面也采取措施加强核电站的安全运行和管理。今年2月,美国核管理委员会30多年来首次批准新建核反应堆。专家预计,在可预见的将来,美国仍将持续大力发展核能。
  
  能源需求和减排压力
  
  目前,美国有104座商业核反应堆,其中69座为压水反应堆,35座为轻水反应堆。
  
  上世纪60年代是美国核电建设项目发展的黄金期,不过,1979年发生的三里岛核电站事故使美国的核电发展受到重创,使之停滞约30年。奥巴马政府执政以来,大力发展核电成为能源战略中的重要内容之一。在近两年发表的国情咨文中,奥巴马均强调美国将大力发展包括核能在内的清洁能源,力争在2035年使美国80%的电力供应来自清洁能源。
  
  核能受奥巴马政府青睐,主要有两大因素:
  
  一是美国国内能源消耗与日俱增,而石油、天然气价格持续攀升,核能在确保美国能源安全方面的重要性更加突出。同时,北美地区的铀资源丰富,美国又拥有先进的核电技术,发展安全、清洁的核能有助于美国减少对外部能源的依赖。
  
  二是美国面临越来越大的减排压力。奥巴马要求美国到2020年将二氧化碳排放量削减至1990年的水平,到2050年还将进一步削减80%。在增加能源总体供应的同时要实现这些环保目标,需要利用各种无碳排放和低碳排放的电力生产技术,核能自然成为重要选项。
  
  美国核能研究所专家汤姆·考夫曼告诉记者,目前,美国104座核反应堆满足了全国19.6%的电力需求,在美国的无污染、低碳电力来源中,核电占68.9%,这意味着核能是美国迄今最大的单一清洁能源来源。
  
  “为最坏的情况做好准备”
  
  福岛核事故发生后,美国核管理委员会立即成立了由20多人组成的工作组,对美国的核反应堆展开短期和长期安全评估。作为短期评估的一部分,工作组在随后三个月内,每30天公布一份有关美国核反应堆现状的正式报告。长期评估方面,工作组深入研究可以从福岛核事故中汲取的教训。
  
  今年3月9日,美国核管理委员会公布了三项核反应堆运行新规定。一是要求核电站更好地保护“9·11”事件后安装的安全设备,获得并安装足量新设备,以同步支持相关核反应堆。二是要求核电站安装更先进的设备,以监测每座核反应堆乏燃料池里的水位,提高意外情况发生时的应急能力。上述两项适用于在建及新获批的所有商业核电站。第三项适用于拥有马克I型或马克II型安全壳的31座反应堆,这类反应堆与福岛核电站设计类似,需要加固安全阀,预防或减缓严重事故发生时反应堆堆芯的损坏。
  
  美国所有核电站必须在2016年12月31日前完成上述规定要求。此外,核管委要求所有的核反应堆重新分析其地震和洪水风险,并对反应堆在长期缺电情况下通信系统和设备的表现进行检测。
  
  考夫曼表示,30多年前的三里岛事故已给了美国核能工业惨痛教训,如今,美国核能工业的安全性和可信性都处于高水平,2008年,美国核能业20万小时事故率创新低;福岛核事故后,美国核电站运营商也开展自查自纠,排查隐患,“一定要为最坏的情况做好准备”。
  
  考夫曼表示,美国大部分核电站都建在内陆,不过毗邻河流、天然或人造湖泊,其中一座核电站的冷却水是一座大城市的废水;不管什么情况,核电站都需要得到足够且不断供应的水,把对环境的影响压到最小。
  
  积极推进核电技术升级
  
  目前,美国在核电领域着重发展以AP1000为代表的第三代压水堆技术以及小型模块反应堆。美国西屋电气公司开发的AP1000具有更高安全性,是当今较先进的核电技术,采用了不依赖外部动力的非能动安全系统,一旦发生事故可自动运行,不需要交流电源,72小时内可以不用操纵员的干预,降低发生人为错误的可能性。紧急情况下:这个系统能利用物质的重力、惯性以及流体的对流、扩散、蒸发等物理特性,及时冷却反应堆并带走多余的热量。
  
  美国2月初批准兴建的新反应堆也将采用AP1000技术,这将是美国首次采用AP1000技术建造核反应堆。
  
  小型模块反应堆由工厂制造出模块化组件,然后运到目标安装地区进行组装。西屋公司也推出了小型模块反应堆,并准备参与美国能源部的示范项目,其非能动安全系统和部件都是基于AP1000的已有设计,堆芯和压力容器堆内构件从AP1000演变而来。小型模块反应堆一个重要的安全设计特性是在发生紧急事件时无需人工干预,通过热对流载出衰变热,无需泵等易出问题部件。
  
  美国芝加哥大学能源政策研究所去年底发表报告称,小型模块反应堆可能是美国核电未来发展的关键。报告称,目前新建大型核电站的成本大幅提高,而且从作出建设核电站的决定到开始发电取得收益之间约有七—九年的时间周期,很少有公司能够承担如此长时间来收回投入100多亿美元建设大型核电站的等待成本,而小型核电站则有潜力提高建设效率,大大缩短建设周期。
  
  研究人员认为,小型模块反应堆将是一个具有较高价值的产业,不仅可以巩固美国在全球核能领域的领先地位,而且在核安全、防扩散以及核废物管理方面也有突出表现,有可能成为美国的优势出口产品。
  
  瑞士:“弃核”获支持水电成重点
  
  瑞士自2011年5月宣布放弃核电,该国政界已形成放弃核电共识。瑞士具备继续发展水电的潜力,但其他新的可再生能源开发利用形成规模仍需时日。
  
  2011年5月,瑞士联邦政府宣布,该国境内五座核电站将于2020年至2034年逐步关闭。目前,瑞士电能近四成来自核电。长期以来,瑞士人对核电站的安全一直存有疑虑。福岛核事故以后,瑞士民众支持关闭核电站的声音渐强。瑞士一项民意调查显示,八成瑞士人支持政府放弃核电。记者在去年10月瑞士联邦议会选举前曾与瑞士主要党派议员交流,这些议员都提到,瑞士国土狭小,人口稠密,一旦发生核事故,后果不堪设想。
  
  国家经济发展水平高使瑞士国民有能力付出放弃核电的高昂代价。相比水力发电等,核电有价格优势,但调查显示,64%的瑞士人还是表示愿意多支付15%的费用,使用其他能源所生产的电能。
  
  瑞士基督民主党主席克里斯多夫·达尔博雷承认,日本福岛核事故后,瑞士的能源政策发生改变。在瑞士联邦议会中席位最多的瑞士人民党曾认为放弃核能是仓促之举,但该党副主席盖伊·帕尔默兰日前表示,大多数瑞士联邦议员已认同放弃核能的举措,放弃核能的方向不可逆转。
  
  虽然放弃核能是瑞士国民和政界的共识,但瑞士绿党主席乌里·洛伊恩贝格认为,从技术上来说,可再生能源的研究并无重大突破,只是重新重视业已存在的研究成果,并需要政治意志加以贯彻。对迅速放弃核能,瑞士联邦议会内目前尚未形成一个明显的政治多数。
  
  瑞士联邦政府将于今年9月向议会提交放弃核能的报告,将阐述联邦政府有关修改法律、推广可再生能源的措施、日程等具体问题。不少瑞士政界人士推测,考虑到层层手续,放弃核能的总体措施很可能难以在2016年元旦前生效。
  
  瑞士并非立即终止使用核电,而是根据核电站的实际情况逐渐关闭。在长期享受核电的益处后,瑞士核电站正在接近最高使用年限,联邦政府只是顺势关闭核电站,并积极调整能源结构。在决定放弃核电后,瑞士政府对核电仍采取开放的态度。瑞士联邦交通、通信和能源部长洛伊特哈德说,如果未来人们掌握了更加安全的核聚变技术,核能发电的优势可能会再次显现,届时瑞士可能调整政策,重新发展核能。
  
  值得注意的是,瑞士与核电大国法国相邻,且与法国政治经济关系紧密。法国目前电力供应过剩,瑞士可以从法国进口电力。从这个角度来说,瑞士并未放弃核电,而是把核电发电的工作“外包”给了法国。
  
  瑞士联邦政府在宣布放弃核电后表示,通过大力提高能源使用效率,继续开发可再生能源,发展电网target="_blank">智能电网,加强能源领域研发工作,同时扩大能源进口,瑞士可以在不依靠核电的基础上满足自身的能源需求。
  
  瑞士联邦政府去年5月发布的《2050年瑞士能源前景》文件说,尽管届时多数用电设备能效将较目前有较大提高,但2050年瑞士人口将达到900万,较目前增长120万人,更多的人口必然消耗更多能源。
  
  瑞士因其地形特点和充沛雨量,水电开发条件得天独厚,其电力供应的55.8%来自水电。在欧洲,瑞士水力发电量居第六位。除大型水电站外,瑞士还有千余座小水电站运转,总装机容量为800多兆瓦,年发电量35亿千瓦时,可满足80万户居民用电。瑞士希望对选址合理的小水电站进行技术改造,提高其发电能力,争取在2030年前将小水电站年发电量提高到54亿千瓦时。
  
  目前,瑞士新的可再生能源形式尚无法接替放弃核电后形成的“能源真空”,如生物能源、焚烧垃圾、太阳能、风能发电量仅能满足瑞士全部电力需求的5.7%。2009年1月,瑞士联邦政府提出,利用水力、太阳能、风能等可再生清洁能源的发电站可在25年期间获得政府相关补贴。瑞士联邦政府指出,水电、太阳能、生物能、风能、地热等可再生能源在瑞士能源供应方面发挥日益重要的作用,不过目前太阳能和地热等可再生能源的使用受到成本的限制,仍需30年左右时间探索。
  
  专家:重视防范未知风险
  
  日前,“福岛事故一周年回顾:未来的核安全及核风险”研讨会在香港举行。与会专家表示,世界三大核事故中,美国三里岛核泄漏和苏联切尔诺贝利核事故属于人祸,而福岛核事故则由自然灾害引发。不期而至的自然灾害属于未知风险,福岛核事故因此成为全球核电工业的一个历史性“分水岭”。
  
  目前,国际社会对核电发展看法不一。福岛核事故发生后,全球对核能未来发展大致出现以下四种观点:
  
  第一种观点认为核电是不安全的,再安全的设计都做不到万无一失。例如,福岛核反应堆当初在进行安全设计时没有料到会出现地震和海啸的叠加灾难。
  
  第二种观点认为核电本身可能是安全的,但若有任何意外,其潜在风险将是巨大的。例如,对人身安全的威胁和对环境的破坏。
  
  第三种观点认为核电可以是安全的,但是人们却不相信核电业内人士和监管者会尽职尽责管理相关风险。例如,日本监管制度在关键时刻表现得不尽如人意。
  
  第四种观点认为核电是安全的,公众相信可以妥善运行和监管有关系统。
  
  在拥有核能的国家和地区中,管理者在核能使用政策上出现两种倾向:一种是放弃支持核电的政策;另一种是按新标准对反应堆进行压力测试,然后制定降低风险的步骤,继续支持核电发展。
  
  事实上,放弃核能是一项艰难的选择。
  
  德国:放弃核电力争能源转型
  
  日本福岛核事故后,默克尔领导的政治联盟推翻了此前作出的“2035年前关闭所有核电站”的决定,宣布在2022年前彻底放弃核能发电。
  
  受访德国核能专家认为,德国放弃核电背后既有经济考虑,也有广泛的民意基础。经过数十年发展,德国的能源结构及其发达程度使它具备了能源转型的可能性和可行性。
  
  多重原因促使德国放弃核电
  
  德国核安全委员会电气专家委员、德籍华人科学家丁永健教授告诉记者,1986年苏联切尔诺贝利核事故发生后,核电存废在德国就成为争论不休的敏感话题。福岛核事故无异于一支催化剂,不仅使德国国内的反核情绪空前高涨,也促使德国政界和核工业界重新审视核能未来。
  
  在丁永健看来,德国决心放弃核电,至少有四个方面考虑:
  
  首先是政党政治成为“弃核”重要因素。2010年10月,默克尔政府背离前施罗德政府的既定政策,决定延长核电站寿命,但这一做法并没有得到民众广泛理解和支持。福岛核事故后,选民对现政府的“挺核”立场愈发不满。其中一个明显信号是:执政党基督教民主联盟和自民党在去年地方选举中接连惨败,而一贯主张“弃核”的绿党则在多个州获得大胜。为了不让核电问题成为反对党反复攻击的软肋,默克尔政府作出弃核的决定,以免影响今后的地方选举和明年的联邦议会选举。
  
  其次是维护能源战略安全。德国学界和产业界不少有识之士提出,在新兴国家崛起的背景下,世界能源的供需矛盾必将不断加深。德国希望确保能源供应,但同时又不愿意、也没有实力通过战争或武力获得能源,因此不如尽早转变能源模式,调整能源结构,通过优先发展可再生能源,确保国家的能源生命线。
  
  第三是确保经济、科技的领先地位和竞争力。德国把可再生能源以及与此相关的高科技看作极具潜力的未来产业,对维持其全球经济和技术优势具有战略意义。德国环保部研究资料表明,可再生能源行业在德国迄今已创造36.7万个关联工作岗位,到2030年其产值将超过传统的机械制造、汽车等行业,成为拉动德国经济增长的第一大产业。
  
  同时,德国不少人把核电看作发展可再生能源的障碍,认为“不破不立”,德国应首先摆脱对核电的依赖,再谈绿色经济发展。
  
  第四是民众普遍支持“弃核”。经过多年讨论,德国社会对核电已形成基本共识,即核电是造福社会的手段,但不是目的。核电站运行的高风险及核废料处理的难度决定了它只能是一种过渡性技术,德国终究要用可再生能源完全取代核能。德国多家机构的民意调查显示,虽然放弃核电可能带来电价上涨等问题,但超过七成的德国民众认为这是一个正确的决定。
  
  在作出最终决策前,德国政府召集政界、科学界、产业界、工会、环保组织和宗教界的权威人士,组成了独立的“能源供应安全伦理道德专家委员会”,意在对德国核电和可再生能源情况进行全面梳理。去年5月底,这个委员会在48页的最终报告中得出结论:德国在10年之内放弃核电“应该而且可行”。这为政府决策提供了充足的理论依据和舆论准备。
  
  发展替代能源的主要措施
  
  德国政府设想,放弃核电后,通过大力发展可再生能源满足国内的电力需求。到2020年使可再生能源发电量达到全国总量的35%,并在2050年前达到80%。
  
  德国是欧洲乃至全世界可再生能源发展最快的国家之一,迄今已形成较为完善的技术研发、生产传输和入户消费体系。2011年底,德国宣布可再生能源发电量占全国总量比例已突破20%,而在2000年,这一数字还只是6.3%。德国发展替代能源的主要措施如下:
  
  一是通过立法扶持可再生能源产业。德国早在1991年就制定了旨在促进可再生能源发电的《强制输电法案》,2000年又在此基础上出台了覆盖面更广的《可再生能源法》。《可再生能源法》的核心内容包括:要求供电商以显着高于常规电价的价格收购可再生能源电力,以调动投资者积极性;强制运营商将可再生能源发电并入全国电网等。
  
  二是出台扶持和激励政策。对于可再生能源建设项目,政府提供优惠贷款和财政补贴。德国发展银行则计划在今后五年投资1370亿欧元用于支持可再生能源和节能项目。在技术研发领域,德国政府已投入1.2亿欧元用于风能项目研究。
  
  三是动员全社会提高能源利用率,包括实施旧房改造,鼓励建设低耗能建筑和智能电网等。德国政府计划拿出34亿欧元用于房屋降耗。
  
  四是增加天然气和新型蒸汽、燃气混合电站建设,作为核能退出后的补充和后备电源。相较于火力发电,天然气发电效率更高、污染也更小。
  
  五是优化电网结构,必要时通过欧洲电网调节电量,不过要避免从法国、捷克等国进口核电。
  
  六是对于企业界普遍存在的电力成本问题,德国政府决定成立“能源转型过程监督小组”,每年对核电退出造成的后果展开评估并提出具体建议,从而保证了政策调整的灵活性。据德国乌帕塔尔气候环境及能源研究院估计,由于放弃核电,到2020年,德国家庭电费每度上涨0.5欧分至一欧分,而对耗电多的企业,每度电涨幅预计达到1.3欧分。
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