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[转载]要命!日本为什么要发展核电?
热度 3 yuliping 2011-3-16 16:02
按: 这篇文章是我学生孙越发给我的,网上转载的,我进行了删减和整理,原文说得比较过分,说地震是日本在海底搞核试验引起的,我相信这种可能性不大,因此删减了该部分内容,另外对日本人贬称也进行了适当修改,人家在共赴国难,我们应该有起码的大度。 关于核电站的具体技术,我不懂,将该文贴在此,也请教一下科学网上这方面的专家,如果真如帖子所说日本人故意在积累核弹材料就值得深思了。(俞立平) 事实上,作为一个岛国,日本有着丰富的潮汐和风力发电资源,同时太阳能也非常先进,但该国对这些视若无物,多年来,全力发展核电。 如果这仅仅是电力需要也就罢了,但是,有多少人知道?在核电技术已经突飞猛进的今天,日本的核电设施却一律死抱着第一二代技术不放。 福岛核电站采用的是铀钚混合氧化物这种比铀氧原料贵2-3倍,而且危险性高的原料,反应堆用的也是安全性差的快增殖反应堆,而且沸水堆只有一回路,直通涡轮。日本人玩这种手段只要有点脑子的都看得出来他们想要干什么:不就是为了储备制造核弹的那点钚嘛。 可以看出日本的野心,他的堆居然是铀鈈堆,而不是普通的二氧化铀堆,看来造核弹就在他们掌握中。他们这盘棋很大啊。铀钚堆是什么呢?简单地说,钚也可以做核弹,往长崎广岛投的弹就是钚弹。他们不用二氧化铀做燃料芯块,而是用铀钚合金,这就很说明问题。 现在据报导爆掉的一号堆已经在用硼酸了。一开始不肯用是因为一旦用了硼酸,里面的核燃料就全部报废了。福岛电站用的可是MOX燃料,那可是极重要的战略资源,你们懂的。 现在国际上最新一代的核反应堆是号称出事故紧急停堆后36小时无人看护照样安全的。但日本人就是不用。简单地讲,它们只造最原始最落后的核电站,绝不采用新技术,哪怕是新技术再成熟,再免费。 因为原始的一二代技术最有利于大量提炼核原料。最浪费,最低能,最高消耗,最大成本,最不安全,只为换得核原料。 在地震前不到一个月,日本人已明确表示没有核弹不合理,且举国在为“有核弹化”努力。大家上网查,这几十年来,日本人利用这些原始的电厂,攒了近四千枚核弹的原料。 可惜啊,人算不如天算,日本人为了获得攻击他人的核弹,不顾科技,不顾地理条件,不顾风险,最终引发了今天可能出现的巨大核灾难风险。 日本37万平方公里,却变态地修建了57个核电站,发出的电不到全国需求的30%,一个核电站有4-6个反应堆,即全国有三百多个反应堆。37万*30%=11万平方公里,即三百多个反应堆为11万平方公里供电 也就是说,日本的一个核反应堆只为367平方公里提供电力。相当于每个县级城市就要配一个核反应堆。这正常吗? 第一个问题:它们造出来的四千枚核弹的原料存放在哪里?是否安全?! 第二个问题:在这些核电站里,到底还有什么秘密,这些以制造核弹原料为目的的核电站里,都有哪些高危和不可告人的东西?! 第三个问题:日本这些年积攒的核废料都放在哪里?在陆地上?还是在海里?还是偷运到哪里去了?会不会产生危害? 这些问题都是潜在的核弹级风险。是对全人类的安全威胁! 2011.3.16 俞立平于宁波
个人分类: 生活其他|3356 次阅读|4 个评论
[转载]世界核电拾贝
热度 1 zhpd55 2011-3-16 08:01
日本文部科学省2011年3月15日发布的数据显示,当天上午,关东地区以北风为主,位于福岛核电站以南的栃木县、埼玉县、神奈川县、千叶县和东京都各地检测结果显示,辐射值是正常时期的10倍至100倍。下午,风向转变,刮起东风,核电站以西的福岛县郡山市检测出的辐射值超过上午的130倍。 上午10时至11时,东京市内检测到的辐射为有记录以来最高的0.809微西弗,平时则是0.035至0.036微西弗,这意味着峰值达到约为正常水平的23倍。 世界核电数量 200 3年底全球在运行的和在建的核反应堆 世界核电分布 图 日本核电站爆炸 世界重大核电站安全事故 1979年3月28日:美国三里岛核电站核泄漏。 1986年4月26日,世界上最严重的核事故在前苏联切尔诺贝利核电站发生。 1988年1月6日,美国俄克拉何马州的一座核电站,由于对核材料筒加热不当引起爆炸,造成1名工人死亡,100人受伤。 1992年11月,法国发生了最严重的核事故:三名工作人员未穿防护服进入一座核粒子加速器后受到污染。 1999年,东京附近的一座核反应堆曾发生辐射泄漏,造成2名工人死亡。 1998年到2002年:印度在四年间核电站共发生了6次核泄漏事故。 2003年12月29日:韩国荣光核电厂5号机组发生核泄漏事故。 2004年8月9日,日本中部福井县美滨核电站再次发生蒸汽泄漏事故,导致4人死亡,7人受伤。 2005年5月,英国塞拉菲尔德核电站的热氧再处理电厂因发生放射性液体泄漏事件被迫关闭。 2011年3月13日日本核泄漏危机进一步扩大。日本原子能安全保安院13日称,福岛第一核电站目前面临新的问题,该电站第三反应堆紧急冷却系统失灵,可能发生爆炸,急需采取冷却措施。12日发生放射性物质泄漏和氢气爆炸的日本福岛第一核电站可能令至少9人、多达160人受到核辐射,但日本有关机构仍需进一步确认受辐射的具体人数。 早些时候,该电站的第一反应堆发生氢气爆炸。日本官房长官枝野幸男12日晚召开记者会,称此次爆炸为“厂房墙壁垮塌”,“并非内部的核反应堆安全壳发生爆炸”。 据外电报道,国际原子能机构12日表示,日本已经转移了居住在福岛核电站周围14万民众。 受11日大地震影响,日本福岛县的福岛第一核电站发生放射性物质泄漏,随后1号机组的厂房在12日下午发生氢气爆炸。从福岛第一核电站附近双叶町医院转移出的90人中有3人确定遭到核辐射,但未见身体异常。 日本警方已经将福岛核电站附近居民的疏散半径扩大到20公里。此前,日本政府曾下令疏散福岛两座核电站半径3公里范围内的民众,后又将半径扩展至10公里。
个人分类: 新观察|3456 次阅读|1 个评论
全球核电产业的冬天又要来了!
montec007 2011-3-12 22:39
最新消息: The core at Fukushima No. 1 nuclear power plant's No. 1 reactor may be partially melting, the nuclear safety agency said Saturday. Radioactive substance cesium was detected around the reactor, it said. 看来堆芯熔化难免了!!! NEWS ADVISORY: 3 evacuees from area near Fukushima nuke plant exposed to radiation (23:19) 全球核电产业的冬天又要来了! 纽约时报三月14日文章: Japan's Nuclear Crisis Stokes Fear in Europe U.S. Nuclear Industry Faces New Uncertainty Japan's Nuclear Crisis: Lessons for the U.S.
个人分类: RnR|1535 次阅读|0 个评论
[转载]美国最新公众调查显示71%的人支持使用核能
热度 1 Jacking 2011-3-2 10:24
美国最新公众调查显示71%的人支持使用核能 2011-3-1 16:06:18  国际电力网   网友评论 美国 公众对核能的支持率依然很高,最新的调查显示71%的人支持使用核能。 受美国核能研究所(NEI)委托,比斯康提研究公司与吉孚富凯罗普顾问公司于2月10日至13日期间对1000名美国公民进行了电话调查。 调查显示,89%的美国人赞成在减少 温室效应 气体排放的同时,着力发展包括核能、水能和 可再生能源 在内的低碳 能源 发电 。只有10%的人不赞成这种做法。84%的被调查者表明他们认为核能对于满足美国未来 电力 需求很重要,而只有11%的人认为其并不重要。 调查结果显示公众已普遍认识到核能的优点。84%的被调查者都或多或少的认为核能可提供可靠的电力;79%的人认为核能可提供价格合理的电力;79%的人认为核能有利于经济增长以及增加就业机会;77%的人认为核能有利于洁净空气。 比斯康提研究公司主席安•比斯康提曾评论道:“近几年核能的支持率持续上升,这可能是由于公众愈加认识到该项技术的一些优点。”她还说,“美国总统已经连续两年在国情咨文演讲里明确地提到核能。” 比斯康提研究公司还指出,最新的调查是在“南非与中东骚乱导致 油价 大幅上涨”不久之前进行的。其进一步指出,“世界产油区域的骚乱和历史上油价的大幅增长使公众关注的焦点越来越转向核能。” 调查结果显示公众普遍支持延长现有 核电 反应堆的运行年限和建设新反应堆。约有88%的人同意对达到联邦安全标准的 核电站 延长运行许可。 此外,80%的人认为公用事业应现在就进行准备,以便今后几十年里如有需要,新核 电站 可以立刻投入建设。三分之二(66%)的被调查者赞成国家在未来建设新核电站,但是30%人表示不赞成。四分之三(76%)的人表示可以接受在已运行的核电站增加建设新反应堆。 调查显示79%的人赞同联邦政府应为包括核能在内的低碳能源科技提供贷款担保以“启动投资以及保持美国的竞争力”。 只有一半多(58%)的被调查者认为乏 燃料 能安全可靠地保存在核电站现场。然而,80%的人还是希望乏燃料被保存在远离现场的安全设施里,直到出现永久的保存设施。 “很明显,核能的相关信息已通过媒体为普遍大众所知晓,” 比斯康提说道。“并且大众对于核电站安全的观念在过去的几十年里发生了转变。这次的调查表明67%的美国民众认为核电站是安全的,而在1984年这个数字只有35%。”并且,78%的被调查者认为现今的核电站是安全可靠的。 比斯康提研究公司这次进行的调查表明美国公众对核能的观点在过去的一段时间里发生了巨大的变化。从1983年比斯康提研究公司第一次进行调查显示49%的美国人支持使用核能起,公众对核能的支持一直在持续稳定的增长。2010年3月进行的一次类似调查显示有历史最高的74%的被调查者支持使用核能。
个人分类: 核能科普|2469 次阅读|1 个评论
[转载]200 MWe小型模块反应堆:西屋的又一个里程碑
Jacking 2011-3-2 10:23
西屋公司已正式推介其200 MWe小型模块核反应堆(SMR),并表示准备在 美国能源部 的示范项目中发挥作用。 该堆型为一体化的压水堆,所有主要部件都安装在反应堆的压力容器内,可完全在工厂内预制并能通过铁路运输。西屋SMR的非能动安全系统和部件都是基于AP1000的已有设计,而AP1000是目前中国三门和海阳正在建设的堆型,也是 美国 沃格特勒(Vogtle)和萨默尔(VC Summer)两个新建项目的指定堆型。 小型模块反应堆的堆芯和压力容器堆内构件是从AP1000的设计中演变而来的。模块底部的堆芯是由与AP1000类似的17x17的 燃料 组件构成,但降低了高度。压力容器堆内构件经过修改,用于小型堆芯,并为内部控制棒驱动机构提供支撑。水平安装的轴流屏蔽电机泵为反应堆冷却剂系统提供驱动头,一台紧凑型的蒸汽发生器和与反应堆压力容器顶盖一体化的 稳压器 构成了小型模块反应堆的完整设计。 西屋公司的技术总监Kate Jackson称,小型模块反应堆将为这个世界快速变化和多样性的市场提供另一种安全、廉价和可靠的 清洁能源 。他指出,“西屋公司将我们所掌握的 核电厂 运行、设计、认证以及非能动安全性的知识融入到一个小堆型的设计中,将为我们的 电力 客户提供更多选择。 一般来讲,相比典型的 核电站 ,小型模块反应堆在不同情况下体现出许多优势,比如,当某地的 电网 系统不能承载1000 MWe核 电站 的负荷,或者 核电 站须建在偏远地区时。小型堆有望进一步简化设计,通过批量生产提高经济性,降低选址成本,并且能在发生故障时体现高度的非能动安全性。目前,世界上许多功率在25兆瓦到300兆瓦的小型反应堆都处在不同的开发阶段。 西屋的一篇新闻报道称,小型模块反应堆是“ 能源 史上的又一个里程碑”。同时,西屋公司也表示其过去一直积极地为美国能源部即将出台的小型堆项目做准备,谋求成为“领先的行业合作伙伴”。2010年5月,美国能源部长朱棣文宣布提供2000万美元用于第四代反应堆包括小型堆的研究和开发。此外,总统奥巴马本周初提交的预算申请中包括了将用于支持小型模块化反应堆研究的9700万美元。
个人分类: 核能科普|3580 次阅读|0 个评论
[转载]我国是否已成快堆技术世界第八?铀储量是否可用三千年?
热度 1 Jacking 2011-2-19 21:39
时间:2011年02月18日 09时00分 来源: 科学时报 作者: 何祚庥 我国是否已成快堆技术世界第八?铀储量是否可用三千年?    我国科技界正迅速蔓延着一股“浮夸不实”的学风。他们热衷于“上报”夸大的成绩,也热衷于向社会公众“宣扬”夸大的成绩;以此来换取“领导”和“社会公众”的“支持”。   如果说热中子堆的运转,要求做到毫秒级的精确控制,快中子堆就要做到微秒级的控制。据我们所知,世界上至今还没有任何一个发达国家已实现快中子堆核电站持续安全运转供电。   当代核电站发展的动向是,对运转安全的要求将越来越高,而且不惜加大投入确保运转的安全。   2011年1月4日,国内各大报刊、各大网站纷纷突出报道了《中国铀利用率提升60倍,50年资源变成可用3000年》。报道认为,“我国科学家在核电技术方面取得重大技术突破,实现了核动力堆中燃烧后的核燃料的铀、钚材料回收。这项技术的专业名称叫‘动力堆乏燃料后处理技术’,由此……我国现已探明铀储量够用上3000年”。报道还引用了中核集团有关负责人的讲话:“这是我国核电领域的重大自主创新成果,意味着我国第四代先进核能系统技术实现了重大突破。由此,我国成为继美、英、法等国之后,世界上第八个拥有快堆技术的国家。”   有不少朋友,包括我的院士朋友,打电话向“我们”祝贺,认为这是核科学的一大成就,为中国的能源,为中国的节能减排解决了大问题。还有一些用化石为能源从事火力发电的院士打电话问我,“我国火力发电面临非常紧迫的形势,石油可能在20~30年内枯竭,中国未来的电力可能年需求达10亿~15亿千瓦之多,而煤最多也只够支撑100年!现在看到各大报刊、网站的报道,由于‘动力堆乏燃料后处理技术’的出现……‘我国现已探明铀储量够用上3000年’,这比我们的石油、煤的资源大多了!是不是我们这些搞火力发电的人可以松一口气了?”   但是,国外的反映却和我国媒体的报道大不相同。2011年1月5日,美国《华尔街日报》的评论说,“那是相当地大吹大擂!”   这是怎么一回事?是美国《华尔街日报》习惯性地继承了他的“贬低”中国的“传统”,还是确实是国内媒体或中核集团在那里“相当地大吹大擂”?   问题太尖锐了!虽然有少数媒体也报道了《华尔街日报》1月5日的报道,但总的来说,大多持谨慎态度。——有不少朋友希望我这位已是过时的核物理学家作一个“负责任”的回答。   下面将分四个问题,对上述问题作一些分析和讨论。    中核四○四乏燃料中试工程   究竟取得了哪些实质性成就   2010年12月21日,中核集团宣布“我国首座动力堆乏燃料后处理中间试验工程——中核四○四中试工程热调试取得圆满成功。这意味着我国成为世界上少数掌握乏燃料后处理技术的国家之一,将有力地推动我国核燃料和核电事业安全、高效发展”。   很遗憾,这里未说明这是什么样规模的“中试”。但是,据一些后续报道说,“中试厂在完成浓度为100%的乏燃料热试工作后,将进行一系列整改,以保证系统稳定运行”。“按照计划,未来中试厂将完成50吨乏燃料的处理任务”。“如果一切正常,该中试厂将进行扩建,年处理能力将提高到80吨。”负责人王俊峰表示,“‘十二五’末,中试厂将实现80~100吨的生产能力。”中核集团总经理孙勤表示:“中试厂热试成功之后,中核集团将立即筹划年处理能力200吨的项目,800吨的项目也要加快推进。”他同时表示:“对于200吨/年的后处理厂项目,中核集团已经牵头成立了大厂筹备处,积极推进项目建设。”   虽然孙勤表示,掌握技术要靠我国自己的力量,但据媒体报道说:“中核集团仍在与法国商谈引进乏燃料后处理大厂的相关事宜。业内人士表示,目前业界尚未在这一问题上达成共识。始终有不同的观点。”该人士称:“有的认为不全盘进口也可以,有的人急着进口。”   从这一系列报道可以看出,1.这只是规模很小的中试,比50吨小很多,而且还需“进行一系列整改”。2.要到“十二五”末,也就是5年后,“将能实现80~100吨的生产能力”。3.正在筹划年处理200吨能力的项目,但没有说明希望什么时候能实现年处理200吨。一个合理的猜测,至少是5年以后。4.中核集团仍在与法国商谈引进乏燃料后处理大厂的相关事宜,也就是对自己发展的技术,能否廉价地大规模生产(注:关键是廉价),并没有足够的把握。   但更重要的是“需求”。究竟我国需要“多大”的年处理乏燃料的能力。一般来说,建造一座100万千瓦的核电站,其初期投料约是70吨含4.5%的铀235的浓缩铀,年卸出的乏燃料量约是25吨。也就是说,一座标准核电站需要年处理的乏燃料,大约是25吨。中国发展的未来,正在讨论中的规划,希望在2020~2025年前,核电增长到7000万~8000万千瓦。如以80吨×25吨来计算,需要年处理的乏燃料,高达2000吨之多!这一数字较之2015年可以有年处理100吨能力的数字,约为20倍!我国能否在未来的10~15年间,将处理能力由目前仅做了5吨的试验,扩大400倍?实在是任重道远!   无怪乎国外媒体说,“事实上,中国核工业集团公司在其网站上发布的一份所署日期为12月22日的简短中文声明中表明,核废料后处理之说只是基于一项试验、一个非常小的试点项目之上”。    我国是否属已掌握   快中子增殖核电站技术的国家?   有不少媒体说,由于“动力堆乏燃料后处理技术”取得重大技术突破,“由此,我国成为世界上第八个拥有快堆技术的国家”。   很遗憾,这一报道大错特错,离事实真相太远、太远!!!   一个完整的快中子堆核电站的持续运转,通常需要有如下支撑技术和先决条件。   1.比较强大的核燃料工业。快中子堆所必须解决的重大问题之一,是必须有充足的核燃料,主要是钚239,240……的持续供应。其一次投入的所需核燃料总量达几十吨之多,其中包括浓度为20%浓缩铀,或钚239~242,主要是钚239,此外还有大量在快堆里可燃烧的铀238,而在压水堆中,可燃烧的核燃料,约是70×4.5%=3.2吨。所以其核燃料的投入,一般约是压水堆的10~20倍,而且最好做成标准的MOX燃料,因为这是当前可在压水堆,也可在快中子堆中燃烧的已知技术成熟的核燃料。据报道,中核集团后处理中试工程负责人王俊峰说:“我们最后一次(试验),制备出了合格的铀产品和钚产品,所以说我们成功了。”   这当然是一项重大成就。我们完全应向工程负责人和参与此工作的科研工作者表示祝贺。但据我们所知,“制备出合格的铀新产品和钚产品”,并不等同于已能制备出MOX燃料。快中子堆的重大技术关键之一,是必须制出合格而廉价的MOX燃料,尤其是廉价。   2.必须建立一整套从建造到连续可靠安全运转,并能持续而廉价的供电技术。目前,我国原子能研究院正在研发一个小型实验型快中子堆,已投入26亿元人民币,其预期的发电功率是25兆瓦。2010年7月23日有报道说:“中国核工业集团宣布,中国原子能科学研究院自主研发的中国第一座快中子反应堆——中国实验快堆(CEFR)达到首次临界。”这无疑是一个好消息!但接下来却又说:“这意味着我国第四代先进核能系统技术实现重大突破,我国成为世界上少数几个掌握快堆技术的‘国家之一’。”   但是,从我们来看,“首次”达到临界,只是达到持续供电的第一个开端。快中子堆必须解决的重大技术问题,是安全问题——必须百分之百地确保它的可靠,尤其是可控的安全持续运转。而一旦发生临界事故,那就是不得了的大事故,是一次小型的核爆炸!快中子堆中的快中子飞行速度极快,是通常压水堆热中子速度的1500倍。如果说热中子堆的运转,要求做到毫秒级的精确控制,快中子堆就要做到微秒级的控制。据我们所知,世界上至今还没有任何一个发达国家已实现快中子堆核电站持续安全运转供电。有些国家曾研发了一段时期,大多已停止研发。只有俄罗斯仍在坚持不懈地努力,也有个别试验性电站在那里运行。俄罗斯在快中子堆应用方面的主导的研发方向,是用快中子堆发电,作为核潜艇的动力。   至于电价,目前的中国实验快堆,每千瓦投资约是10万元人民币,比火力发电8000元/千瓦造价约高了10倍。其冷却、传热系统用的是液体金属钠循环,其投资比高压水冷却的投资要大一些。为达到高效发电,当然也少不了能支撑高压水蒸汽的大容器。当前,第三代压水堆型核电站的投资约是18000元/千瓦。加上移民,至少上升到20000元/千瓦。当代核电站发展的动向是,对运转安全的要求将越来越高,而且不惜加大投入确保运转的安全。一个严峻的问题是,中国的快中子堆核电站技术,何年何月,其电价才能降到和第三代核电站相接近的水平?   3.必须有快中子堆乏燃料快速的后处理技术,还要有相应强大的能处理快中子堆乏燃料,不断提取钚239、240……的工业。快中子核电站的重要特点,是在消耗核燃料发电的同时,不断新产生的核燃料,其增殖系数通常是1.6,即烧掉1个钚原子,会增加1.6个钚原子。但是,这一新增加的0.6个钚原子,必须不断地从快中子堆中取出来,才能做到快中子堆核电站的持续、高速发展。所以,一个完整的快中子堆核电站核发电技术,必须包括快中子堆乏燃料后处理技术,而且要有适用于快中子堆的MOX燃料的工业化生产的技术。现在部署的乏燃料后处理的生产线,仅能适用于压水堆,并不能直接搬到快中子堆乏燃料的后处理。问题是,压水堆乏燃料后处理技术,并不等同于快中子堆乏燃料后处理技术。两者衰变产物并不等同,其放射性强度以及相对比例也不相同。   4.从第三代核电站技术到第四代核电站,无疑是技术上的大跨越。但也要指出,这一“第四代核电站”技术,离真正可持续、可迅速增殖、发展的快中子堆发电技术,尚有一大段距离。现在试验运行中的钠冷却的快中子堆的钚239、240……的增殖系数仅有1.2。也就是每烧掉1个钚原子,仅增加0.2个钚原子。所以,如果以这一“钠冷却的快中子堆首次达到临界”和“压水堆的乏燃料后处理试验获得成功”,这两项技术成就,和今后将要走的很长的路程相比较,就只能说,仅仅是“万里长征的第一步”。    掌握了乏燃料后处理和快中子增殖堆发电技术,是否使我国天然铀资源从50年延伸到3000年?   首先需要解释,为什么我国天然铀只能“支持”正在建设中的“第二代”、“第三代”核电站50年?这一结论,当然源自能源专家的估算:“目前已探明世界上(经济上)有开采价值的铀为500万吨,而一座1000兆瓦(100万千瓦)的核电站,要消耗的铀为:初装量365吨+年补充量174吨(运行30年约需天然铀5500吨)。能源专家按年增长率2.5%(1989~1990的低潮增长率)估算,现有储量只能维持到2035年左右。”2035年-1990年=45年。当然,这只是1990年的估算。现在发展的形势,包括储量和增长速度都超过了1990年的预计。已去世的核动力专家赵仁凯院士曾在生前给出一个估算,说我国天然铀资源最多仅能维持60座标准核电站(包括可能进口的天然铀),持续运行40年。赵仁凯甚而建议这60座标准核电站,是我国核电站发展的上限。现在,由于人们公认核电站已可能从40年的全寿期,延长到50~60年。而且天然铀可能扩大进口,也可能由于开采、提炼技术的改进,再加上我国还有某些可开发的属于贫矿的天然铀资源,有可能支持60座标准核电站,持续运转50年。既然天然铀资源利用率可扩大60倍,所以,可支持的年限也就延长到50×60=3000年。这里要请人们高度注意:核科学家说的是,如果只建造装机为0.5亿千瓦的核电站,我国天然铀资源可支撑到3000年。但如果我国电力工业需要10亿~15亿千瓦的装机,那就只能支撑100~150年了。可以期望这一支撑,可大幅度减少煤的污染和CO2的排放,可以和中国的“煤”并驾齐驱,但绝不是“搞火力发电的人们可以松一口气”,因为这仅是“半壁江山”。   更重要的是,上述资源利用率可提高60倍的估算,只是1990年的估算,现在已不再准确。原因是,由于核发电技术的不断改进,设计的不断更新,已大幅度提高了压水堆或热中子堆类型核电站的资源利用率。   下面首先介绍一下,所谓快中子增殖堆可将资源利用率扩大60倍的说法,是怎样算出来的。我国核燃料专家王方定院士曾在一篇介绍乏燃料处理的长文中,给出如下估算:   “目前核能主要是利用铀235,但它只占天然铀中的0.7%,即使考虑到压水堆的转化比为0.6,天然铀利用率也只有0.7%+0.7%×0.6=1.1%。”   我国学者连培生在《原子能工业》(2002年版,连培生著)书中(第70页,表2-17)有如下表述:对于目前的压水堆,铀资源的利用率分别为:如果是一次通过(即乏燃料不后处理,直接处理)则铀资源利用率只有0.58%;如果进行后处理,只复用铀,则铀资源利用率为0.75%;如果后处理后铀和钚复用,则铀资源利用率为0.98%,近似为1%。   由于快中子增殖堆,一般可能进一步再烧掉慢中子堆燃烧后剩余的铀238的60%,所以有60倍的增益。   但是,新型压水堆的设计和改进,除不断提高其安全运转性能外,当然也要不断提高热中子反应堆的资源利用率。如果说,老式的压水堆加上后处理……只能烧掉1.0%的天然铀,新型压水堆已能烧掉3%~4%天然铀。原因是,新型压水堆的设计已大大加大了装料中铀的浓缩度。在老式的压水堆设计中,真正能烧掉的核燃料也就是仅约0.5%左右的铀235,加上少量的钚239,这就是连培生教授指出的“铀资源利用率只有0.58%”。但由于新型压水堆中铀235浓缩度的提高,在新型压水堆中燃烧掉的核燃料,将不仅是铀235,还有新产生的和再循环中的钚239,也有可能调节热中子堆里中子的谱形,适当增大钚的再生的转化比。而可期望不使用后处理技术,即能在慢中子堆中再烧掉1~2代的新生的钚239——也就等价于在慢中子的压水堆中,还能多烧掉部分的铀238。如果再加上后处理的铀和所提取的钚的再利用,就完全可能在压水堆中将铀的资源利用率提高到3%~4%。所以在国内的新闻报道中,纷纷说,“在当今世界的核电技术下,核燃料燃烧了3%~4%左右”。也就是从过去仅燃烧的1%,上升了3~4倍。过去我们一直认为“已探明”的铀资源仅能支撑25座标准核电站,运行30年。现在由于所掌握的资源量的增大,有望扩展到支撑80座标准核电站持续运转60年。其实这里正需加上另一重要因素,即在慢中子堆中的核燃料的燃烧,已由于过去的仅烧1%,上升到可燃烧3%~4%。   但是,过去人们之所以认为快中子增殖堆能提高60倍的资源利用率,其前提是已认定压水堆的资源利用率仅有1%;而如果压水堆可提升到3%~4%,那么快中子堆的资源利用率就仅能再提高60÷(3~4)=15~20倍。或者仅能支撑功率为7.5亿~10亿千瓦的核电站持续运转50年!这比煤贡献小多了,只能作为煤发电的重要补充,不可能取代煤,更赶不上水电。中国有5.4亿千瓦技术可开发的水电资源,如能开发出来,完全能持续利用几千年!    我国“快中子堆已首次达到临界”的突破和已实现“核动力乏燃料后处理技术”的报道,是否涉嫌“相当地大吹大擂”?   回答是:不仅仅是“相当地大吹大擂”,而且连世界上快中子增殖堆发电技术的现状,都没有说清楚。我国不仅不是“世界上第八个拥有快堆技术的国家”,而且世界上至今只有俄罗斯才是接近拥有完整的快堆技术的国家。据报道,俄罗斯现在仅能年生产5吨的MOX燃料,显然不足以大量供应快中子堆的迅速发展。   为什么我国有关快中堆发电技术的报道,竟出现了如此巨大的偏差?这就不得不归之于我国科技界,包括中核集团在内的科技界,正迅速蔓延着一股“浮夸不实”的学风。他们热衷于“上报”夸大的成绩,也热衷于向社会公众“宣扬”夸大的成绩;以此来换取“领导”和“社会公众”的“支持”,以此来“骗取”科研经费、表扬、奖励,包括升职等等的“好处”。这是我国科技发展的一大“公害”。如果说科技界及其领导机关有什么“学术腐败”的话,这将是影响我国科学技术迅速蓬勃发展的最大、最突出的“公害”。   在上世纪60年代,我曾有机会参加原子弹、氢弹的研究和开发,有幸听到下列一则故事。1964年10月16日,我国爆炸了第一颗原子弹。试验成功后,主持研发工作的领导同志向毛主席、周总理汇报试验成功,并询问要不要发公报。毛主席问:“你们会不会只爆炸了一堆化学爆炸物,哄我说,原子弹已爆炸成功?”这一提问太尖锐了。在座参与汇报的领导同志都不敢贸然回答,当即打电话向我们的老师们核实有关情况。当然,前辈核科学家均给出了肯定的回答。对于是否发公报,毛主席仍主张慎重,看一看国外的反应再说。由于外电纷纷大量报道了中国爆炸第一颗原子弹,毛主席才最后拍板决定发布原子弹已爆炸成功的公报。我还能举出毛主席、周总理在听到我国科技工作已取得重大成就的汇报,总是采取慎重态度的其他例子。可是,现在出现的新动向,喜欢的是“大忽悠”,而且是“上下交相忽悠”!   然而,我们也要为中核总公司孙勤总经理说几句公道话。我看到一个内部材料,在2010年12月21日中核集团的现场发布会上,孙勤再三强调,“中试工程热试验成功,只是万里长征第一步”。可见,中核集团领导层中也不乏头脑清醒人士。虽然已是迈出了十分重要的“第一步”,但不能说成已走完了“万里长征”中的80%!不知道为什么,未见中核集团的领导层,正面出面澄清上述“大吹大擂”!而重要的是,这一“大吹大擂”,已“忽悠”到决策层。   (作者单位:中国科学院理论物理研究所) 引用地址: http://www.qstheory.cn/kj/kj/201102/t20110218_68708.htm 博主相关文 章:如何实现“铀资源可持续利用3000年”
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[转载]对《揭秘压水堆》文章的几点订正
Jacking 2011-1-9 12:39
对《揭秘压水堆》文章的几点订正 对《揭秘压水堆》文章的几点订正。 (2176 bytes) Posted by: mirror Date: November 11, 2010 06:17PM 人们重新关心核电是个好事情,因此陈老师的文章《神秘的核电不神秘(2)--揭秘压水堆》是有意义的( )。但文中有些小问题,需要订正一下。第一个比较致命的是 要想得到更多的转动机械能,就需要通过提高蒸汽的温度和速度的说法 。应该是 只有通过提高蒸汽的温度的方法 。其它的虽然也是技术,但是根本的热机原理就一个指标温度。根据这个思路,相关的文字需要作出修改。当然这些事情对于一般读者不会有什么意义。但是对新一代人的教育,得不到最好的结果并不能成为不做最好的、最大的努力的理由。 第二个比较致命的说法是 大概是15.5MPa,相当于155个大气压。在这么高的压力下,把水加热到300℃也不会变成蒸汽 。按照这篇文章的文脉(后出的蒸汽发生器),应该是说把水加热到300℃也不会 沸腾 。这类设计叫做加压水型核反应堆,大多数核电站采用此设计。也有沸腾水型的核反应堆的设计。 第三个比较致命的说法是 当我们用一个中子来撞击一个原子核,在速度和角度合适时,可以把这个原子核撞散,而被撞散出来的物质可以重新集合成新的原子核,这些被装散后集合的新原子核的总质量将会小于原来的原子核的质量。 这个描述与实际发生的有很大的距离。当然一般人怎么想都无所谓,在此就不作具体的修正了。 第四个比较致命的说法是 科学家们通过各种实验找出各种中子速度和原子核种类相撞击之后的情况,收集起来,成为核数据库。中子的速度也可以用中子的能量来表示,一个范围内的能量称为中子能谱。能谱高叫快中子,能谱底的叫热中子。 正宗的表述是中子与原子核反应截面积(大小)的(能)谱。为了维持链式反应,就必需让中子与原子核有较大的反应截面积。这个能区的中子温度正好在室温附近,因此又称为热中子。中子能谱这一段叙述都是支离破碎的,需要重构。 慢化剂与冷却剂应该说是减速剂兼冷却剂,环路应为闭路。堆芯冷却和慢化用的水称为一回路水应为 堆芯冷却和中子减速用的水称为一次循环水 。 用来产生蒸汽的水叫做二次循环水 。 这样的题材很不错。也希望陈老师能继续写下去。只是首先要作者自己能够看得通顺的文章才能算好。看得出来陈老师写作时偷工减料的痕迹。的确核发电工程涉及到很多方面的知识,都能归纳在一起,让一般人能了解也不那么容易。但是正是这种不容易才体现出陈老师文章的价值。因此才希望陈老师再努力。 就是论事儿,就事儿论是,就事儿论事儿。 http://www.starlakeporch.net/bbs/read.php?1,71363 本文引用地址: http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=383028
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如何实现“铀资源可持续利用3000年”
Jacking 2011-1-8 16:48
最近中央电视台的一则核电新闻引起了社会的广泛关注(相关视频: http://news.qq.com/a/20110103/000221.htm )。新闻报道了我国自主研发的动力堆乏燃料后处理技术取得了新突破。这确实是一个领人振奋的好消息,因为没有掌握乏燃料后处理技术,中国就不可能大规模核电建设。不过,按我们现有的技术,距离报道中铀资源可持续利用 3000 年的目标还远在呢。 何为乏燃料后处理? 动力堆,也就是核电站,用的燃料是做成一根根的燃料棒的形状。燃料棒中的燃料含有 3%-5% 浓度的 铀 -235 ,这铀 -235 就是用来发生裂变反应的元素。核燃料在核电站中烧过之后会有 0.15%-0.3% 浓度的铀 -235 剩下来,同时也会有一部分钚 -239 产生。钚 -239 也是一种核燃料,不过天然元素中没有,需要在核反应过程中产生。这些被烧过的核燃料成为乏燃料。 动力堆乏燃料后处理技术就是把这些烧过之后的乏燃料进行处理,把里面的剩下的 0.15%-0.3% 浓度的铀 -235 和钚 -239 提取出来,然后再用到动力堆中去利用。这就是动力堆乏燃料后处理技术一种重要的作用:核燃料回收。 如果能把乏燃料中的剩下的铀 -235 提取出来,铀资源利用率可以提高 25% 左右,再把乏燃料中的钚 -239 提取出来,铀资源利用率可以提高 17% 左右。乏燃料后处理技术在确实提高了铀资源利用率,而且在核废料处理中也有着极为重要的作用。 乏燃料后处理技术在一些核能大国已经发展得相当成熟。从 20 世纪 40 年代到 60 年代,美、苏、英、法就已经分别建立了乏燃料后处理厂,那时候主要还是为军用技术。到了 70 年代,随着核电的大规模应用,新一批的动力堆乏燃料后处理厂也相继建起来了。我国在核电大规模应用的前夕掌握了乏燃料后处理技术,确实是一项令人振奋的好消息。 如何实现铀资源可持续利用 3000 年 中央电视台的报道多多少少有点误导了观众,以为有了动力堆乏燃料后处理技术,我国铀资源利用率就能提高 60 倍。其实这是一个错误的说法。 铀资源可持续利用 3000 年的美好愿望必需是乏燃料后处理技术与核燃料增殖技术结合起来,才有可能实现。核燃料增殖技术现有比较成熟的技术就是快堆。 快堆的全称叫快中子增殖反应堆。什么是快中子?中子是具有能量的,中子撞击原子核发生裂变反应跟中子的能量有关系。不同原子核发生裂变反应的难易程度不同,有些只要能量比较低的中子撞击它就可以发生裂变反应,而有些则需要能量比较大的中子撞击才能发生裂变反应。我们把能量比较小的中子成为热中子,而把能量比较大的中子称为快中子。我们之前提到的,铀 -235 铀 -233 ,钚 -239 都是属于比较容易发生裂变的元素,它发生裂变反应时只需要热中子就够了。不过这些元素中只有铀 -235 是天然存在的,而铀 -233 和钚 -239 都是需要人工制造。铀 -233 和钚 -239 的制造是用快中子与钍 -232 和铀 -238 发生反应产生的。这些反应都能在快堆中进行,通过这些反应可以实现核燃料增殖,所以成为快中子增殖反应堆。 在天然铀中只有铀 -235 只占了不到 1% 的份额,而其余的都是铀 -238 。我国是贫铀国家,却是一个富钍国家,如果钍资源得到利用,对我国的核能来说是一大笔丰富的资源。 把钍 -232 或铀 -238 放到快堆中进行反应,反应结束后留下的是铀 -233 和钚 -239 ,再把快堆的乏燃料运到乏燃料后处理厂,把其中的铀 -233 和钚 -239 提取出来,然后再运到核燃料加工厂制成燃料棒,这些燃料棒可以用于压水堆,也可用于快堆。如果这一循环得到了应用,铀资源利用率提高 60 倍就将成为可能。 愿景固然美好,但路途还很遥远。 2010 年,我国的快堆才首次实现临界,是世界上第 8 个拥有快堆的国家。美、俄、法等国家造在 70 年代就以实现了快堆临界,并建造了几座示范堆,但由于快堆技术性,经济性等难题,实现快堆大规模商业应用还困难的,而中国的快堆商业应用就更不用说了。
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中国核电的做强方针
热度 1 liweiyin2009 2010-12-10 15:04
与中核总总经理孙勤商榷 中核总集团最近获得全国十大优秀企业称号,我首先表示祝贺。在阅读了记者采访总经理孙勤的讲话后,我又有些话想与孙总经理商榷。 首先,我十分同意孙勤关于核电作为绿色能源,由大变强是硬任务和安全永远是永恒主题的提法。 每100万千瓦核电站取代一座同等规模的火电厂,可以向大气每年减排600万吨二氧化碳和7万吨二氧化硫,这对于当今响应改善大气环境的世界大课题,核电站确实有着巨大的优越性。不仅如此,选择核电,还可以大大节省煤炭,减少对煤资源的需求。此外,同样是绿色能源,和大型水电相比,没有那么大的环境和社会影响(诸如河流通航、上游泥沙淤积,居民迁移等),和供电能力较小,电价较高的风电和光电相比又有它单位机组发电能力大和电价不高于火电的优势。所以核电作为绿色能源,由大变强是硬任务的提法和做法是正确的。这确实让我国所有新老核电人员感到欣喜。目前,中国,作为一个国家,在建核电站的开工项目排在世界首位,对于这一点国内外似乎有些担忧,但是,对于一个有着约960万平方公里国土面积和14亿人口的一个正在发展的国家来说,这个数字并不惊人。也正因为这个,我对孙总经理的第二点十分认同。 核电属于绿色能源,但是却带着核字,也就是说,它带有着放射性污染的问题,。从美国三里岛和前苏联切尔诺贝利的事故以来,国际原子能委员会加强了对在建核电站的要求,譬如对原型和参照电站的区分,一些核电大国都在核电安全上下足了功夫,譬如,法国核电站中增加了安全监视系统,各国对在建的新型核电站都对反应堆厂房开始采用双层安全壳的做法等等,不仅如此,在核电站的建设和运行过程都特别强调一整套质保体系,强调使用有资质的公司,国家有独立行使对核工程监督的核安全机构(核安全局),强调对运行人员的培训和必须获取安全局颁发的运行执照等等。关于这一点,我在我的博客上已多次发文强调,在此不再赘述。我只是想说,总理强调是一回事,下面在遇到进度和质量的矛盾时,千万不要另是一回事,其次,保证安全必须有一套科学的管理体系,这套体系要深入每个管理者和工作人员的骨髓,而不是领导的强调。 在谈论安全的问题时,特别还要强调运行后的对设备管道的及时检查和维护,对有故障的设备和管道及时维修或更换。其次,对民众还要加大核电知识的普及,以减少不必要的恐慌。 但是我对孙总经理对核电做强的观点有些异议。何谓做强?做大和做强之间有无辩证关系?何为自主?引进和自主的关系是什么?什么是自己的品牌? 首先,核电是在国内做大的同时在做强。法国在成为核电强国之前并是因为先有了品牌,而是他们坚持核电为法国电力的主力,在全世界,法国核电站国内用电达到接近80%。法国把核电作为主要方向,取代石油发电,其中的原因还在于法国没有自己的资源,是在世界第一次发生能源危机的时候做出的决策,为了坚持从60年代起就不变的这个方针,他们从航空业引进了一整套质量管理体系,坚持对人员的培训,法国核电的安全运行和向外界开放(公关)使得周围国家都没有反对之声。他们对核电安全的重视,包括不希望他们出口的中国大亚湾核电站出纰漏,以影响法国国内外对核电的恐慌。此外,坚持运行人员与附近村落居民同住,凡是给核电站职工的福利都与居民共享,譬如小学,用电的方便等等,一个核电站建成,附近村落也都得到了发展,于是国内没有了反对声。国内的成就使他们赢得了在世界上的声望。1982年,广东在与法国电力公司谈判时,在开始,法国电力公司让他们替业主负责时,曾经一头雾水:法国电力公司主管法国的事,是法国的电力部,怎么要我们帮忙中国担当业主的责任(谈判中反复强调着responsibility这个字)?到1986年终于和广东签下了服务合同。到今天,法国电力公司在中国北京设立亚太分公司,真正走上了世界,其实,我倒觉得,是中国广东项目帮了他们的忙。法国的法马通也是对国内核电设备设计和供应、堆芯在役检查等的成功经验才让他们有了包括中国、美国的市场,而今成了现在的阿海珐公司,在世界上成了知名核岛供应商。 我们今天在转变发展方向,在强调国家民生问题的时候,在解决国内绿色经济的时候,核电首先是在国内发展,让核电首先造福于中国国民,而不是以能否出口为做强的目标。中国还有那么多的地方缺点,内地核电还需要发展核电,傍着大江是发展水电还是核电?大城市可否通过电网使用核电?在国内核电达到一定比例后,我们的队伍得到了锤炼,设备供应得到了保证,众多的核电站的运行都保证是优质的,到那时,强就会出现在眼前。 自主难道就以能否出口为标志?否也。 法国在60年代决定走核电道路时,首先想到的是从美国引进西屋900Mwe机组,人在美国接受培训,技术是美国的,当时美国西屋对他们的要求是,十年之内不准修改和变动。他们在底下,由法国原子能研究所(CEA)牵头,默默耕耘,在十年专利合同期满后,得出了他们自己的M310,其实M310的基本技术还是原来的900Mwe的基础,正好是在美国三里岛事故之后,他们在安全系统和安全检测上作了改动,M310就成了法国的,他们的格拉芙林电站(1985年投产)就是我们的参考电站,是我们大亚湾核电站引进的(1986年与法国签的合同)的机型(其实,他们在大亚湾又在格拉芙林基础上有改进)。 再举例说,日本看中了比利时原子能研究中心的废物焚烧炉,全部引进,还派了一位工程师在比利时搜集各种资料,比利时中心对他们提防的很紧。日本把设备引进后,加上搜集到的资料,组织了专门的人员进行消化,而后根据自己的特长,把废物焚烧炉的操作全部改成了数字控制,那是1985年,数字控制在世界上还在起步阶段,这样一来,这套废物焚烧炉就成了日本的技术,比利时人翻过来到日本去学习。 引进、吃透、改进加上时间(技术发展得很快,专利也有时间的限制),自己真正掌握,有所改进,就是自主。不能说我国目前只有70年代闭关自守时干的秦山一期300Wme才是真正自主的(注:那时也请了美国顾问,但是美国长时间来对我们实施设备进口限制)。这样一说,似乎我们改革开放以后在核电上就都只是抄袭了?一点没有改进,没有因地制宜,没有创新?实际上,我们有堆芯自己的计算,质保管理上的改进,有建设方案上的创新,有自己主控制室的设计等等,这都是属于我们自己的。其实,所有的技术都是在世界前人的基础上改进而得的。广东岭澳一期是法国的技术,但是二期已经成为了我们自主的品牌。我们首先可以自主地在国内发展,我们还需要解决内地建核电站的问题。 中国的国土面积,相对于人口来说,还是小的,如何提高单个机组的发电能力就是少与民争地,多提高国家土地的使用效率,所以,大功率机组的建设和消化不可忽视。 总之,核电在国内先做大、做强,就会有自主。企业要利润是可以理解的,但是国企首先是要造福于民,然后是出口赚外汇,这两者关系又是辩证的。至于出口,对于核电,这里还有国际政治环境和其他国家内部的问题,比较复杂。其次,如果谈出口,形式也可以多样,包括可以不妨和国外公司联手(我们已经不是20年前的中国,有了自己的实力),在经济全球化的今日这已不足为奇,国际公司有的是。这是后话。 总之,我希望中核总把国内建设搞好,真正成为国内外信得过的公司,说到品牌,对于核电,不同于一般民品,这才是一个重要的品牌。我在这里和孙总商榷。
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从大亚湾核事件说起
songshuhui 2010-11-24 17:49
沐右 发表于 2010-11-23 05:17 2010年10月23日,广东大亚湾核电站发生了一级核电站运行事件,发现核反应堆的余热排出系统(又称为辅助冷却系统)管道发生泄漏,但四天之后才通报外界,引起了一定的质疑 。 那么,这次事件有多严重呢?核事故有多可怕呢? 在《 辐射伤害知多少?(上) 》里面,我们简单地介绍了核辐射的种类、对人体造成伤害的原理,并通过数据的对照,说明了大家对天然辐射(自然辐射)、乘飞机出行中多受到的宇宙辐射、正常工作的核电站辐射并不用太过担心。每年我们受到的天然辐射就达到了2.4mSv,随着地理位置的不同,地表氡含量的不同, 这个数字一般可能在1-10mSv甚至更大的范围内变化 。 与此相比,正常工作的核电站并不会给我们带来辐射量上的显著变化。 不过呢,俗话说的好,马有失蹄,即使技术再先进,管理再严格,包括核燃料处理、核电站、核废料掩埋、工业和医学核应用等和放射性材料有关的人工的核设施也会因为某些技术故障或者人的疏忽而发生意外,而这些意外往往会引起公众的恐慌 。在这些设施里面,核电站因为在设计上就是为了可控地从驱动原子弹爆炸的核裂变反应里面获取能量,而且历史上曾经发生过切尔诺贝利事故这样极其严重后果的核泄漏,更是部分人心目中的不定时炸弹。实际上,核电站并不能像原子弹那样爆炸,并且发生严重的核事故的几率极低(拓展阅读: 小蓟夏静好 的《 核电站安全吗? 》)。比较起来,核电站比其他的能源来源都要安全 。 法国的Cattenom核电站照片(来自 Dr. Alzheimers photo blog ,说老实话,大亚湾核电站长的不好看)。 说它安全,不是说核电站不会发生事故,而是说从设计、建造到日常运营都有严格的安全设定,而且对于可能发生的各种事故都是有所预计有所准备的。就像地震的分级一样,核事故也有表明严重程度的分级。下面的表格是我翻译的《国际核事故分级表》 ,希望能对大家理解核电站的安全性有所帮助。表中列出了1-7级事故的分级标准,每高一级事故的程度大约严重十倍。所有程度非常轻没有任何危险的事件都被包括在0级里面,1级是异常情况,这次大亚湾核电站发生的是一级事件,反应堆辅助冷却系统的管道出现三条微细裂纹 ,发生的是一级核电站运行事件,在分级表上被认为是对周围的居民和环境没有影响,泄漏发生在安全防护系统之内。按照《国际核事故分类表》,1-3级的严重程度并不够事故的标准,被归类为事件,而4-7级才真正被称为事故(切尔诺贝利事故就是7级事故)。再者,按照新闻里面的说法,这次事故导致每名工作人员吸收的辐射不多于2mSv(1Sv=1焦耳每千克) 。这个数字远低于国际标准里面核电站工作人员每年最大允许的辐射剂量(50mSv,国家标准也是这个数字),也远低于核电厂标准里面每年20mSv的年最大辐射剂量,可以认为对身体并没有危害,属于一级事件里面的安全部件有微小问题,并不严重。事发之后广东省在核电站周围的辐射监控点以及香港对空气中辐射的监测也都没有发现任何异常。从表里面也可以看出,0~1级事件对核电站周围的居民和环境没有任何危害,而考虑到向公众通报则有可能引起不必要的恐慌,按照国际惯例是不需要通报的。日本于2000年6月颁布了《核灾害事件应急特别法》(日文为原子力灾害对策特别措置法,简称原灾法),规定,发生国际核事件分级表(INES)2级或2级以上的事故,都必须及时在互联网上用日文和英文公布,而一级事件是不包括在内的。 :表里的标准是并列的,有一条符合某一级的标准即为那一级的事件。比如说,1979年3月28日,美国宾夕法尼亚州的三里岛核电站发生了放射性物质外逸的重大事故(5级),由于一系列的故障和管理、操作的失误,反应堆堆芯冷却系统被错误地关闭,导致了堆芯融化。由于反应堆的几道屏障工作完好,没有任何伤亡,在事故现场仅有3人受到了略高于半年容许剂量的辐射。虽说周围有约20万居民撤出这一地区并且引发了全美各地的恐慌,但是对核电厂附近的民众实际上增加的辐射剂量相当小,它符合5级事故的反应堆堆芯严重受损的标准,主要的损失是经济上的。参见 这里 和 这里 。 细心的朋友们可能注意到,新闻里面提到这次泄漏的辐射相当于20次x光的剂量,根据新闻里面给的数字 ,算出的一次x光检查对应的辐射是0.1mSv,而在《 辐射伤害知多少?(上) 》里面我们提到的一次医用x光检查的平均辐射是1.2mSv。这两个数字并不矛盾。实际上,随部位的不同,医用x光检查的辐射剂量是不同的,根据新加坡善达社区医疗(SATA Common Health)的数字,一次医用x光检查的辐射从最低的小于0.01mSv(四肢肢体及关节)到最高的3mSv不等(钡餐) 。数字之间并无矛盾。 对于机场、地铁站的行李检查用的x光安检仪来说,首先,辐射只作用在行李上,对人体是没有辐射的,而且x光也不能留在行李上等待人的吸收。再说,安检仪用的辐射剂量一般要比医疗用的剂量要小,即使泄漏出一点也对人体无害。科学家们有时候会比一般公众更关心安检仪的辐射问题:在干细胞研究领域里,有时候需要在不同国家之间转运干细胞样品,而样品要放在手提行李里面接受x光机的检查,那样品会不会坏掉啊?经过科学家统计研究,每次行李行李安检过程中,受到的辐射是约0.0015mSv,对样品没有危害 。根据这个数字,我们可以相信,即使把乘客像《幸福终点站》里面的维克多那样塞进x光行李安检仪里检查,对于人体也是完全无害的,甚至说天天从行李安检仪里面过,一年增加的辐射量也不到0.6mSv,跟天然辐射的数字比较起来也是不值得担心的。 随着经济生活的进步,人类对能源的需求越来越高。作为当前能量主要来源的煤炭、石油和天然气储量有限,总有耗尽的一天;水电清洁干净,但是总量实在有限;而我们寄予厚望的太阳能、风电目前成本还相对过高,还不能大规模地应用。核能作为清洁、干净、环保、安全的能源方式,是目前人类解决能源问题的必然选择,世界上很多国家和地区都有不少正在建设或者计划建设的核电站 。只要核电站的选址、建造、运营满足一定的标准 ,对于正常建造的核电站,完全没有必要恐慌。实际上,很多国家的民众都对核电站有所担心甚至谈核色变,比如说美国医院里面的核磁共振成像就被称为磁共振成像,避开核这个恐怖的字眼。实际上多了解一些关于核电站各个方面的知识,就能够很大程度上缓解这种因为不了解而产生的恐惧情绪。 参考: 1.文汇报,《 大亚湾再漏核电 工人如照20次X光 》,http://trans.wenweipo.com/gb/paper.wenweipo.com/2010/11/16/HK1011160013.htm 2. 联合国原子辐射效应科学委员会, Report of the United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation to the General Assembly , http://www.unscear.org/unscear/en/publications/2000_1.html 3. 南方都市报,《 谣传钴60爆炸 杞县群众忙逃离 》,http://gcontent.oeeee.com/6/9a/69a5b5995110b36a/Blog/a3a/4acd62.html 4. 世界核能协会, Safty of Nuclear Power Reactors , http://www.world-nuclear.org/info/inf06.html 5. 新加坡善达社区医院(SATA Common Health), Safty Radiation Exposure in X-ray Examinations , http://www.sata.com.sg/upload_doc/Safety%20Precaution.pdf 6. Andreas L. Petzer et al., Breaking the rules? X-ray examination of hematopoietic stem cell grafts at international airports , Blood 99, (4632), http://bloodjournal.hematologylibrary.org/cgi/reprint/99/12/4632.pdf 7. 世界核能协会, Worldwide reactors under construction , http://world-nuclear.org/NuclearDatabase/rdresults.aspx?id=27569ExampleId=62 8. 国家环境保护局,《 中华人民共和国国家标准-核电厂环境辐射防护规定 》, http://www.zjepb.gov.cn/UPLOAD/EPStandard/z276.pdf 感谢 水龙吟 , Sheldon ,山要和whig对本文的帮助。 《 辐射伤害知多少?(上) 》那篇文章之后,有很多朋友们参与讨论,提到了大亚湾核电站的事情,所以才写了这篇文章,在这里多谢在群博上参与讨论的朋友们。
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对《揭秘压水堆》文章的几点订正
liwei999 2010-11-12 13:32
对《揭秘压水堆》文章的几点订正。 (2176 bytes) Posted by: mirror Date: November 11, 2010 06:17PM 人们重新关心核电是个好事情,因此陈老师的文章《神秘的核电不神秘(2)--揭秘压水堆》是有意义的( )。但文中有些小问题,需要订正一下。第一个比较致命的是 要想得到更多的转动机械能,就需要通过提高蒸汽的温度和速度的说法 。应该是 只有通过提高蒸汽的温度的方法 。其它的虽然也是技术,但是根本的热机原理就一个指标温度。根据这个思路,相关的文字需要作出修改。当然这些事情对于一般读者不会有什么意义。但是对新一代人的教育,得不到最好的结果并不能成为不做最好的、最大的努力的理由。 第二个比较致命的说法是 大概是15.5MPa,相当于155个大气压。在这么高的压力下,把水加热到300℃也不会变成蒸汽 。按照这篇文章的文脉(后出的蒸汽发生器),应该是说把水加热到300℃也不会 沸腾 。这类设计叫做加压水型核反应堆,大多数核电站采用此设计。也有沸腾水型的核反应堆的设计。 第三个比较致命的说法是 当我们用一个中子来撞击一个原子核,在速度和角度合适时,可以把这个原子核撞散,而被撞散出来的物质可以重新集合成新的原子核,这些被装散后集合的新原子核的总质量将会小于原来的原子核的质量。 这个描述与实际发生的有很大的距离。当然一般人怎么想都无所谓,在此就不作具体的修正了。 第四个比较致命的说法是 科学家们通过各种实验找出各种中子速度和原子核种类相撞击之后的情况,收集起来,成为核数据库。中子的速度也可以用中子的能量来表示,一个范围内的能量称为中子能谱。能谱高叫快中子,能谱底的叫热中子。 正宗的表述是中子与原子核反应截面积(大小)的(能)谱。为了维持链式反应,就必需让中子与原子核有较大的反应截面积。这个能区的中子温度正好在室温附近,因此又称为热中子。中子能谱这一段叙述都是支离破碎的,需要重构。 慢化剂与冷却剂应该说是减速剂兼冷却剂,环路应为闭路。堆芯冷却和慢化用的水称为一回路水应为 堆芯冷却和中子减速用的水称为一次循环水 。 用来产生蒸汽的水叫做二次循环水 。 这样的题材很不错。也希望陈老师能继续写下去。只是首先要作者自己能够看得通顺的文章才能算好。看得出来陈老师写作时偷工减料的痕迹。的确核发电工程涉及到很多方面的知识,都能归纳在一起,让一般人能了解也不那么容易。但是正是这种不容易才体现出陈老师文章的价值。因此才希望陈老师再努力。 就是论事儿,就事儿论是,就事儿论事儿。 http://www.starlakeporch.net/bbs/read.php?1,71363
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神秘的核电不神秘(1)--初识核电
Jacking 2010-11-7 20:29
  核电,这个曾经被评为二十世纪人类最伟大成就之一的孩子,却是在偏见和严重的不公平待遇中度过他的童年,而且一度近乎夭折。到了二十一世纪,人类在气候变暖和能源危机两大魔鬼面前手足无措时,才想起了一个叫做核电的孩子在地窖里蹲着。于是,核电又重新回到了人类的视线。我们先来初步认识一下核电这个苦命的孩子。   1、世界上有核电站?   为了避免引用过多的专业词语,我们把一个大亚湾核电站当做一个单位来计算世界核电总量(大亚湾核电站有两台机组,每台90万千瓦,共180万千瓦)。截至2005年底,世界上现有运行核电站442座,总装机容量3.69亿千瓦,每年发电约占世界发电总量的17%。折算成大亚湾核电站的单位,现在世界上大约有205个大亚湾核电站,其中法国约有35个,约占全国发电总量的78%;美国约有54个,约占全国发电总量的20%;中国约有5个,约占全国发电总量的1.2%(以上数据参考《核电中长期发展规划(2005~ 2020年)》)。此外,最近岭澳二期已经开始发电,这尚未计算进去,容量相当于一个大亚湾核电站。   2、世界上有多少个核电站正在建设?   跟上面一样,我们还是用大亚湾核电站做单位。截至2010年1月,现在世界上在建的核电站有54台,总装机5408万千瓦,大概相当于29.5个大亚湾核电站。其中,中国在建21台,2295万千瓦,大概相当于12.75个大亚湾核电站,占世界在建核电总量的42%。(注:数据来源有些滞后,但足以定性了解核电动态)   3、在今后10年里中国要建多少核电站?   按照发改委2005年的规划,到2020年,我过核电总装机容量将达4000万千瓦,在建1800万千瓦,相当于10年以后,我国运行的核电有22个大亚湾核电站,在建的有10个大亚湾核电站。但最近又在报道,我国核电建设目标有可能提到7000万千瓦,甚至8000万千瓦。如果按7000算的话,我国到2020年底建有44.4个大亚湾核电站,届时已经超过了法国的35个了,距离美国的55个还差一点。   4、建一个核电站要多少钱,要建多久,能用多久,发电成本多少?   按中广核集团公布的数据,CPR1000(大亚湾核电站的类型)的建设周期56个月,大概4年半多一点。CPR1000的建设成本在批量建设之后据说可以降至1万元/千瓦,即建一个100万千瓦大概是100亿元(不过现阶段估计还没这么便宜,估计建一个100万千瓦的核电站需要130亿元左右);而AP1000和EPR(比较先进的核电站,还没真正建成)的建设成本现在无法估计。核电的发电成本基本已经可以跟火电竞争,在大规模建设以后,成本会更低。一个核电站设计寿命是60年,不过现在很多都可以延期。   5、核电的环境效益   将1个装机容量100万千瓦的核电站和一个同样装机容量的火电站相比。核电站的燃料一年大约需要25吨(氧化铀),火电站的燃料一年大约需要250万吨(煤)。核电站不会排放二氧化碳,二氧化硫,氮氧化物,灰尘等废弃废物,但有乏燃料25吨;火电站一年排放二氧化碳741万吨,二氧化硫3.8万吨,氮氧化物3万吨,漂尘1600万吨,灰渣30万吨。具体数据我们可以不计,我们只要知道,一个核电站一年用的燃料用一辆大卡车运载已经足够,还有一辆同样的大卡车建废料运走即可。一个火电厂一年的燃料需要用20列有20个车厢的火车专门为它运载燃煤(大部分都是用海运),还要用60列有20个车厢的火车来运走燃烧废物(大部分是排到大气中去)。   6、核电的经济效益   核电的经济效益究竟多少,我们没法确切知道。但我们可以通过外部的信息大概估算一下。   1个100万千瓦核电站1小时可以发100万度电,一天24小时满发,2400万度电,在国家政策照顾情况下,核电上网电价大概是0.5元/度,所以1个100万千瓦核电站1天的总效益大概是1200万元。每年除去检修和计划停堆,机组可用率大概是87%,如此计算每年总经济效益是:1200万元*365*0.87=381060万元=38.1亿元。美国核电站的运行成本平均低于2.0美分每千瓦时,假设是0.2元/度,那么一个核电站一年可以赚38。1*(0.3/0.5)=22.86亿。(数据来源于互联网,不一定准确,不过相信相差不会太远)。从媒体报道中,我们了解到大亚湾核电站在2008年已经完成全部基建贷款本息还款56.74亿美元,运行15年,平均每年还贷3.78亿美元,按汇率7计算,每年还贷26亿元,每台机组每年还贷13亿元,还是比较轻松的。 7、核电的问题有哪些? 核燃料问题是核电面临的一大难题。据报道,全世界探明的铀资源只够人类使用75年,如果考虑未探明和核电快速发展的情况,铀燃料大概也只能使用100年左右,这完全有可能在煤和石油用完之前就出现铀资源危机。中国是一个铀资源贫乏的国家,已探明的铀资源只能够维持2500万千瓦压水堆核电站的需求,也就是相当于14座大亚湾核电站的需求。不过情况并没有那么严峻,因为从理论上燃料问题是可以解决的,快堆技术如果能够进入商业应用的话,核燃料问题就会迎刃而解了。 核电面临的另一大难题是核废料处理。因为核电产生的部分核废料是带有放射性的,而且有些半衰期很长,也就是放了几万年后它还是有放射性。对了这部分核废料,我们必须在这一代人将它处理掉,否则将会祸害我们的子子孙孙。现在普遍采用的是深地填埋,但这毕竟不是最好的方法。所以各国都在探索一种跟为有效的方法来处理这些废料,比如前些日子报道的加速器驱动次临界堆(ADS)就是一种方法。这些技术理论是都是可行的,关键看以后的发展。 而对于中国核电来说,还面临着人才的问题。因为以前学核电的人太少了,培养核电人才的单位也太少。现在一下子搞这么多核电站,运行,检修,安检,科研等,都需要大量的专业人员。所以,现在大部分学校都开始办核专业,虽然大部分连专职老师都还没聘请到。 有人说核安全也是核电面临的一大问题,不过如果你了解一点核电站的知识,你就不会觉得这个问题很严重的。关于核安全,主要还是在于运行方面和公众接受性方面。
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深圳行,访广东沿海在建核电站
liweiyin2009 2010-11-1 15:40
10月22日动身赴深圳,与中学同学小聚后,晚8点到高胜玉同志的家,准备开始对大亚湾的回访和参观岭澳及台山核电站的活动。高胜玉是我的老领导,我在为大亚湾核电站工作时,他是当时工程部主管施工安装的副部长,我离开后,他曾被任命为广东核电副总经理,在岭澳一期,已退休的他又被回聘为施工经理,目前,退休在家的他,还不断在各处奔走,并著书立说(我已经看到的正式出版的已有如何当好施工经理和开拓人生)。在他身上真是体现了第一代核电人对核电事业的热爱和执着。当我在北京通过电话向他提出想回访大亚湾时,他立刻热情邀请,不仅可在他家歇脚,并为我的深圳之行作了全面周到的安排。由于他的周密安排,加上昝云龙总经理的悉心关照,我这次深圳之行尽管时间短暂,但收获之丰实在是难以想象。就不说从深圳到大亚湾一路的巨大变化(高速路的开通,沿途城镇的开发,进入大亚湾后绿化美好的程度等等让人耳目一新),单就核电建设来说,我特别感受到的有以下三点,并将就此三点谈谈我的认识和体会: 1. 自主建设的CPR1000在不断扩展; 2. 第三代核电CEPR1750在顺利推进; 3. 核电建设者一茬茬地在有序地接班。 自主建设的CPR1000在不断扩展 我国第一座大型商用核电站岭澳二期给出了CPR1000这样一个自主化的品牌,这是在大亚湾和岭澳一期基础上对堆芯计算、控制棒数目等做了自主改进后建成的核电站。这次我专门去它的一号机组见识了一个全新的采用数字控制技术的主控制室。当我一踏入主控室后,立刻被它的合理、舒展的布局所吸引,简直无用法国多少年前,我在西侬见到的1400机组的数字控制室与之对比,在西侬我见到的是一个拥挤的,似乎是一个硬凑起来的控制室。中广核用它一贯开放的姿态,取众家之所长,与韩国合作完成了整个控制室的布局,又与西门子合作完成了数字控制系统。室内后面一排是值长用的数字控制设备,前面是操纵员用的控制设备,正对着操纵员和值长的大立面是两块大的数字屏幕,左侧保留了给安全应急系统备用的经典模拟手动操作盘面。我们参观的时候,该机组正在运行,而旁边的2#机主控制室正在调试,我们没有去打扰。应该说这是一个重要的改进。 改进的还有建设的过程。岭澳二期的反应堆不仅穹顶仿照一期实施了整体吊装(法国是分4块在顶上拼接),而且实现了安全壳钢内衬的分层整体吊装就位(法国是分层就地拼接),大大加快了建设进度。这些全是中国的建设者们自主创新的成果。 CPR1000在岭澳的全面成功,使它在中广核的各个建设基地上得以全面推广,作为商业化的扩展。我们驱车到阳江,看到了预计6台CPR1000机组的1#,2#机组正在施工,1#机已经封顶,环吊也已就位,我们经施工时的临时楼梯登到了反应堆厂房的工作层,从顶面俯视堆坑底部,对2008年开工至今的速度心中充满喜悦,也从而十分理解该项目经理对设备交货进度的担忧。中国核电的快速推进,对国产核电安全级设备生产厂家的压力就加大了,想想从汶川地震中缓过来的东方电气集团,我为他们真既感到骄傲又感到压力。 CPR1000,作为商业电站在各处推广,这是非常正确的市场经营决策,有版可依,对安全和进度都可以保证,只有这样才能使核电在快速发展的中国经济中起到重要作用。 (待续)
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核电项目在中国粮仓上马——后患无穷!
gongdz 2010-5-12 22:48
据内部人士透露,中国核电项目将会相继在湖南桃江华容常德、江西彭泽和湖北咸宁的渔米之乡以及东北粮仓上马!实际上,这是在这些地区安装定时炸弹! 我个人认为,这个世界不怕一万,只怕万一!万一走火泄露,中国粮仓完蛋!中国人民将会成为饥饿的人民!世界人民将会看中国的好戏,将会要我们的命! 强烈呼吁:中国核电项目不要在中国粮食主产区和渔米之乡上马,因为我们是人,不是仙,尤其在管理上漏洞百出的国度,保证不了百分之百不出事,活着就离不开粮食和水! 强烈建议核电站建在沿海和沙漠地带!万一出事,有太平洋和大沙漠顶着呢! 核污染是指由于各种原因产生核泄漏甚至爆炸而引起的放射性污染。其危害范围大,对周围生物破坏极为严重,持续时期长,事后处理危险复杂。 1986年4月25日,前苏联切尔诺贝利核电站发生核泄漏事故,爆炸时泄漏的核燃料浓度高达60%,且直至事故发生10昼夜后反应堆被封存,放射性元素一直超量释放。事故发生3天后,附近的居民才被匆匆撤走,但这3天的时间已使很多人饱受了放射性物质的污染。在这场事故中当场死亡2人,至1992年,已有700O多人死于这次事故的核污染。这次事故造成的放射性污染遍及前苏联15万平方公里的地区,那里居住着694.5万人。 由于这次事故,核电站周围30公里范围被划为隔离区,附近的居民被疏散,庄稼被全部掩埋,周围7千米内的树木都逐渐死亡。在日后长达半个世纪的时间里,10公里范围以内将不能耕作、放牧;10年内100公里范围内被禁止生产牛奶当年发生事故后的切尔诺贝利核电站。不仅如此,由于放射性烟尘的扩散,整个欧洲也都被笼罩在核污染的阴震中。临近国家检测到超常的放射性尘埃,致使粮食、蔬菜、奶制品的生产都遭受了巨大的损失。核污染给人们带来的精神上、心理上的不安和恐惧更是无法统计。 事故后的7年中,有7000名清理人员死亡,其中1/3是自杀。参加医疗救援的工作人员中,有40%的人患了精神疾病或永久性记忆丧失。时至今日,参加救援工作的83.4万人中,已有5.5万人丧生,七万人成为残疾,30多万人受放射伤害死去。 下面是有代表性网友的一些观点,供世人分析和评述! 网友一 大亚湾在哪里?桃江又是在哪里? 一旦核泄露 方圆 50 公里 内都要受影响,这是从直接危害来讲。 大亚湾泄露有太平洋顶着,桃江核电站泄露谁顶着? 洞庭湖顶着?长江顶着? 洞庭湖顶着,长江顶着,会是什么效果? 这是其一,其二,一旦国际形势有变,核电站是敌方攻击的重点,这个危害又要谁来担负? 在桃江建核电站不是桃江的错,这是国家战略的错误。不应该在中部内陆地区建核电站。 核电站建在桃江,对桃江发展是有好处的,但是,福兮祸所伏 一旦有事,必将断子绝孙 ! 网友二 反对在益阳建核电站之一 我是益阳市人,现在虽然在外打工,但那秀美的益阳毕竟是我的家,以后终究还是要回去的。最近从媒体上看到益阳桃江要建核电站,而且前期工程已动工了,真让人不可思议,核电站是一个十分危险的东西,怎么就这样随随便便搞起来了呢?中国发展核能已几十年,但国家至今还不敢正式批准在内陆建核电站,我们益阳干嘛要争这个第一呢? 现在核电站的最大污染为热污染,之前中国的核电站都是建在海边,利用海的广阔和海水的大流量来进行冷却!而本次想利用资江来做这个冷却作用,请大家看看枯水季节资江河里有多少水,开发者是否考虑过资江是否胜任,将来用来冷却的水从资江抽取以后再排到资江(核电厂所需的用水量是普通火电厂的 6 倍多--按同一级别的机组容量计算),会使周围江水的温度变高,改变周围生态环境。饮水质量下降。 反对在益阳建核电站之二 敢于与狼共枕的人没几个 , 核能量的巨大想必人人都清楚 , 如发生意外可不是倾家荡产那么简单 . 可是方圆几百里的生物无一幸免 . 就算不是大规模的意外 , 只是一个很小的泄漏 , 这也将影响我们的身体建康 , 可能岐形儿童的数量会增加 . 而且像这种不是很明显的事故以商人的性格可能不会公布 . 几十年之后才能知事情真像 . 那时为期己晚 . 前苏联的切尔诺核电事故阴影至今还没有散去 , 某些地方到今还是个禁区 , 至于那些已开放的地区每天还得进行幅射检测 . 就像天气预报那样向当地市民播报别些地方的幅射比较高 .. 可能有外地人说我们这里风水好,适合建核电,能给地方带来什么什么好处,可是大家想过没有,这样的好事啥时候轮到益阳人民来享用,可恨的是一些本地的官员非常卖力,尽干些污染自己照亮别人的蠢事,益阳人不该再坑益阳人,本是同根生,相煎何太急呀。 反对在益阳建核电站之三 好些人说核电可以促进本地经济,本人不敢苟同这个观点。当然,税收收入肯定会增加。但未必能惠及百姓。当然到时桃江的基础设施可能会好点,但百姓还是没钱。核电工业不是劳动密集型产业,是高科技产业,不要奢望对益阳的就业形势产生多大的影响。当然,核电厂内他们的员工要在当地消费,但他们有多少人?几百号人?几千号人?能为益阳的消费带来什么?况且或许对益阳的发展有更多付作用,请问,有多少工厂会搬到一个不定时炸弹旁边呢 ? 如核电厂投产,不可避免会产生核废料,而这些废料的提取、运输、掩放、都存在很大风险,尤其是如掩放不好则极有可能被别有用心的人利用。而且桃江、安化山多,极可能会用某座山来储存这些东西。另外有关核原料和核废料的运输。谁想家门口经常有这些放射性物质经过。 反对在益阳建核电站之四 要建的核电站离桃江仅十余公里,离益阳市区应该不到 30 公里 ,益阳市区人口至少有 50 万吧,真有什么意外,后果不堪设想呀。 如果有人一意孤行,一定要建,那我只能继续背井离乡了,惹不起还躲不起吗?但我希望开发商能为自己以后可能的暴利付出一点代价,比如对于愿意留下来的市民给予一定的辐射补偿,对于愿意外迁的市民给点安家费,毕竟是你们破坏了他们原本闲适安逸的生活。话虽这么说,但月是故乡明,故土难离呀。 http://news.xinhuanet.com/newscenter/2006-04/16/content_4429912.htm 核灾难发生20周年前夕 探访切尔诺贝利隔离区 新华网莫斯科4月15日电(记者 宋世益 魏忠杰) 提起核电,人们往往一下子就想起1986年发生的原苏联切尔诺贝利核电站泄漏事故。在这次史无前例的核灾难发生20周年前夕,新华社记者在俄罗斯外国记者协会的组织下于14日冒着初春的蒙蒙细雨探访了切尔诺贝利隔离区。 新华社记者同驻莫斯科的20多名外国记者一道,从乌克兰首府基辅乘大巴北行130多公里,抵达进入切尔诺贝利核电站事故隔离区的必经之地检查站。这里离核电站尚有30公里,自切尔诺贝利核事故发生后,离核电站30公里以内的地区被辟为隔离区,很多人称这一区域为死亡区,成年人被严格限制进入,进入者必须具备合法手续和有效证件,18岁以下的未成年人则绝对禁止进入。所有从隔离区出来的人,还必须在专门仪器上接受检查,如果身体遭受辐射超标,必须采取相关措施。一名乌克兰军人上车仔细查验我们每个人的证件后,车辆和人员被准许进入。 第一站是有石棺之称的切尔诺贝利核电站4号发电机组。1986年4月26日,该机组核反应堆爆炸,造成8吨多具有强辐射性的核物质泄漏,周围6万多平方公里土地受到直接污染,320多万人受到核辐射侵害。这是有史以来最严重的核泄漏事故。事故发生后,发生爆炸的4号机组被钢筋混凝土封闭,下面至今仍封存着约200吨核原料,石棺由此得名。 出于健康和安全等因素考虑,记者只能站在离石棺约100米远的瞭望台上观看。远远望去,石棺上焊花四溅,10多名头戴黄色安全帽、身着迷彩服的工人正在紧张忙碌。据乌克兰切尔诺贝利国际信息社的陪同人员马克西姆介绍,由于混凝土结构出现裂缝,为防止反应堆内的核原料和放射性废料今后再次发生泄漏,工人们从年初开始对石棺进行加固。出于健康考虑,工人们必须每两个小时就换一次班。瞭望台附近的一座房屋上赫然写着:确保年底前完成加固工程。 在石棺外进行的辐射测量显示,当地的辐射强度达到每小时744毫伦琴,远远高出安全值20毫伦琴的水平。陪同人员说,在如此剂量的辐射环境下,此地不宜停留过久。我们一行人只被允许在石棺附近停留了30多分钟。 随后,我们来到离核电站仅3公里的普里皮亚季镇。这里原有约5万居民,主要是切尔诺贝利核电站的工作人员及其家属。事故发生后,小镇居民全部被疏散。如今这里已是一座无人居住的死亡之城。经历20年的风风雨雨,大部分楼房已经破败不堪,许多院落杂草丛生。随行记者拿出测量仪一量,连车内的辐射强度都达到了每小时154毫伦琴。 一名叫祖伊科夫的乌克兰男子陪同我们来到他当年就读的第三中学,事故发生时他15岁。现在教室的地板上全是破碎的玻璃,大部分墙皮已卷起或脱落,但教室墙上挂着的教学用图仍清晰可辨。他说,事故发生后,当年的伙伴都被疏散到各地,目前他只同少部分人取得了联系,他很思念儿时的伙伴,并四处打听着他们的下落。 最后一站是离核电站约15公里远的伊利因齐村。该村现居住着约30名自愿回迁的村民,多数是老年人。现年55岁的穆济琴科看上去身体硬朗,说话嗓门很大。据他介绍,他同妻子和年迈的父母是在事故发生后第二年回到这里的,全家已经习惯了故土的生活。他们现在吃的是自己种的土豆、洋葱和西红柿,自家养的鸡和鹅产的蛋足够享用。据他说,医疗人员定期来给村民检查身体,还对农户家种的农产品进行辐射测量,结果显示,当地产的水果和蔬菜辐射指数处于正常范围内。 在我们的大巴驶离伊利因齐村时,几位蹲在自家门前悠闲抽烟聊天的老年男子友好地向我们挥手致意。我们从内心默默祝福他们健康长寿,同时祝愿人类在利用新能源的过程中不再发生惨剧。
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[转载]核电站简介
lutianan 2010-4-30 01:42
  世界上一切物质都是由原子构成的,原子又是由原子核和它周围的电子构成的。轻原子核的融合和重原子核的分裂 都能放出能量,分别称为核聚变能和核裂变能,简称核能。   本书内提到的核能是指核裂变能。 前面提到核电厂的燃料是铀。铀是一种重金属元素,天然铀由三种同位素组成:   铀- 235 含量 0.71%   铀- 238 含量 99.28%   铀- 234 含量 0.0058%   铀- 235 是自然界存在的易于发生裂变的唯一核素。   当一个中子轰击铀- 235 原子核时,这个原子核能分裂成两个较轻的原子核,同时产生 2 到 3 个中子和射线,并放出能量。如果新产生的中子又打中另一个铀- 235 原子核,能引起新的裂变。在链式反应中,能量会源源不断地释放出来。   铀- 235 裂变放出多少能量呢?请记住一个数字,   即 1 千克 铀- 235 全部裂变放出的能量相当于 2700 吨标准煤燃烧放出的能量。   反应堆是核电站的关键设计,链式裂变反应就在其中进行。 反应堆种类很多,核电站中使用最多的是压水堆。   压水堆中首先要有核燃料。核燃料是把小指头大的烧结二氧化铀芯块,装到锆合金管中,将三百多根装有芯块的锆合金管组装在一起,成为燃料组件。大多数组件中都有一束控制棒,控制着链式反应的强度和反应的开始与终止。   压水堆以水作为冷却剂在主泵的推动下流过燃料组件,吸收了核裂变产生的热能以后流出反应堆,进入蒸汽发生器, 在那里把热量传给二次侧的水,使它们变成蒸汽送去发电, 而主冷却剂本身的温度就降低了。从蒸汽发生器出来的主 冷却剂再由主泵送回反应堆去加热。冷却剂的这一循环通道称为一回路,一回路高压由稳压器来维持和调节。   火力发电站利用煤和石油发电,水力发电站利用水力发电,而核电站是利用原子核内部蕴藏的能量产生电能的新型发电站核电站大体可分为两部分:一部分是利用核能生产蒸 汽的核岛、包括反应堆装置和一回路系统;另一部分是利用蒸汽发电的常规岛,包括汽轮发电机系统。   核电站用的燃料是铀。铀是一种很重的金属。用铀制成的核燃料在一种叫 反应堆 的设备内发生裂变而产生大量 热能,再用处于高压力下的水把热能带出,在蒸汽发生器内产生蒸汽,蒸汽推动气轮机带着发电机一起旋转,电就 源源不断地产生出来,并通过电网送到四面八方。这就是最普通的压水反应堆核电站的工作原理。   在发达国家,核电已有几十年的发展历史,核电已成为一种成熟的能源。我国的核工业已也已有 40 多年发展历史,建立了从地质勘察、采矿到元件加工、后处理等相当完整 的核燃料循环体系,已建成多种类型的核反应堆并有多年 的安全管理和运行经验,拥有一支专业齐全、技术过硬的 队伍。核电站的建设和运行是一项复杂的技术。我国目前已经能够设计、建造和运行自己的核电站。秦山核电站就是由我国自己研究设计建造的。 电是电厂生产出来的。我们知道有烧煤或石油的火力发电厂,有靠水力发电的水电站,还有一些靠风力、太阳能、 地热、潮汐能、波浪能、沼气生产电力的小型或实验性发 电装置。核电厂就是一种靠原子核内蕴藏的能量,大规模生产电力的新型发电厂。   核电厂用的燃料是铀。铀是一种很重的金属。用铀制成的核燃料在一种叫做 反应堆 的设备内发生裂变而产生大量热能,再用处于高压力下的水把热能带出,在蒸汽发生 器内产生出来,并通过电网送到四面八方。这就是最普通的压水反应堆核电厂的工作原理。 约在 100 年前,科学家发现某些物质能放出三种射线: (阿尔法)射线、 (贝塔)射线, (伽玛)射线。   以后的研究证明: 射线是 粒子(氦原子核)流, 射线 是 粒子(电子)流,统称粒子辐射。类似的还有中子射线、宇宙射线等。 射线是波长很短的电磁波,称为电磁辐射。 类似的还有 X 射线等。   这些射线的共同特点是: 1 、有一定穿透物质的能力; 2 、人 的五官不能感知,但能使照相底片感光; 3 、照射到某些特殊物质上能发出可见的荧光; 4 、通过物质时有产生电离 作用。   射线主要通过电离作用对生物体产生一定的影响。   射线并不可怕,我们吃的食物、住的房屋,甚至我们的身体 内都有能放出射线的物质。我们戴夜光表、作 X 光检查、乘飞机、吸烟都会接受一定的辐射剂量。但是,过高的辐射剂 量会引起有害健康的效应。   核反应堆是一个能维持和控制核裂变链式反应,从而实现核能 - 热能转换的装置。   核电厂用的压水反应堆有一个厚厚的钢质贺筒形外壳,腰部 有几个进水品和出水口,称为压力容器, 900 兆瓦的压水堆, 其压力容器高 12 米 ,直径 3.9 米 ,壁厚约 0.2 米 。   压力容器内是堆芯,堆芯由燃料组件和控制棒组件等组成。 水在它们的间隙中流过。水在此起两个作用,一是降低中子的速度使之易于被铀- 235 核吸收,二是带出热量。 900 兆瓦 的压水堆 一般装有 157 个燃料组件,约含 80 吨二氧化铀。   压力容器顶装有控制棒驱动机构,通过改变控制棒的位置来 实现开堆、停堆(包括紧急停堆)和调节功率的大小。   一般来说,在核设施(例如核电厂)内发生了意外情况,造成放射性物质外泄,致使工作人员和公众受超过或相当于规定限值的照射,则称为核事故。显然,核事故的严重程度可 以有一个很大的范围,为了有一个统一的认识标准,国际上 把核设施内发生的有安全意义的事件分为七个等级。 只有 4 - 7 级才称为 事故 。 5 级以上的事故需要实施场外应急计划,这种事故世界上共发生过三次,即苏联切尔诺贝利事故、英国温茨凯尔事故和美国三里岛事故。    中国的大部分厂房都是这样的,二代技术,最近又有关于三代技术的厂房,有兴趣的可以去别处查找下,本人水平有限。    1 ) 反应堆厂房:包括内外安全壳和内部结构以及堆芯熔融物捕捉器。反应堆厂房是双层圆筒形结构,该建筑包容并支撑与一回路相关的主要设施(包括压力容器和主冷却回路,包括主泵,蒸发器和稳压器)。反应堆换料腔和内部结构。辅助设备。厂房的主要功能是防止外部事件对内部反应的影响,确保不发生泄漏。包括一回路发生事故失水,使厂房内压力和温度升高。    1.1 ) 安全壳:安全壳是双层墙体结构,其中内墙体由预应力混凝土筒体和混凝土穹顶构成,内面衬以钢衬里,保证密封。外安全壳抵抗外部冲击。 1.8 米 宽的环形区域将内外安全壳隔离,该区域处于负压状态,收集发生泄漏事故后泄漏物的收集,保证泄漏物在排入大气前被过滤,双层安全壳是考虑在严重事故对环境的有效保护。    1.2 ) 内部结构:主要功能是提供反应堆压力容器的支撑和附属设备的支撑;人员及设备的生物防护;防止管道的甩击和飞射物对安全壳、各回路以及安全系统的影响。    1.3 ) 结构描述:内部结构是钢筋混凝土结构包括一次屏蔽墙,二次屏蔽墙,反应堆换料腔;楼板和墙体。    1.4 ) 堆芯熔融物捕捉器:位于堆芯 CVCS 和 VDS 系统下部分为三部分,由堆坑下部、堆芯熔融物扩展通道和扩张区域组成。表面覆盖细石混凝土。底部有循环水系统,用以事故状态下对熔融物降温,水来自换料储水箱。    2 ) 安全厂房:安全厂房 14 分为 9 层,分别布置在安全壳两侧;厂房 23 分为 8 层,布置在一起,采用双层墙体。外墙与厂房各楼层分开,通向厂房的门应有门禁系统。    3 ) 燃料厂房:位于反应堆厂房和安全厂房 2 、 3 相对的位置,与反应堆厂房和安全厂房位于一个筏基础之上。 9 层( 0.00 -19.5m 区域)。西侧为乏燃料水池及相关设施。东侧为事故废气过滤机组。采用双层墙,门应有门禁系统。    4 ) 核辅助厂房:核辅助厂房内设置与电厂运行必需的与安全无关的辅助系统,同时设置有部分维修区域。是钢筋混凝土结构,基础与厂房的筏基础是分离的,放射性设备周围设置屏蔽结构以及有系统的隔离。提供充分的生物隔离。    5 ) 进出厂房:基础厂房内设有为保障人员安全进出核岛所必需的设备和设施。进出厂房的基础和核岛的基础临近,设置沉降缝,允许相对的位移。    6 ) 放射性废弃物厂房:分为放射性废弃物厂房 (HQB) 和放射性废弃物储存厂房( HQS ),其可收集、储存、处理液体和固体放射性废弃物。为两个机组公用,它同 1 号机组的核辅助厂房建筑直接连接,用来储存、运输树脂类废弃物以及收集、临时储存、运送废液。在放射性废弃物厂房和 2 号机辅助厂房附属建筑( 2HQS )之间连接一条热管,用来输送 2 号机的废液。 7 ) 应急柴油机房:( HD )是钢筋混凝土结构,其钢筋混凝土筏基及地下部分及外墙使用沥青绝缘材料来防水的。用来放置柴油燃料储存罐、柴油燃料槽房间的楼板、墙体及天花板表面是掺合了憎油材料的水泥砂浆抹面的。    8 ) 安全厂用水泵房:为混凝土结构,其钢筋混凝土结构设计、配合比及工艺应具备足够的耐久性以保证结构主体能防止地下水和海水的侵蚀,所有与水接触的混凝土表面应使用精细模板,其他地方可以使用粗制模板。   核电站只需消耗很少的核燃料,就可以产生大量的电能,每千瓦时电能的成本比火电站要低 20% 以上。核电站还可以大大减少燃料的运输量。例如,一座 100 万千瓦的火电站每年耗煤三四百万吨,而相同功率的核电站每年仅需铀燃料三四十吨。核电的另一个优势是干净、无污染,几乎是零排放,对于发展迅速环境压力较大的中国来说,再合适不过。    2007 年,中国核电总发电量 628.62 亿千瓦时,上网电量为 592.63 亿千瓦时,同比分别增长 14.61% 和 14.39% 。田湾核电站 2 台 106 万千瓦的机组分别于 2007 年 5 月和 8 月投入商运,中国核电运行机组达到 11 台,运行总装机容量达 907.8 万千瓦。   截至 2007 年底,中国电力装机容量达到 7.13 亿千瓦,全国电力供需继续保持总体平衡态势。同时,随着田湾核电站两台百万千瓦核电机组投产,目前全国核电装机容量已达 885 万千瓦。    2007 年全国水电、火电装机容量均保持超过 10 %的增长,分别达到 1.45 亿千瓦和 5.54 亿千瓦。而风电并网生产的装机总容量则实现翻番,达到 403 万千瓦。   中国对于核电的发展已经开始放宽政策,长期以来,中国官方一直强调要 有限 发展核电产业。而在 2003 年以来,中国出现了全面性能源紧张。在这种情况下,国内关于大力发展核电产业的呼声日益强烈。高层关于发展核电的这一最新表态无疑是值得肯定的,因为它确立了核电产业的战略性地步,不但对解决中国长期性的能源紧张有积极意义,而且也是和平时期保持中国战略威慑能力的理想途径,可谓 一箭双雕 。   中国目前建成和在建的核电站总装机容量为 870 万千瓦,预计到 2010 年中国核电装机容量约为 2000 万千瓦, 2020 年约为 4000 万千瓦。到 2050 年,根据不同部门的估算,中国核电装机容量可以分为高中低三种方案:高方案为 3.6 亿千瓦(约占中国电力总装机容量的 30% ),中方案为 2.4 亿千瓦(约占中国电力总装机容量的 20% ),低方案为 1.2 亿千瓦(约占中国电力总装机容量的 10% )。   中国国家发展改革委员会正在制定中国核电发展民用工业规划,准备到 2020 年中国电力总装机容量预计为 9 亿千瓦时,核电的比重将占电力总容量的 4% ,即是中国核电在 2020 年时将为 3600-4000 万千瓦。也就是说,到 2020 年中国将建成 40 座相当于大亚湾那样的百万千瓦级的核电站。   从核电发展总趋势来看,中国核电发展的技术路线和战略路线早已明确并正在执行,当前发展压水堆,中期发展快中子堆,远期发展聚变堆。具体地说就是,近期发展热中子反应堆核电站;为了充分利用铀资源,采用铀钚循环的技术路线,中期发展快中子增殖反应堆核电站;远期发展聚变堆核电站,从而基本上 永远 解决能源需求的矛盾。   国际核电企业以日系为中心,形成三足鼎立的局面:日本富士财团的日立 ― 美国通用、日本三井财团的东芝 ― 美国西屋、日本三菱财团的三菱重工 ― 法国阿海珐。日本在核电技术和市场的垄断雏形已经出现,中国加快发展核能应用的能源战略调整必然受制于日本。   自 1951 年 12 月美国实验增殖堆 1 号( EBR-1 )首次利用核能发电以来,世界核电至今已有 50 多年的发展历史。截止到 2005 年年底,全世界核电运行机组共有 440 多台,其发电量约占世界发电总量的 16% 。    纵观核电发展历史,核电站技术方案大致可以分四代,即:    第一代核电站:核电站的开发与建设开始于上世纪 50 年代。 1954 年,前苏联建成电功率为 5 兆瓦的实验性核电站: 1957 年,美国建成电功率为 9 万千瓦的 shipping port 原型核电站,这些成就证明了利用核能发电的技术可行性。国际上把上述实验性和原型核电机组称为第一代核电机组。    第二代核电站:上世界 60 年代后期,在实验性和原型核电机组基础上,陆续建成电功率在 30 万千瓦的压水堆、沸水堆、重水堆、石墨水冷堆等核电机组,它们在进一步证明核能发电技术可行性的同时,使核电的经济性也得以证明。上世纪 70 年代,因石油涨价引发的能源危机促进了核电的大发展。目前世界上商业运行的四百多座核电机组绝大部分是在这段时期建成的,习惯上称之为第二代核电机组。    第三代核电站:上世纪 90 年代,为了解决三里岛和切尔诺贝利核电站的严重事故的负面影响,世界核电业界集中力量对严重事故的预防和缓解进行了研究和攻关,美国和欧洲先后出台了 先进轻水堆用户要求 文件,即 URD 文件( utility requirements document )和 欧洲用户对轻水堆核电站的要求 ,即( EUR )文( European utility requirements document ),进一步明确了预防与缓解严重事故、提高安全可靠性和改善人因工程等方面的要求。国际上通常把满足 URD 文件或 EUR 文件的核电机组称为第三代核电机组。对第三代核电机组要求能在 2010 年前进行商用建造。    第四代核电站: 2000 年 1 月,在美国能源部的倡议下,美国、英国、瑞士、南非、日本、法国、加拿大、巴西、韩国和阿根廷等十个有意发展核能的国家,联合组成了 第四代国际核能论坛 ( GIF ),于 2001 年 7 月签署了合约,约定共同合作研究开发第四代核能技术。根据设想,第四代核能方案的安全性和经济性将更加优越,废物量极少,无需厂外应急,并具备固有的防止核扩散的能力。   第一代核电站为原型堆,其目的在于验证核电设计技术和商业开发前景;第二代核电站为技术成熟的商业堆,目前在运的核电站绝大部分属于第二代核电站;第三代核电站为符合 URD 或 EUR 要求的核电站,其安全性和经济性均较第二代有所提高,属于未来发展的主要方向之一;第四代核电站强化了防止核扩散等方面的要求,目前处在原型堆技术研发阶段。
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[转载]Russia plans on controlling 1/4 of world nuclear reactor market
neumse 2010-3-20 21:59
文章出处: http://www.techjackal.net/interesting-stuff/2010/03/19/russia-plans-on-controlling-14-of-world-nuclear-reactor-market/ Despite having incurred the worlds worst nuclear reactor meltdown in history, Russia appears ready to improve and strengthen their reliance on nuclear power. According to sources, Russian Prime Minister Vladimir Putin wants to boost his countrys nuclear power market to the point where his country will account for one quarter of the worlds nuclear reactor market. On Thursday, Putin stated that his country cannot afford to control less than a 25% market share of the global market of nuclear plants. While the Russian Prime Minister did not give a timetable for obtaining the 25% goal, he appears to be ready to begin the project immediately. Russia plans to invest at least $6 billion this year alone on their nuclear energy project. Presently, Russia accounts for a 20% share of the global nuclear reactor market. In the nuclear sector, Russia competes widely with both the United States and France. To regain some of their market share in Europe and Asia, Russia is considering an alliance with Siemens. ......... 作者注:核电是清洁高效的能源,目前中国正在大力发展核电,全国许多地方已经在陆续开工建设核电站,以期在十年之后将核电比例提高到4%,而且核电技术的国产化也提上了日程,但是目前我国的核电技术还无法与美国、俄罗斯、法国等核电大国相比。甚至已经落后于韩国,他们当初与我们同时起步发展核电,甚至起点还不如我国,然而经过多年的发展,他们已经能够出口核电技术了,有报道称韩国已经与西亚一些国家达成协议,韩国出口自己的技术帮助他们修建核电站。在上面这则报道中,俄罗斯已经明确提出要瓜分世界核电版图的意图,美、法已经是这个领域的强者,韩国在这方面也已经领先我们一大步了。未来的能源战争是相当残酷和惨烈的。因此,中国核电如何发展,是值得深思的。
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核电消防不神秘
fpe 2009-9-20 04:29
核电消防不神秘 大约四年之前,国内要上西屋的核电机组,核电消防在我们领域非常热门,业内传言谁谁到大亚湾核电厂搞消防,收入如何如何,让我对核电消防很感兴趣。昨天( 9 月 18 日),有机会到核电厂参观一回,重点介绍的是核电的消防系统,终于有茅塞顿开,不过如此的感觉。那份高收入,还真不合脾气,所以也就不再羡慕了。 位于康州 Waterford 的 Millstone 核电厂,拥有美国正在运行的 110 套机组中的两台,一台 CE 的 80 万千瓦机组,一台是 GE 的 120 万千瓦机组,最早动工于 1966 年,最近经过翻新,通过了 NRC 的检查,可以把执照延续到 20 年之后。新英格兰地区的政治氛围不合核电机组的生存,所以不可能再上新机组。挖掘潜力,提高可用率,是唯一的选择。 消防训练场地位于大门以外,包括火场训练器( Simulator ),其实就是在室内布置的仿真型汽轮机房,氢气密封油罐室,电器室,办公室,让消防队员熟悉设备,熟悉地形,不会临场出错。 和普通企业相比,核电厂最大的区别是其高度隔离性。该厂唯一海边的半岛上,为防止海上有人渗透,全部有两道铁丝网和感应探测设备隔离。全部员工(据说有 2000 人),必须通过正门进入。对访客来说,需要通过社会安全号预审(提前 10 天,审查犯罪背景)。进入厂区还需要经过类似机场安检的全身检查,不准带照相机,酒瓶和武器。我们都是学生,也花了 1 个小时进门。出门只需要检查放射性,很快。 进厂以后首先参观的是废弃核燃料储存场地,这些 30 ~ 40 年前使用过的核燃料都已经用水和容器密封,但一直在放热(裂变不止,半衰期太长,无法冷却),所以在一块空地上半掩埋存放,随时风冷,不断监视状态,仅此而已。 属于消防管理的设备包括变电站 / 哈龙储存站( 70 年代配置,不受新条约制约) / 三台变压器(另有额外一台备用) / 保存接触核污染的工具的场所 / 消防泵房等,除了个别对辐射场合的要求,所有消防设备都是普通的,属于典型的工业消防的范畴。只不过,设备的维护更严格,据说比 NRC 要求的标准还要高(要求三年维护的,一年就进行一次)。如此高的要求,当然成本很高。 原来以为,核电机组的控制都是三重冗余或四重冗余的,这里似乎仅仅是双重冗余而已。除去核岛部分,整个电厂的设备和普通火电厂没有什么不同,所有的工业消防可能遇到的问题,这里都存在。为了共享安全 经验 ,唯一的核电保险公司 NEIL 经常组织消防队长去旅游,以便和同行交流。 在美国半个世纪的 核电开发利用 历史上,和火灾有关的事故发生过两次, 1975 年 Browns Ferry 核电厂的电缆火灾和 1977 年的三里岛氢气爆炸未遂事件。前者不出名,但真危险,聚氨酯泡沫燃烧,导致电缆层火灾,所有的控制设备几乎都丧失了,靠手动和运气才停下机组;后者影响大,惊动了新闻舆论部门,上到总统,下到平民,都受到惊吓和一定程度的恐慌。所谓的中国综合征(核岛融解,烧穿地球,到达中国),就是那时提出来的,当然是笑话了,可见当时社会的恐慌程度。 四五个小时的走马看花,并不能代表对核电消防有很深入的了解。不过,安照工业消防的标准,核电消防不过是要求更高一点,管理更严格一点。如此每天都在准备可能发生的灾难,而灾难发生的可能性又很低,这种枯燥的工作还真不是每一个人都可以干的。 实地考察之后,核电消防不再神秘。不过,核电消防维护应对的高标准,或许可以成为全社会(主要是工业消防领域)的标杆。近年来, NFPA 通过的 NFPA805 标准(基于概率的风险分析),在某些核电厂强制执行,给消防工程师的需求带来很多机会。我的教学方向,或许会向此方向调整。有道是,核电消防挂羊头,消防水泵亦寻常;维护设备重管理,火场反应靠训练。
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梅永红:不能让中国的核电工业重蹈汽车工业的路子
sunapple 2009-5-26 08:59
梅永红:不能让 中国 的核电工业重蹈汽车工业的路子 --转 科技部办公厅副主任 梅永红   最近,中央对自主创新问题高度关注,胡锦涛总书记连续在三个不同场合对自主创新问题做了充分阐述。比如,在全国 经济 工作会议上,总书记提出要把自主创新作为结构调整的中心环节;在中央政治局第十八次集体学习会议上,总书记提出要把自主创新放在全部科技工作的突出环节;到中科院考察中,总书记又在讲话中把自主创新与提高国家竞争力联系起来。我觉得,这反映了中央对这个问题的高度警惕,所谓警惕 , 就是我们国家某些领域的自主创新 能力 严重不足,使得我们不能够有效解决经济和社会发展中迫切需要解决的问题。实际上,中央已经把加强自主创新能力作为解决中国经济社会持续健康发展的一把钥匙。没有自己的创新能力,只是一味地靠引进外资,靠增加资本投入,靠消耗有限的资源和破坏脆弱的生态环境,这个路子的确已经走到头了。如果说,长期以来我们更多地依赖这样一种方式获得高速发展的话,那么到今天我们必须把发展 战略 重点转向强化自身创新能力上来。   具体到核电领域。由于中国能源供给已经表现出瓶颈性约束,现在已经有越来越多的人把目光转向核电。中国目前核电在全部能源结构中的比重是 1.7 %,计划到 2020 年要提高到 4 %,核电的发展 政策 也由过去的适当变为积极。我们现在需要关注的一个问题是,从 1.7 %到 4 %,这中间是一个大的跨越,其中包括有对核电装备的大量需求,这个需求到底应当由谁来满足?如果在核电大发展的过程中,中国核电工业的创新能力不能得到提升,就我个人来看,那将是一个不可饶恕的结局。中国的核电工业不能重蹈汽车工业的路子,尽管已经形成了几百万辆轿车生产能力,但却始终不注重培育自主创新能力,到今天依然没有形成与之相适应的技术创新能力,没有培育成像样的自主轿车品牌,从而形成对外资和国外技术、品牌的过度依赖。   人们在讨论自主创新问题的时候,总会涉及到技术引进和自主创新的关系。很多人不主张搞自主创新,理由是我们现在有一个很好的外部条件,可以引进国外的先进技术,当然也就没有必要自己搞。我现在要说的是,我们反复强调要搞自主创新,丝毫不是排斥对国外技术的引进。我们所关注的一个问题是,今天我们需要引进技术,那么到明天、后天是不是还要引进?我们上一代人做技术引进,这一代人做技术引进,到下一代是不是还要引进?中国在技术发展上,是不是已陷入到要发展只能引进技术这样一种宿命?更何况实践已经充分证明,核心技术是引进不来的,在关系国民经济命脉和国家安全的领域不可能指望别人。   回顾 历史 ,我们不难看到,一百多年来,中国一直在引进国外技术。从洋务运动开始,我国最早大规模地从欧洲引进技术。 新中国 成立之初,我们主要是从前苏联引进技术。与苏联关系破裂后,我们又转向从 美国 和日本引进。近年来,随着美国越卡越紧,我们再一次把目光投向欧洲,从俄罗斯引进,从欧盟国家引进。一百年间我们走了一个轮回,始终是处在技术引进者的地位,从来没有进入到技术创造者的地位。   我们经常在提出这样一个问题,就是怎样在保证引进技术的同时做到消化吸收?有一组数据很能说明问题: 2002 年我国引进技术和消化吸收的经费投入比例是 1 : 0.08 ,也就是说我们投入一块钱引进技术,只花八分钱做消化吸收;而日本和韩国在工业化发展阶段,这个比例是 1 : 5 到 1 : 8 ,他们在引进技术的时候,用超过我们一百倍甚至数百倍的经费来做消化吸收工作,真是体现了国家战略意志,体现了在技术上有所作为、超越他人的勇气。但是,我们在这方面显然没有表现出这样一种勇气和远见来,当然也就没有做出相应的战略和制度安排来。   我希望到了 2020 年,中国今天的核电工业在实现从 1.7% 到 4% 的跨越后,我们可以不再哀叹自己没有把握住核电产业高速发展的大好机会。之所以有这样的担心,是因为现在我们的确还没有从战略上做出完整的 部署 ,从制度上和政策上做出全面的安排。
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【转】中国核电谜局:自有知识产权被边缘化
meixianghao 2009-2-4 12:09
中国核电谜局:自有知识产权被边缘化 http://www.sina.com.cn 2009 年 01 月 15 日 10:18 《商务周刊》杂志 被放逐的 中国创造 破解中国核电谜局 中国核电用三十年的时间走过了 三轮引进 之路 : 中国核电在 1980 年代的第一轮发展中确立了以 引进+国产化 为主的路线 ;1990 年代 , 又经历了以纯粹购买电容为目的第二轮引进 ; 虽然与引进并存的自主发展走了 20 年 , 它却被进入 21 世纪之后的新一轮核电发展计划彻底放弃了 ,2002 年末至 2003 年初所确定的新一轮核电发展路线 , 再一次是依靠对外引进 , 而且是比前两轮引进更彻底的全盘引进。 国外核电巨头鲸吞着中国核电建设数百亿美元的庞大蛋糕 , 我们自己拥有的核电技术知识产权却被日益边缘化。中国自主创新的道路 , 为什么在举国上下的自主创新口号中越走越窄? □路风 (北京大学政府管理学院教授) 编者按 :2006 年 4 月 20 日出版的《商务周刊》 , 曾以封面故事的重要位置刊登了本刊记者王强采写的长篇报道《中国核电谜局》。其时美国西屋和法国法玛通在中国第三代核电招标战的争夺正空前白热化 , 而中国自主研发并在秦山核电项目中成熟起来的第二代核反应堆技术却沦为看客。 而今将近 3 年过去了 , 夺标的西屋 AP1000 让中国人再次见证了钓鱼工程的无耻 , 其 比投资 从最初游说时宣传的每千瓦 1000 - 1500 美元变成了 上不封顶 , 增加至少一倍已成定局 ; 落败的法玛通 EPR 趁机拿走了中广核的订单。且不提这两个中国核电决策者们口中无比先进但至今在全世界尚没有一例成功应用的第三 代核电技术鲸吞着中国核电建设数百亿美元的庞大蛋糕 , 我们自己拥有核电技术知识产权的中国核动力研究设计院却被日益边缘化。自主创新的道路 , 在举国上下的自主创新口号中越走越窄。 这究竟是为什么?所有关注中国核电事业的有志国人莫不扼腕。曾先后深入探究中国汽车制造和大飞机制造两大战略产业落后之谜的北京大学政府管理学院教授路风 , 在这两年多时间里 , 带领他的三名博士生曹崴、郭丽岩、王彦敏 , 通过对业内资深人士的大量访谈 , 试图破解这个发生在中国核电事业身上的谜局 , 并授权本刊全文发表这篇 3 万字的长文。赤子之心 , 溢于笔端 , 望诸君正襟细读 , 亦盼在场衮衮诸公 , 幡然醒悟 , 谋国之大是。 着中国能源问题的日益严重 , 发展核电的重要性获得越来越多的共识。事实上 , 中国政府在几年前开始制订 十一五 规划时 , 就已经把发展核电列为保证未来能源供应的重要手段 , 并做出了在 2020 年前后使核电装机容量达到 4000 万千瓦的规划(最近能源当局提高调子 , 要把这个目标提高到 6000 万甚至 7000 万千瓦)。这个规划标志着中国政府对核电从 适度发展 到 大力发展 的政策转折 , 一扫多年来 要不要发展核电 、 核电需要在多大程度上发展 的争论 , 业内甚至因此而出现过 中国核电的春天终于到来 的兴奋。 但从一开始就引起争议并出乎许多人意料的是 ,2002 年末至 2003 年初所确定的新一轮核电发展路线 , 再一次是依靠对外引进 , 而且是比前两轮引进更彻底的全盘引进。以大亚湾核电站为标志 , 中国核电在 1980 年代的第一轮发展中确立了以 引进+国产化 为主的 路线 , 但同时也存在着以秦山核电站(一期)为标志的自主开发。 1990 年代 , 中国经历了以纯粹购买电容为目的(不包含技术转让内容)的第二轮引进 , 相继购买了加拿大的重水堆(秦山三期)和俄罗斯的压水堆(田湾) , 并且继续购买了法国核电站(岭澳 - 大亚湾后续项目) , 但同时也开工建设了自主设计的秦山二期核电站。虽然与引进并存的自主发展走了 20 年 , 它却被进入 21 世纪之后的新一轮核电发展计划(以下称之为 第三轮引进路线 )彻底放弃了。 第三轮引进路线倡导者提出的主要理由是 : 国内核电站机型 五花八门 的局面严重干扰了中国核电技术进步和国产化进程 , 而(自主设计的)秦山二期核电站是参考大亚湾核电站 照猫画虎 建造的 , 在事故预防、缓解措施以及防火设计等方面与国际上新的核安全标准还存在差距 , 已丧失了作为 主力机型 的条件。因此 , 中国核电必须 采用先进技术 , 统一技术路线 , 直接引进国外最先进的第三代核电站技术 , 走 一步跨越 的新路。这个方针的具体实施方案是 : 通过国际招标 , 在国际三代核电机型中选定一种作为中国核电技术的发展方向 ; 先建设 4 台招标引进的机组作为 国产化 (后改称 自主化 )依托项目 ; 在 2010 年之前开始实行这种引进机型的批量建设 , 并于 2020 年达到 4000 万千瓦的目标 ; 其中除了中国已有的 11 台机组 870 万千瓦 , 均为引进机型 , 国内已掌握技术但属于落后的机型不再建设。 2004 年 9 月 , 中国第三代核电站的招标工作(浙江三门和广东阳江核电站核岛供货国际招标)正式开始 , 标志着第三轮引进路线开始实施。但招标谈判的时间大大超过预期。 2006 年 12 月 , 招标结果终 的 AP1000 成为了最后的赢家。当时媒体广泛报道 , 西屋胜出的主要原因之一是报价较低 , 但具体价格说法不一 , 在每千瓦 1000 - 1500 美元之间。于公布 , 美国西屋公司 同月 , 中美两国政府签署了技术转让的谅解备忘录 , 双方企业签署了项目合作备忘录 , 并继续就商务合同进行谈判。 2007 年 3 月 , 国家核电技术公司(筹)与西屋联合体在北京签署第三代核电自主化依托项目核岛采购及技术转让框架合同 , 在浙江三门和山东海阳(换掉了阳江)建设四台 AP1000 机组。同年 5 月 , 负责引进第三代技术的国家核电技术公司(以下简称国核技)正式成立。根据官方的定义 , 这个公司 是经国务院授权 , 代表国家对外签约 , 受让第三代先进核电技术 , 实施相关工程设计和项目管理 , 通过消化吸收再创新形成中国核电技术品牌的主体 , 是实现第三代核电技术引进、工程建设和自主化发展的主要载体和研发平台。承担第三代核电技术的消化、吸收和再创新工作。在不转移外方责任的条件下 , 组织外方、项目业主成立项目联合管理机构 , 负责核电自主化依托项目核岛及其接口等相关工程设计、设备采购和工程建设。 同年 7 月 24 日 , 国核技与西屋在北京签署了技术引进协议。 虽然 一步到位 , 实现跨越 的方针已经开始付诸实践 , 但中国核电发展的美好前景并没有浮现出来 , 第三轮引进路线仅仅实施了三四年就已经破绽百出。 第一 , 如果完全依赖这个路线 , 就不可能完成到 2020 年建设 4000 万千瓦核电能力的规划目标(更不用提 6000 万或 7000 万千瓦的追加 目标了)。引进路线本打算以 AP1000 来统一中国核电建设的技术路线 , 即通过购买、复制这种机型来批量建设核电站。但是在做出了全盘引进的决定之后 , 引进路线的决策者才发现 , 由于 AP1000 是一个未经实际验证、甚至尚未设计定型的机型 , 所以不可能在第一批机组建成并证明能够安全运行之前进行批量建设。于是到 2006 年 , 引进路线的决策者不得不临时改变初衷 , 为被他们认为应该放弃的所谓二代技术开了门 批准了一系列采用国内设计的二代改进型核电站上马 , 把作为全盘引进理由的 一步跨越 改为了事实上的 两步走 。这个转折充满了讽刺意味 : 假如中国没有自主掌握的核电技术可以依靠 , 一个被国务院批准的核电发展规划就会成为一纸空文。这个临时修正不能不令人质疑引进路线的决策依据到底是什么?从实际过程看 , 更符合逻辑可能性的是 , 在外国技术总是比中国技术更先进的思维定势下 , 决策者在面临新一轮核电发展时 , 先验地 认定只有依靠引进外国技术才能发展 , 事先就排除了依靠自主技术进行发展的可能性。虽然事实证明这种决策思维经不住实践的考验 , 但问题仍然存在 , 引进路线为二代改进机型开门只是迫不得已的权宜之计 , 所以仍然没有把发展自己的技术作为重点。 第二 , 引进路线不可能 统一 中国核电发展的技术路线 , 只能再次走上 万国牌 道路。第三轮引进的一个主要政策目标是 统一技术路线 , 但购买美国西屋公司 AP1000 核电站的签约墨迹未干 , 中国广东核电集团(以下简称中广核)就被批准购买了法国的 EPR 核电站(同属 第三代 技术) , 退出采用 AP1000 的范围 , 原定采用这种堆 型的广东阳江核电站(中广核控股)也被代之以中国电力投资集团公司(以下简称中电投)控股的山东海阳核电站。没有人解释过突然改变主意的原因是什么。有一种局外人比较能够认同的解释是 , 购买核电站涉及大国政治 , 向多个国家购买是为了平衡大国之间的利益关系。这种解释不是没有道理 , 但如果有道理 , 也只能在一个前提下才成立 就是中国一定要向外国购买核电站。相反 , 如果中国的核电发展是走自主路线 , 那就没有哪个大国会觉得 不平衡 。这个逻辑有历史根据 : 当清朝末年中国遭遇列强瓜分时 , 哪一次也不可能只向一个外强割让领土或利益 , 只有同时让几个列强都 利益均沾 , 当时的所谓 大国政治 才能平衡 ; 但在新中国敢于以武力捍卫领土完整并让对手付出惨重代价之后 , 争相向中国索取领土和主权利益的要求就再也不是 大国政治 中的一个因素。事实上 , 被第三轮引进路线所指责的 国内核电站机型 ' 五花八门 的局面 恰恰是前两轮引进的后果 , 而第三轮引进只能给这种 五花八门 的局面进一步 锦上添花 。引进路线的食言已经证明 , 只要开了引进的口子 , 中国的核电发展就永远不会统一技术路线 , 而同时使用法国、加拿大、俄罗斯和美国的不同机型 , 也使中国成为世界核电发展史上的一朵 奇葩 。 第三 , 引进路线的代价空前昂贵。全盘引进的代价一直是一个讳莫如深的话题 , 一直处于高度保密的状态。尽管业内人士出于对 上面 的恐惧而噤若寒蝉 , 但随着具体项目的实施 , 一些信息无法阻挡地逐渐透露出来 : 虽然国际招标方案当初是以每千瓦 1800 - 1900 美元上报中央批准的 , 但负责引进的国核技公司现在已要求业主准备按 2000 多美元 / 千瓦的价格来接盘 , 而且还附带了一个令人忐忑不安的条件 上不封顶 。其实 , 由于 AP1000 存在着难以预料的技术风险 , 最后的实际成本很可能会更高。虽然准确数据有待未来发展的结果 , 但引进必将代价高昂的判断仍然可以从世界核电市场找到间接的证据。据中国核能动力学会经济专业委员会主任温宏钧 2008 年 10 月 20 日发表在《商务周刊》的文章《第三代核电变贵了》介绍 , 在美国 , 已经向核管理委员会提出申请的三个 AP1000 核电站 , 比投资 (平均每千瓦投资)的预算均在 4300 美元以上 ; 采用法国 EPR 技术的两个核电站已开工 , 芬兰的工程由于数度延误工期 , 其 比投资 预算已经攀升到 4200 美元左右 , 法国本土工程的 比投资 预算是 3500 美元左右 , 但 2008 年 5 月因严重质量问题被核安全机构责令停工整改近一个月后才复工 , 成本上升难以避免。与昂贵的外国第三代核电站相比 , 自主设计的秦山二期核电站是每千瓦 1360 美元 ; 采用四台 CRP1000 机组的辽宁红沿河核电站 , 总预算投资 493 亿元人民币 , 按 2008 年 8 月的汇率折合每千瓦 1662 美元。如果这些真实数据可以被看作是比较两条道路的参照系 , 那么中国依靠引进建设核电的成本至少将是自主建设的三倍。因此 , 引进路线将使中国发展核电的经济性受到严重质疑。 第四 , 引进路线难以引进技术。原来通过购买 AP1000 引进技术的思路是 , 先由西屋负技术责任建成首批 4 台机组 , 然后在西屋转让技术的基础上 , 由中方 独立设计 (复制)几台后续机组并由西屋负责 技术把关 , 经实际运行验证后进行批量建设。在 自主创新 于 2005 - 2006 年被确定为国家的重大战略方针之后 , 为了在新的政治空气下把全盘引进说成是 自主创新 , 引进路线把十六个国家科技发展重大专项之一的核电专项(即《大型先进压水堆和高温气冷堆核电站示范工程》)主要用于对 AP1000 的 消化吸收再创新 , 以国核技为实施主体(用于高温气冷堆示范工程的经费大约占全部重大专项经费的 1/6, 另以清华大学、华能和中核建联合为实施主体)。这种方式存在两个重要问题 : ( 1 ) 再创新 是在给定的产品设计框架下进行 , 其内容是放大功率。由于引进协议规定 , 西屋对 AP1000 的知识产权涵盖 130 万千瓦及其以下功率的设计 , 所以 再创新 的内容就成为在 AP1000 的基础上设计出来 1x0 ( x > 3 )万千瓦的 CAP1x00 ( C 代表中国 , 但 AP 仍然代表原设计框架)。且不说能否成功 , 这种 再创新 除了加大功率之外 , 不可能明显改变技术性能 , 因为明显改变产品性能的技术创新只能通过产品的重新设计。( 2 )对引进技术的 消化、吸收、再创新 并没有置于中国的技术研发经验基础之上。负责实施重大专项的国核技刚刚成立一年多 , 本身并没有技术能力 , 它所收编的上海核工程设计院也不具有反应堆开发能力 , 而是一个长于核电站整体设计(土建工程设计)的机构 , 所以国核技不可能成为 研发平台 。中国本来具有核动力技术的研发平台 , 但国核技出于自己的利益而将这个项目 私有化 , 把具有几十年经验积累的其他研发机构排除在重大专项之外 , 还声言 不排除国际合作的可能性 把中国的研发平台排除在外 , 不靠 国际合作 又靠谁呢? 技术创新的国际经验与理论证明 , 能够引进技术的必要条件 , 是引进方具有相当的技术吸收能力 , 而这种吸收能力只能来源于自主研发的经验和努力 , 所以只有将引进活动置于自己的研发经验基础之上才能 消化、吸收 外来技术 ; 成功引进技术的根本标志不是引进方能够按照给定产品设计进行组装 , 而是通过引进活动生成和提高了自主推动产品变化的技术能力 , 所以实现 再创新 的根本标志是在吸收外来技术知识的条件下设计出来不同于原设计的产品。由此可见 , 在 AP1000 的设计框架下进行复制和放大功率的 再创新 , 不可能使中方发展出来开发先进反应堆的技术能力 , 而引进活动与自主研发经验基础的脱节只能给这种结局加上一个 双保险 。从原则上讲 , 国家科技发展重大专项不应该用于模仿引进的产品 , 何况第三代核电技术并非世界最先进技术。如果重大专项的资金不是用于开发具有自主概念和解决方案的核能系统 , 而仅仅是用于复制或改进一种给定的外国产品设计 , 这不但背离了国家重大科技专项确立的目标和原则 , 而且如果外国又开发出来第四代乃至第 N 代技术 , 中国不是永远都需要引进吗?因此 , 如果我们有理由相信 , 一个人从粮店里买回一袋大米并不等于这个人就会种稻子了 , 那么我们就有理由相信 , 中国核电靠这样的 自主化依托项目 是不可能实现自主的。 第五 , 引进路线使核电工业体制更加混乱。在以引进 AP1000 来统一中国核电发展路线的方针下 , 国核技成为又一个行政垄断企业。说它是企业 , 它却握有罕见的权力 : 它自己并非投资于核电站的业主 , 但在与西屋的商务谈判中却把业主排除在外 ; 它没有开发能力和经验 , 因而也不可能是核动力技术的研发平台 , 但在组织实施国家重大专项时却把其他有经验的研发机构排除在外。说它是公共管理机构 , 它却有自己的经济利益 : 在组织引进中 , 除了代业主决定商务条件 , 它还要另向业主收取不菲的管理费 ; 在国家已经为引进技术付费之后 , 它却要求其他希望分享技术的国有研发机构付钱购买。于是 , 它先是被赋予对公共资源的垄断权 , 然后再将其 私有化 。但这个公司在享受垄断利益的同时却不用承担责任 : 是业主公司在为它的决策买单(本质是为引进路线买单)。业主的责任不仅是经济的(支付高昂的引进费用) , 根据《中华人民共和国民用核设施安全监督管理条例》第七条 , 核设施营运单位 对所营运的核设施的安全、核材料的安全、工作人员和群众以及环境的安全承担全面责任 , 国核技可以不负这种责任 , 而承担了如此大责任的业主却不能参与决策。 日韩在经济起飞阶段也曾由政府牵头统一对外引进技术 , 却避免了权责分离的困境。这是因为其制度安排上 , 是以企业作为承担技术转移主体的。中国核电工业的体制本来就不合理 , 行政垄断仍然过多 , 市场机制仍然太少。在这种条件下 , 靠行政权力来贯彻的引进路线不仅无助于改革核电体制 , 反而增加了更多不政不企的因素 , 使中国核电工业体制之乱为世界核电发展史上所仅见。 破绽百出 并没有让引进路线清醒 , 不等首台 AP1000 机组在 2013 年建成运转 , 它就要从 2011 年开始这种堆型的批量建设。其实引进派早在 2003 年就说过 : 至于采用先进技术的风险问题 , 历来风险都是与利益共存的 , 不敢吃螃蟹的人 , 怎能尝到其鲜美的滋味? 但 未经任何实际运转的检验就开始批量建设一种新堆型 , 这种做法在世界核电史上是没有先例的。如此敢于冒险的一个直接原因是对国产二代机组迅速普及的担心 : 如果符合安全规定的厂址都批给了国产二代 , 将来再建 AP1000 就没地方了(难道他们在谈判时已经对西屋公司做出承诺 , 即中国的核电站只采用 AP1000 ?)。于是引进路线冻结了所有内陆核电站项目的审批 , 同时打算加快建设 AP1000 的速度(规定采用 AP1000 的湖南、湖北和江西三个核电站已经于 2008 年上半年获批 , 但尚未核准开工)。更重要的原因是一个政治逻辑 : 引进路线为了不在受挫之后受到质疑 , 于是就更彻底地贯彻这条路线以证明其正当性和合理性 , 一意孤行地走入 疯狂 , 哪怕受挫的原因本来就是违反了技术和工业发展的规律。 以上述趋势为证据 , 不得不令人怀疑第三轮引进路线正在将中国核电的发展引上一条高风险的道路 , 虽然实际风险将取决于决策者修正这条路线的灵活程度。这些风险来源于 AP1000 的技术风险 , 来源于代价高昂的引进使核电发展丧失合理性的经济风险 , 来源于技术路线混乱、体制混乱的风险 , 更来源于削弱、肢解中国核动力技术能力基础的风险。 面对这样一个发展局面 , 人们不能不提出一个问题 : 中国的核电发展为什么非要走全盘引进的路线?如果追寻对这个问题的答案 , 那么任何关心中国核电长远发展的人都会产生一个挥之不去的困惑 : 在中国的核工业建立 50 多年之后 , 在中国的第一颗原子弹爆炸成功 40 多年之后 , 在中国的第一艘核潜艇下水 30 多年之后 , 在中国的民用核 电工业经历了 30 年的发展之后 , 为什么中国仍然没有形成能够独立发展核电工业的技术能力 , 甚至连应该怎样发展核电技术能力的途径似乎都没有找到?这个困惑是如此的沉重 , 以至于即使引进的必要性得到证明 , 它也是无法回避的。 事实上 , 第三轮引进路线的被迫修正证明了中国具有发展核电的自主技术能力基础 , 因为原本被 枪毙 掉继而又被迫批准上马的所谓 二代改进型 核电站 , 无论在多大程度上借鉴过外国技术 , 都是中国自主设计的。既然具有这种能力基础 , 那为什么决策者总是认为中国核电的发展只能从购买外国核电站开始?中国核电发展的最佳技术路线是不是只能走将外国的 先进 核电站设计加以 国产化 的道路?造成中国核电在过去缓慢发展的原因真的是技术不行还是其他什么因素?中国的核电发展到底能不能走自主路线? 存在这么多的困惑 , 中国核电的发展似乎只能用 谜局 来形容了。为解开这个谜局 , 本文在世界核电技术发展趋势的背景下 , 追寻 30 年中国核电发展的脉络 , 并追寻 50 多年中国核动力技术发展的历程 , 对中国核电发展的技术选择、战略和体制、技术能力基础和道路选择等方面进行分析。由这些分析所组成的四个主题共同证明了一个道理 : 引进路线是错误的 , 中国核电发展的康庄大道只能是自主路线。 主题一 : 中国人研发的技术不一定不先进 世界核电技术的发展轨迹并非一条直线 , 而是在经历两次严重核事故(美国三哩岛和前苏联切尔诺贝利)之后发生了断裂 ; 虽然核 工业界在改良压水堆的基础上推出了所谓的 第三代 技术 , 但由于西方核电的复兴要求实现革命性的 固有安全 , 所以以美国为首的各国政府在新世纪之初 , 合力发起促进新一代核能系统技术开发的浪潮 , 它们都明确支持的研发前沿集中在所谓 第四代 核电技术上。以此为背景 , 在改良传统技术上 , 中国完全可以在已有的基础上赶上先进水平 ; 而在革命性的第四代技术上 , 中国实际上已经走在世界前列。因此 , 引进路线的制定者对世界核电技术趋势缺乏深刻的认识 , 其判断也是错误的 , 全盘引进更是没有必要。 实行第三轮引进路线的主要理由是中国现有的技术不够先进 只要放弃虽然自主掌握但却落后的第二代技术 , 而直接引进 最先进 的第三代核电技术 , 就可以实现 一步跨越 。由此可见 , 引进派头脑中的 技术 其实指的是具体的产品(更准确的说法是物化在产品上的技术)。但一个国家要想实现技术 跨越 (更准确的概念应该是 进步 ) , 就不可能只靠购买现成的产品 因为产品会不断更新 , 要进步就必须培育出来能够推动产品变化的技术能力。 对于技术能力的来源留待后面再讨论 , 这里首先指出 , 以现有外国产品作为判断技术 先进性 的标准 , 就会忽略决定技术变化的关键因素 , 从而丧失判断技术发展趋势的能力。如果稍微了解一下核电发展史就可以看出 , 世界主流核电技术不是沿着一条直线发展的(如 一、二、三、四代 这种划分给人的错觉) , 真正决定核电技术代际划分实质内容的 , 是两个历史阶段对于技术性能不同的政治和战略 要求。这两个历史阶段就是已经衰落的 第一核纪元 和正在浮现出来的 第二核纪元 。 第一核纪元从世界上第一个商业核电站(美国希平港核电站)的建成( 1957 年)开始 , 到 1980 年代走向衰落 , 其主导技术是轻水反应堆(包括压水堆和沸水堆)。它起源于美国核潜艇的开发 , 然后才被用于核电站。在美国政府和因参与海军舰艇核动力项目而获得反应堆设计制造能力的西屋、通用电气等供应商的推动下 , 轻水堆尤其是压水堆以其率先获得应用的经验基础和较好的经济性等优势 , 成为西方核电大发展时期的主导堆型。从 1960 年初到 1980 年代初 , 短短 20 年时间 ,400 多座核电站在几个发达国家拔地而起 , 其中美国建设了 100 多座核电站 , 共具有 1 亿千瓦左右的发电能力 , 使核电在这个世界第一能源消费大国的电力供应中至今仍然占 19% 。另一个核电大国法国在减少依赖石油进口的能源战略指导下 , 不到 30 年的时间内就使核电在全国发电总量中的比例达到 70% 以上。 但 1979 年发生的美国三哩岛核事故暴露出来这种堆型的固有缺陷 永远存在发生堆芯熔化的事故概率。轻水堆的堆芯冷却剂是水 , 其供应是依靠泵和管道 , 如果泵和管道发生故障(如断电、漏水、机械失灵或操作失误这些永远不能完全避免的事故) , 失却冷却剂的堆芯就会因温度急剧上升而熔化 , 而堆芯熔化将导致灾难性的核泄漏后果。因此 , 几十年来以轻水堆为主的核动力工业界(以下简称水堆工业界)为了对付这种失水事故作出了不懈的努力 , 绞尽脑汁 , 不惜工本地采取各种改进措施 , 其中最主要的是设计出一整套应急安全注水系 统 , 这套系统在一旦反应堆系统发生失水事故时能及时启动 , 将外部储存的水注入反应堆系统 , 以防止炽热的堆芯因裸露而熔化。这些技术改进措施降低了反应堆堆芯熔化的概率 , 大大提高了核电站的安全性。但由多种设备组成的应急安全注水系统是一个复杂的系统 , 其中任何一个设备或部件的失效(因设备故障或操作失误)都会使注水系统失效 , 导致堆熔。三哩岛的反应堆装有此类安全注水系统 , 但还是由于设备故障和判断、操作失误而导致堆芯熔化。 事实上 , 人类十分需要核能这样一种新能源 , 而从科学技术上作进一步的改进 , 提出解决核电这一致命弱点的新技术方案是有可能的。在轻水堆核电站以出人意料的速度在美国铺开并推向欧洲的时候 , 核电界的有识之士就清醒地对当时只重经济性而忽略安全性的倾向提出过警告。三哩岛事故发生后 , 美国第一任原子能委员会主席 David Lilienthal 出版了《原子能 : 一个新的开始》一书 , 全面论述了水堆技术必须进行革命性变革的道理。与此同时 , 美国核能界的元老、长期任职美国橡树岭国家实验室主任、备受尊敬的核能技术奠基人之一温伯格( Alvin Weinberg )也提出 : 核电的第一纪元已经结束 , 我们要开发出从物理定理出发就可以理解的、在任何情况下堆芯都不会熔化的反应堆 , 不是 概率安全 的 , 而是 确定安全 的 , 他们把这类反应堆称之为固有安全( inherently safe )的反应堆。只有当这种反应堆开发出来 , 并且同时解决好核废物的长期安全处置和防止核武器扩散的问题 , 核电才有可能全面复苏 , 并推向全世界的发展中国家(毕 竟是发展中国家的未来需求更大) , 核电才能开始进入新的 第二纪元 。 虽然这些先知先觉者的正确预见在三哩岛事故后就明确清晰地公之于世 , 但当时的美国政府和工业界并没有完全接受。出于既得利益 , 他们更强调针对事故教训就现有的设计做修补性的改进 , 并加强对核电安全的全面监管。但 1986 年的切尔诺贝利核事故最终迫使水堆工业界不得不承认 , 核电站发生严重事故是可能的。由于两次严重事故的接连发生 , 西方公众越来越担心核电站的安全 , 反核浪潮汹涌澎湃 , 迫使包括美国在内的多数西方工业国家的核电事业陷入停滞。从三哩岛事故发生至本世纪初 , 美国再没有新建核电站的订货 , 有的欧洲国家甚至通过全民公决或政府法令 , 为正在营运的核电站设置停运期限 , 全世界的核电发展在总体上停滞下来。一个曾经被几乎所有工业国家看好而快速兴起和发展的核电产业 , 竟然会突然停滞下来 , 甚至面临被抛弃而退出历史舞台的前景 , 这在现代工业发展史上是十分罕见的。核工业界一直在抱怨 , 是偏激和无知的反核势力导致了这种结局。他们认为 , 核工业界在核电安全方面作出的努力、投入的资金是任何一个行业都不可比拟的 , 核电站发生堆熔引起严重事故的可能性已经微乎其微 , 用概率安全分析的方法测算出的事故概率已达万分之一以下 , 即平均一个反应堆运行一万年以上才可能发生一次这类事故(事故概率为 10 -4 ~ 10 -5 / 堆年) , 可谓 万无一失 。但公众并不完全相信这种理论分析和测算 , 即使是如此低的概率也不接受 , 因为人们从切尔诺贝利事故中体验到了这类事故的后果 , 从心理上把由 事故引起的大面积居民环境核污染与原子弹爆炸的后果自然地联系起来。谁也没有理由责怪公众的 无知和偏激 。多年来 , 核工业界企图加强公关宣传教育活动来改变公众的接受性 , 未见明显收效。 上世纪末的最后 20 年里 , 发达国家的核工业界在对付严重事故的核安全方面所作的努力是巨大的 , 向市场推出一批被他们自己称为 第三代 的新产品。所谓 第三代 核电先进性的最基本特征是在技术设计方案中认真考虑了对付严重事故的方法 , 进一步减小严重事故发生的概率 , 即把因反应堆堆芯熔化和堆熔后致使安全壳(最后一道安全屏障)短期内破裂所导致大量放射性物质外泄的概率又降低了一个数量级(从堆熔概率约 10 -5 / 堆年降到 10 -6 / 堆年 , 安全壳短期破裂概率从 10 -6 / 堆年降低到 10 -7 / 堆年)。这是一个不小的进步 , 但仍然不是消除而只是降低了严重事故的概率。虽然供应商声称这 实质上 消除了严重事故的风险 , 但公众不见得完全相信这种概率方法分析的结果。堆芯熔化和和安全壳破裂的物理过程是如此复杂 , 实验验证很难真实模拟 , 更不可能在核电站运行中得到证实。水堆供应商们沿着这条技术路线做出的改良性努力没有解决先辈们所提出的也是公众所期望的核安全根本问题 , 他们的技术不能引导世界核电走出将要结束的第一纪元 , 尽管有着巨大需求的中国核电市场是他们竞相推销的最有吸引力的市场。 西方核电复兴的重重困难最终使固有安全概念得到普遍认同 , 而 第二核纪元 经过漫长的酝酿 , 正在逐步浮现出来。 1999 年 , 美国政府提出了 第四代核能系统 的概念 , 其中对核电站的最根本要求 就是要达到 固有安全 。小布什当选总统之后 , 美国开始重新实施以推进新一代堆型开发为主要技术内容的核能战略。 2001 年 7 月 , 美国能源部宣布成立由美国领导、 9 个国家参加组成的 第四代国际论坛 , 正式开始了国际第四代核能研发 , 其后又接纳了包括中国在内的多国参加。该组织定义了第四代核能系统的技术目标 , 推出了 6 种第四代堆型的概念 , 对核电反应堆安全性的要求是不再需要电站厂址以外的应急响应 , 也就是不再会发生堆芯熔化事故导致的大量放射性外泄 , 要做到这一点 , 反应堆必须要 固有安全 。 从上述过程看 , 世界核电技术的发展经历了两个核纪元之间的断裂 , 美国核电建设停滞 30 年的事实充分说明了这个断裂的程度。当然 , 鉴于新一代堆型开发的困难性和时间需要 , 近期内的核电建设仍然只能依靠对原有技术的改进 , 但是 , 开发新一代核能系统的全球联合攻关已经吹响号角 , 迎来第二核纪元的核电革命已经发动 , 新一代的固有安全反应堆将在不远的将来被推向市场。 恰恰是这种技术革命的潮流更会产生对引进路线的质疑 中国实际上在第四代核电技术的发展上走在世界前列 , 甚至领先于美国。 2002 年 , 国际权威期刊《核工程和设计》( Nuclear Engineering and Design )发表了介绍中国清华大学 10 兆瓦模块式高温气冷堆( the HTR-10 )的专刊。该刊主编、模块式高温气冷堆概念原创者之一的 G. Lohnert 在编者按中说 : 事实上 ,the HTR-10 是世界上第一个有理由被称为 ' 固有安全 的反应堆。因此 , 这是第一个第四代反应堆 它不仅存在于纸面上 , 而且存在于现实中。当然 , 它只是一个小反应 堆。但重要的是要注意到 , 实际上它的所有部件 , 与正处于设计阶段并将生产 250 兆瓦以上电力的原型堆 , 具有同样的尺寸并遵循同样的设计原则。 2004 年 9 月 30 日 , 在国际原子能机构的安排下 , 世界第一座模块式高温气冷核反应堆在北京首次对外进行了核安全实验演示 , 来自 30 多个国家的 60 余位国际原子能专家在现场观看了 不插入控制棒下反应堆丧失冷却 的核安全实验演示。那是在全世界范围内有史以来第一次用正在运行中的实际反应堆进行事故演示 , 充分说明 中国和平利用核能技术走在了世界前列 。比得到国际学术界赞扬的更可喜的是 , 由中国政府支持的 20 万千瓦高温气冷堆示范电站即将动工 , 标志着这种国际公认的新一代先进反应堆将要在中国首先实现产业化。 高温气冷堆是目前美国选中开发第四代核电技术的唯一目标堆型(用于发电和产氢) , 另一个目标堆型是钠冷快堆 , 主要目的是 焚烧 掉核电站产生的核废料中寿命奇长(上万年)的 锕系元素 , 以解决核废料处置的长期安全的争端。在第四代核电技术国际论坛所确定的 6 种堆型中 , 由美国主导的是 超高温气冷堆 ( VHTR ) , 它也是美国 2001 年能源政策报告中唯一提到的核电技术。清华大学高温气冷试验堆建成后 , 美国国会的拨款委员会主席和能源部长都相继专门来 参观考察 过。最近 , 美国核管会( NRC )已与中国核安全监管当局原则达成协议 , 中方同意与美国核安全管理当局合作 , 让美方参与中国首个工业规模的高温气冷堆示范工程的安全评审工作 , 共享安 全评审方面的经验 ; 作为回报 , 美方愿提供他们有关评审 AP1000 的资料的经验。 上述事态发展表明 , 美国政府已看好了高温气冷堆是最有可能实现固有安全的核电反应堆 , 还有可能利用它产生的高温热量来生产氢 , 是美国当前炒得很热的 氢能社会 概念实现的基础。在美国国内形成这种共识的时候 , 他们遗憾地发现 , 两个发展中国家 中国和南非先行一步 , 都已经起步建造工业规模的模块式高温气冷堆。美国有关部门一方面通过各种形式与这两个国家的高温气冷堆项目开展合作(西屋公司已经在南非项目中入股) , 借鉴先行者的经验 ; 另一方面拨出资金 , 开展研究并准备尽快在爱达荷国家实验室建设工业规模的示范堆。为将来产氢作准备 , 美方希望开发出新的更高温度的燃料元件和结构材料 , 建成能产生出口氦气达 1000 ℃高温的所谓超高温气冷堆( VHTR )。在美国主导形成的描述 6 种第四代堆型的文件上 , 把美国准备搞的 超高温气冷堆 列在其中 , 而且由他们作为主导国家( leading country ) , 不承认中国和南非先于美国建成的模块式高温气冷堆是第四代反应堆。在 2004 年 9 月的北京演示会上 , 一位中国核动力科技界的资深人士质问美国代表团为什么定这样的标准 , 来自美国国家实验室的专家私下表示 , 他们实际上也不同意这样定 , 但这个意见报上去后 , 被美国能源部一口否决 , 理由是 : 这是政治问题 。 对于美国为保全世界核电领袖面子所作的努力 , 中国眼前不必花费精力去理论和争辩 , 倒是可以看清问题的实质 中国在核电新技术革命的潮流中方向正确 , 已经走在世界各国的前面。清华开发的模 块式高温气冷堆就是第四代核电技术 , 它才是世界最先进的核电技术 , 而不是被国内引进路线所吹嘘的 AP1000 。需要警惕的倒是在国内 引进派也以美国标准为根据而否认中国的高温气冷堆是第四代技术 , 以便为引进路线辩护。 从世界核电发展趋势的脉络中可以很容易地看出 , 革命性的技术断裂发生在第四代和第三代之间 , 而第三代与第二代之间的变化则是连续性的改进(最核心的反应堆技术基本没变)。中国核电的发展起步较晚 , 但两期秦山核电站的建设已经证明中国掌握了二代技术。在这个能力基础上向三代演进 , 并不存在难以逾越的跨度 , 完全可以满足近期核电建设的需要。对于即将到来的第二核纪元 , 花费几百亿巨资全盘引进的第三代技术并不是通向第四代的桥梁 , 更不是通向第四代的必由之路。中国目前应该做的是尽快成功建成世界上首个模块式高温气冷堆示范核电站 , 并进一步加大对这个方向未来技术发展的投入 , 扩大自己在核电技术革命中的领先优势。以 引进 外国现有产品来振兴中国核电只能是一个幻想 , 其更严重的后果是 , 它必将导致忽略本国的技术能力基础 , 忽略对于自主开发新堆型的投入 , 忽略自己的产品开发平台 , 忽略本国核动力技术的基础研发。 主题二 : 三十年的战略颠倒 具有独立的核动力技术能力基础 , 中国之所以还在核电发展过程中步履蹒跚 , 其主要障碍不是技术上的 , 而是战略和体制上的。这些障碍的本质 , 是从来没有把中国核动力工业的发展纳入到核电发展的 考虑和规划之中。 身为核大国的中国在核电发展上步履蹒跚 , 其根本障碍不在技术 , 而在于战略和体制。从现象上看 , 以往中国核电发展缓慢的直接原因是造价昂贵 , 与常规电力相比缺乏优势 ; 昂贵的直接原因是过多地依靠引进 , 而引进的理由是中国的技术不行。但为什么经过 30 多年的发展 , 中国的核电技术还是不行?分析三十年的历史 , 答案很简单 : 不是真的技术不行 , 而是主导了核电发展的引进路线从来没有把中国核动力技术的发展 , 列入发展核电的考虑和规划之中。三轮引进路线都是只从对核能需求的角度出发 , 把兴建电站增加电容作为核电发展的唯一业绩指标。在技术供应方面 , 他们把 技术 等同于现成的产品 , 认为购买外国核电站就是 引进技术 , 却无视一个被各核电大国的经验所证明的规律 : 一国核电健康发展的能力基础是本国核动力工业的发展 技术驱动型的美国如此(把军用核动力技术应用到民用发电领域) , 需求拉动型的法国如此(为保证关系到国家政治独立的能源供应而坚持核能技术自主) , 通过引进追求自主的日本、韩国也是如此 特别是日本 , 也是引进起家 , 但现在已经控制了几家全球领先的核电技术企业 , 包括西屋。与这些国家相反 , 中国在国家层次上从来没有形成过同时考虑需求(核能利用)和供给(技术发展)两个方面的核能战略 , 几乎所有影响了中国核电发展过程的重要决策都是从增加电容的局部利益做出的。 从计划经济继承下来的体制问题不能全部归咎于引进路线。但如何改革核电工业体制 , 要受制于发展核电的战略。由于每一轮发展核 电的主旋律都是以行政手段推行引进路线 , 从而忽略本国核能技术的发展 , 所以对采取什么样的组织形式才能使中国的核工业基础为核电发展服务这样重要的问题 , 从来没有过严肃的讨论。于是 , 缺乏改革的思路和动力 , 再加上沿袭下来的行政垄断 , 使中国至今没有形成符合技术逻辑和市场逻辑的核电工业体制。历史说明了这些问题。 中国核电的发展可以追溯到 1970 年 , 周恩来总理于那年 2 月 8 日做出要发展核电的指示。虽然以 728 工程 命名的第一个核电站项目早于 1974 年就被批准上马 , 但由于在被封锁条件下自行研制的技术难度和核工业内部的争议(是用压水堆还是重水堆) , 该工程的实际建设一直拖到了改革开放阶段。 1970 年代末 , 核电发展从增加电力供应的需求角度产生了新的动力 , 推动这个进程的主角是负责电力供应的政府部门。 1977 年 , 中法两国政府达成协议 , 由法国提供贷款与中国进行经济技术合作 , 其中包括一座核电站。新的行动者 电力部和一机部 主张下马 728 工程 , 转而引进法国 90 万千瓦的核电站(拟建在苏南) , 理由是前者的 30 万千瓦容量太小 ; 而二机部(核工业部)则主张工程继续干下去。由于国家预算中的电站建设资金全部由水电部掌握 , 所以电力供应部门成为第一轮核电发展的主导部门。 虽然 70 年代末的经济调整迫使拟议购买法国技术的苏南核电站下马 , 但广东与香港合资的核电站项目(大亚湾)因另辟融资渠道而在 1982 年获得批准 , 并被纳入水电部的主管之下。在那个渴望外资和技术的年代 , 广东核电站因成为最大的合资项目而得到国家领导人的 支持。同时 , 由核工业部主管的 728 工程 也在照顾历史的条件下被保留下来 , 由国务院领导确定为采用压水堆 , 工程定点浙江海盐县的秦山 , 正式命名为秦山核电站(一期)。但因为获批的条件是 30 万千瓦的核电站就此一个 , 下不为例 , 所以秦山一期并不构成 路线 。 1983 年 3 月 , 国务院召开常务会议专门讨论核电问题。会议充满乐观地决定 , 未来要大力发展核电 , 到 20 世纪末建成 1000 万千瓦 , 先建三套 : 广东、华东、东北各一套 ; 要与法国谈三套 , 并谈技术转让 ; 同时试探向前苏联购买核电设备的可能性。那年初 , 根据国务院的安排 , 国家科委牵头联合国家计委在北京回龙观饭店召开技术政策论证会 , 会后编制的《核能发展技术政策要点》经国务院批准 , 确立了核电高起点起步 , 技贸结合、引进国外百万千瓦级压水堆先进技术的方针。至此 , 第一轮引进路线形成 , 其主要特征是把建设核电站当作发展核电的全部内容 ; 虽然也强调对 引进技术 的 国产化 , 但主要指的是设备的国产化 , 对如何掌握核电技术的问题却语焉不详。 1980 年代中期 , 以秦山一期和大亚湾两个核电站相继开工为标志 , 中国的核电建设终于起步。回顾历史 , 从增加电容的需求角度所形成的引进路线确实推动了中国核电的发展 , 但这个功绩不能掩盖相伴的缺陷 它也确实没有引进什么技术。当时在大亚湾项目的技术引进主导权上 , 电、机、核 三套马车 又开始新一轮争执 , 致使国务院把电站引进和技术引进的主导权一分为二 , 分别交给了水电部和机械部。其结果 : 对技术没有兴趣的水电部急于工程上马 , 机械部又不懂核 电站最关键的反应堆系统 , 而已经获得设备采购合同的法方在技术转让谈判中日趋强硬 , 导致谈判失败。大亚湾最后不过是一个法方负责的 交钥匙工程 。 到 1985 年 , 国家降低了发展核电的调门(主要原因是核电站造价较高 , 不如火电站经济) , 从原来的 要大力发展核电 转变为 本世纪以火电为主 , 逐步加大水电的比重 , 核电是一个补充 。与此相应的是体制变化。 1986 年 , 国务院决定把核电站全部交给核工业部主管 , 大亚湾的主管部门也由水电部改为核工业部 ; 同时把准备从联邦德国引进的两台 90 万千瓦核电机组改为在秦山扩建两台 60 万千瓦压水堆机组 , 这既是出于外汇平衡的考虑 , 也是因为当时中国通过引进技术具备了 60 万千瓦发电设备(常规岛设备)的能力 , 把核电机组改为 60 万千瓦可以提高整个项目的国产化水平。 虽然秦山扩建工程(二期)本来也是一个引进项目(联邦德国设计为主) , 但在 1989 年后遭到西方制裁的条件下却被迫走上自主设计道路。这给了中国核动力工业又一个自主实践的机会 , 使其毫无疑问地证明了自己的技术能力。但如同秦山一期一样 , 这个偶然因素导致的自主开发并没有造成任何政策路线上的变化。 1994 年大亚湾核电站建成后 , 中国又经历了第二轮引进路线。在增加发电能力的眼前需要左右下 , 决策者在 九五 期间( 1996 - 2000 )以单纯 购买电容 为目的 , 分别从俄罗斯、加拿大和法国整体购买了三个核电站。 就总装机容量而言 , 九五 时期是中国核电发展最快的 5 年。但没等这些项目建成 , 核电就陷入低潮 , 在包括整个 十五 在内的七 八年中没有批准一个核电站项目。这段低潮实际上是引进路线代价高昂的结果。大亚湾一期、二期工程的造价达到 2000 美元 / 千瓦 , 而秦山三期也达到 1950 美元 / 千瓦 , 远高于秦山一期、二期的造价。有领导此后不久就指出 这样高的造价我们在经济上承受不了 。此外 , 多国技术的进入令尚处于成长阶段的核电工业体系方方面面都承受了高负荷 , 在标准、安全审批、设备制造、人才培养、运营、管理、维修等方面的额外成本 , 使原本并未逾越适度发展原则的核电建设规模也一下子显得臃肿起来。一位核技术界资深人士于 2006 年反省道 秦山三期和田湾的整体引进 , 当时看各自的理由都相当充分 , 但事隔十余年后 , 面对现在核电系统的散乱局面 , 当时的所有理由都根本站不住脚。 于是 , 核能的模糊地位以及混乱的技术路线 , 使中国核电工业带着一片迷茫进入了 21 世纪。 前两轮引进路线在引进技术上的失败反映了一个影响深远的事实 : 中国从来没有在核能方面形成过国家战略(即发展核能的顶层设计) , 从来没有把发展本国核动力工业纳入核电发展的考虑和规划之中。不错 , 中国核工业由于传统重点是核武器开发而在民用核电方面缺乏经验 , 但正如两期秦山核电站建设所证明的 , 它并非没有核电技术能力的基础 , 问题是决策者从来没有想过如何发展这个基础。 1985 年 , 主管核电的国务院领导在一次讲话中说 , 核工业部的 ' 军转民 , 主要任务是为核电站提供核燃料。 既然如此 , 中国的核动力技术当然就与核电发展没有关系了。在短期内 , 引进似乎推动了核电的较快 发展 , 但三十年下来 , 依赖引进而忽视自主技术能力的发展 , 则成为制约核电发展的主要障碍。 在体制上 , 中国从来没有一个从战略上规划核能事业的机构(所谓 战略上 就是同时负责规划核能技术的供应和需求) , 其他机构也从来没有承担过这个职能。设在计委的国务院核电办公室曾经是在各个部委之上有关核电的唯一机构 , 但它执行的职能始终是协调引进核电站。在工业层次上 , 由于高度复杂的核电站跨越了部门的传统界限 , 所以计划体制下的核电发展总是伴随着部门纷争。虽然后来有关核电的几个工业部都被撤销 , 但沿袭下来的行政性集团公司体制仍然没有改变政企不分的状况 , 致使中国至今没有形成符合技术逻辑和市场逻辑的核电工业结构。 而符合技术逻辑和市场逻辑的核电工业结构 , 正是西方主要国家的核电能够迅速发展的重要原因。这样的核电工业包括三个市场主体 , 即运营核电站的业主公司、负责工程施工的 AE 公司( Architect Engineering Company )和核蒸汽供应系统公司( Nuclear Steam Supply System, 简称 NSSS )。在美国 , 所有的电力公司经过核安全当局的审批都可以成为核电站运营商 , 属于高度竞争性的体制 ; 法国的电力供应则由国家电力公司所垄断 , 它也是唯一的核电站运营商。 AE 公司在美国是独立的 , 经常与 NSSS 公司捆绑在一起承包核电站建设 ; 而在法国则附属于国家电力公司。更重要的是 , 无论各国的核电工业存在什么样的不同 , 提供核反应堆和主设备系统集成的 NSSS 公司都居于中心地位。不同国家的 NSSS 公司成长路径各有不同 , 例如美国的 西屋公司和通用电气是通过参与美国核潜艇工程而掌握核工程能力的 , 而法国的法马通则是由国家电力公司和一些发电设备制造商专门为提供核蒸汽供应系统而组建并培植起来的。这样的工业结构 , 加上国家核安全当局的监管和国家实验室的支持 , 使核电发展能够迅速地响应市场需求。 反观中国 , 继承了原核工业部大部分职能的中国核工业集团公司(以下简称中核集团) , 实际上是一个既非政府又非企业的行政性集团公司。它既是经营核电站的业主 , 又是工程和设备的总承包商、国内核燃料和后处理服务的唯一供应商 , 还主管了中国所有具有国家实验室性质的核动力技术研究机构。在现代市场经济中 , 囊括了如此众多的异质性业务活动必然导致效率低下 , 因为竞争性企业只能围绕着自己的核心能力开展业务活动。因此 , 行政性集团公司体制必然导致垄断倾向 , 对外力图阻止其他人染指核电市场 , 对内压制下属单位的自主权 , 其结果是使中国始终成长不出来 NSSS 公司。 大亚湾核电站建成后 , 国务院领导决定在其基础上成立中国广东核电集团公司 , 计划单列(后归国资委管) , 把中核集团的 一统天下 撕开了一个口子。虽然中核集团持有中广核的股份 , 但国务院领导规定中广核的中方股东不分红 , 结余利润用于核电的滚动发展(但这个 以核养核 的方针只用于续建核电站 , 与核电技术发展没有关系)。在后来的年月里 , 中核集团一直抱怨中广核只经营非常赚钱的核电站 , 既没有核工业部门在军工体制下形成的历史包袱 , 也不承担中国核技 术发展的责任。中广核则指责中核集团利用所掌握的核燃料循环、反应堆设计和涉核的审批权等资源 , 对中广核处处设卡。 于是 , 中国核电工业两个寡头近年来出现一个有趣的发展趋势 : 从核技术供应起家的中核集团拼命想扩大经营核电站的数量和范围 , 而从核电站运营起家的中广核则拼命想培植起来自己的技术供应能力 , 成立了研究院 , 招纳人才 , 大有在技术上实行自给自足的意图。双方理由不同、做法不同 , 但实质和结果都是在缺乏市场机制下的封建割据。 直到中国核电面临大发展的今天 , 如果问一句中国核电的市场主体在哪里 , 那么人们的眼前还只能是一片空白。当然 , 除了中核集团和中广核 , 中电投、大唐国际、华能等电力公司目前已经被批准进入核电市场 , 预示着形成竞争性业主体制的可能性。但是 , 不仅这些公司的核电项目(机型、规模、价格等等)要受到引进路线的直接行政控制 , 而且其他不可或缺的市场主体(尤其是 NSSS 公司)也并没有形成 中广核走的是在依赖法国技术的框架下实行局部自给自足的道路 , 而中核集团则是把持本属国家事业单位的科研院所来直接控制核技术供应 , 整个核电工业仍然处于一种行政垄断的状态。 一些业内人士曾经认为 , 两个寡头明争暗斗的结果是为第三轮引进路线提供了口实。经过秦山二期的设计实践后 , 中核集团属下远在四川的中国核动力研究设计院以法国 M310 堆型(大亚湾堆型)为参照系 , 重新设计堆芯 , 把燃料组件从 157 个改成 177 个 , 并加大了压力容器的尺寸 , 这就是 CNP1000 的核心技术方案。 1999 年 , 中核集团接 管 CNP1000 项目 , 将它作为自主品牌向外推介 , 想通过这个方案来统一全国核电发展的技术路线。岭澳项目顺利实施后 , 正在为三期建设制订百万千瓦级堆型方案的中广核对这种意图极为敏感 , 迁怒于 CNP1000 方案本身 , 坚决不同意改变堆芯设计 , 并针锋相对地提出了 CPR1000 方案( M310 堆芯不变 , 其他修改 18 项 , 仍由核动力院设计)。相执不下之际 , 源自国家计委的第三轮引进路线以需要统一技术路线为由出场了。 但事实上 , 第三轮引进路线自有其 深厚的 根源。在战略上 , 它的出发点仍然是只考虑增加电容的片面需求观点。 2007 年国家发改委公布的《核电中长期发展规划 20052020 》在前言中就称 : 核电发展专题规划是电力发展规划的重要组成部分 。这与前两轮引进路线本质相同。由于从前苏联学来的计划编制方法只能从已知的给定产品出发 , 所以计划官员们早已养成了从引进外国现有产品开始(再加个 国产化 )发展产业的习惯 汽车、飞机、彩电等工业如此 , 核电工业也如此。在整个 1990 年代 , 国家计委在核电技术上的工作重点就是满世界找核电发展的 驱动项目 , 即准备引进的目标堆型(后来改称自主化依托项目)。在核电即将陷入低潮和迷茫的 1996 年秋天 , 国家计委等部门在上海召开 核电国产化和技术政策研讨会 。来自基层的与会人士越来越认识到 , 国产化 不应该仅仅限于设备的生产制造 , 而应该是 四个自主 , 即自主设计、自产设备、自主建造、自主营运。但在计委会后下发的文件中 , 把过去所提的 以我为主 , 中外合作 的方针改为 以我为主 , 中外合作 , 积极引进 , 推进国 产 。在这个 十六字方针 中 , 前八个字是从来就不得不说但却难以把握的话 , 而后八个字倒是真正可以操作的方针。在酝酿新一轮核电发展的新世纪之初 , 以计委原核电办官员为首的 六君子 提出了全盘引进的建议方案 , 说服领导之后遂成为第三轮引进路线。 但这个路线除了通过购买外国核电站可以 引进先进技术 的空话外 , 既无判断世界核电技术发展趋势的能力 , 也无对本国核动力技术发展的规划 , 何谈战略?在体制上 , 它的提出和实施完全是依靠行政权力 , 通过新成立一个行政性公司来干预企业和市场 , 以强行贯彻引进路线 , 在原来的混乱之上又叠加了新的混乱。引进派在为自己辩护时总说中国的技术不行 , 但被三十年历史并被实践继续证明的是 , 问题出在战略和体制。如果中国能够形成一个核电发展的国家战略并进行相应的体制改革 , 那么引进路线才是一个首当其冲应该被彻底抛弃的怪胎。 主题三 : 被官僚放逐的 中国创造 中国具有核电技术能力的基础 , 其主要载体是在披荆斩棘开发核潜艇过程中建立起来的核动力产品开发平台。经过秦山核电站的实践和百万千瓦级核电站设计的实施 , 这个产品开发平台已经能够支撑起中国核电发展的大局。但是在引进路线和行政垄断的共同作用下 , 它正在面临被肢解、被边缘化的危险。 与引进路线很不情愿去承认的相反 , 中国具有核电技术能力的基础。比这更令人清醒的是这个基础的来源 它不是来自技术引进 , 而是来自自主开发。对这个事实的理论解释很简单 , 虽然产品可以从市场上买到 , 而能力却是买不来的 , 因为能力的生成和发展只能通过开发技术和产品的实践。与美国、法国和俄罗斯等国家一样 , 中国的核动力技术能力也起源于核潜艇动力系统的开发 , 这种起源使中国核动力技术的发展从一开始就建立在自主的产品开发平台上。 从概念上讲 , 产品开发平台是一个包含了工作对象(产品序列)、工作主体(研发团队)和工作支持系统(工具设备和经验知识)的有组织的活动系统 不是这几个要素的简单拼凑 , 而是随着产品开发经验的积累逐渐形成的有机系统。由于技术知识的缄默性和组织性 , 产品开发平台即工业组织的学习系统和知识系统 , 是消化吸收外部知识的经验基础 , 是 再创新 的必要条件 , 它随产品开发活动的演进就是技术能力发展的机制。 与通过自主产品开发平台的技术学习不同 , 在引进给定产品设计下的学习 , 是一种 亚产品层次 的学习 , 它包括购买全套生产线、按照外国的产品设计组装产品等等 , 当然也包括对原设计的边际性改进。中国近 20 多年来的工业实践证明 , 亚产品层次的技术活动使学习者受到一系列的限制 : 无法从产品设计上理解技术、市场需求、成本约束等因素之间的关系 , 无法掌握把各种单项技术集成为产品系统的能力 , 无法学会如何判断影响技术演进方向的因素 , 并因此而无法决定进行技术努力的方向 ; 由于目光被局限在局部的技术差距上 , 甚至容易使学习者丧失信心。 这个对比对于追赶国家的技术学习有着特殊的政策和战略涵义 : 由于工业技术能力的生成及其持续发展只能通过自主的产品开发平台 , 所以即使后进者必须进行技术学习 , 而且在起始阶段经常不得不从亚产品层次开始学习 , 但摆脱技术依赖的唯一途径就是使自己的技术学习从亚产品层次上升到产品层次。回顾中国核技术 50 年 , 不仅可以解释中国核电技术能力的来源 , 说明引进路线把这个能力基础排除在核电发展之外的恶果 , 而且再次证明了技术能力是如何生成和增长的理论主题。 1958 年中国第一座反应堆刚一运转 , 聂荣臻元帅就向毛泽东、周恩来提交中国应该自行研制导弹核潜艇的报告 ; 报告在两天内得到批准 , 项目上马 , 代号 09 工程 , 一支年轻的潜艇核动力设计团队随即在北京原子能所组建起来。由于前苏联从一开始就拒绝提供任何帮助 , 在 1960 年代初的经济困难中 , 项目下马了两年 , 但动力堆的研究设计工作一直没有停顿。 1965 年中央决定在四川省夹江地区建造核潜艇陆上模式堆(压水堆) , 以北京团队为核心 , 从全国调集几千工程技术人员在那个毫无工业基础的地方建立起 909 基地 这里没有篇幅去描述他们所经历的困难和献身精神。 1970 年 8 月 30 日 , 中国第一个核潜艇陆上模式堆达到满功率 ,1971 年 9 月中国第一艘核潜艇下水 ,1974 年正式服役。事实上 , 以核动力在中国发出第一度电的 , 既不是大亚湾核电站 , 也不是秦山核电站 , 而是这个远在西南一片山区中的中国核潜艇陆上模式堆。今天 , 这个 909 基地已经演变成为中国核动力研究设计院(总部设在成都)。 在开发出来第一代核潜艇动力堆之后 , 中国核动力院几乎 20 年没有再接到任务 , 几千人似乎被遗忘在那片山区。 1970 年代末筹建秦山核电站(一期)时 , 在上海成立了 728 院(今天的上海核工程设计院) , 当时的中国核动力院院长调任 728 院院长 , 并带去一批技术骨干。在 军转民 最困难的时期 , 核动力院既无军品任务 , 也无缘核电建设(他们曾为参与核电做了大量准备工作) , 人员大量流失。即使在这样的条件下 , 这支披荆斩棘的队伍仍然于 1980 年建成了高通量工程试验堆(是设计反应堆的关键实验设备) , 使中国成为继美苏之后第三个拥有这种堆型的国家 , 迄今仍然是亚洲最大的工具堆。 1980 年代末 , 闲着没事干的核动力院自筹资金 , 开发出来在美国之外绝无仅有的脉冲堆(可用于模拟核爆试验)。 1989 年 , 国际原子能机构总干事布里科斯在核动力院访问了 3 天 , 当被问及观感时 , 他不假思索地脱口而出 : 你们在一个如此与世隔绝的地方 , 做出了令人不可思议的业绩 ! 也是在同一年 , 巴西原子能委员会代表团到访 , 看到核动力院自己设计建成的高通量工程试验堆 , 在羡慕和钦佩之余不禁提了一个问题 : 你们为什么不自己搞核电? ! 陪同参观的院领导无言以对 , 因为他们不能对外国人说出实话 国家不让我们搞 ! 好在他们终于熬到了机会。 1980 年代后期酝酿秦山二期时 , 有关部门采取招标方式 , 首次被允许参与民用核项目的中国核动力院以无可争辩的实力中标。虽然当时中标的任务只是辅助德方设计 , 但从 八九 之后就变为承担全部设计。有关秦山二期是照抄大亚湾的说法 , 来由是前者的反应堆设计被上级规定为必须参照法国 M310 压水堆 , 但除此之外 , 该反应堆是重新设计的。 M310 是三个回路 90 万千瓦 , 而秦山二期则是两个回路 60 万千瓦。这个变化意味着堆芯系统必须重新设计 : 设计反应堆 心脏 的堆芯只能从特定的结构尺寸和主参数开始 , 而不可能从任何其他设计的局部修改开始 ; 设计的功率不同 , 堆芯的结构就不同。此外 , 由于需要涉及大量计算 , 所以从初步设计开始就要启用计算程序。核动力院所使用的设计程序是从设计核潜艇陆上模式堆开始逐步开发积累下来的 , 只是在秦山二期施工开始后才能启用法马通(法国唯一的 NSSS 公司)的咨询包(包括设计软件) , 其作用主要是校验中方的设计程序和设计结果 , 结果是差异不大。 一个具体的例子更清楚地说明了自身能力与外来知识的关系。 1990 年 7 月 , 当核动力院的技术人员开始设计秦山二期反应堆控制棒驱动机构(堆内核心构件之一)时 , 只收到大亚湾核电站关于该机构的标注总图 , 它不过是外形和基本结构的示意图 , 虽然可以提供某些灵感和启发 , 但信息非常有限 , 连零部件尺寸这样的最基本参数都没有。因此 , 尽管得到这样一份参考图 , 技术人员仍然必须从概念阶段进行设计工作。官方记录中说到 : 他们 凭着从事 09 工程的多年设计研究经验 , 最终确定了采用竖直方向步进的磁力提升器型设计。在详细设计阶段 , 一位参与者回忆说 : 因为是从零开始 , 每一个结构的确定 , 尺寸的设计都煞费苦心。 经过大量的计算和设计修改之后 , 开发人员完成了图纸设计 , 并立刻进行样机的各个单项试验研究 , 然后下厂与现场技术人员和工人一起加工制造样机 , 至 1993 年 5 月完成了控制棒驱动机构电磁验证样机的研制。 秦山二期反应堆的设计开发不仅证明了核动力院的技术能力 , 更证明了真正的技术能力不是引进的直接结果 , 而是源于自主开发 对外部技术知识的消化吸收只能建立在自己的经验基础之上。秦山二期两个 65 万千瓦机组几年运转证明 , 反应堆系统安全可靠 , 而且在近期世界上已建和在建的核电站中是成本最低的 , 安全性能也达到了二代主流技术的水平 , 有的指标已经达到 URD (美国电力研究所发表的《先进轻水堆用户要求文件》)规定的范围 , 目前的运行状况非常好。秦山二期堆芯的设计效果有目共睹 , 核动力院在个别参数的要求上甚至比法马通还严格 , 一位堆芯总设计师指出 : 核动力院 就堆芯设计手段而言已达到世界先进水平 , 无论是 AP1000 还是 EPR, 在这方面都没有新东西可以转让给我国 。 1991 年 6 月 15 日 , 对 09 工程怀有很深情结的时任党中央总书记江泽民对核动力院院长的来信批示 , 表示应该支持核动力研究开发基地的建设。国家计委遵照批示投资 1.8 亿元 , 在成都建设了一批军民两用的核动力试验设施。这个被称为 615 工程 的项目挽救了濒于散伙的核动力院 , 使其主要技术力量从山里搬迁到成都。在工程完成后 , 核动力院拥有在世界上也堪称一流的完整试验装置(包括工程试验堆)。所有这些试验装置全部是核动力院自己设计和建造的 , 凝聚了中国核动力技术的经验(其基础就是当年为开发核潜艇动力堆而在山里建造的试验装置)。有些参观者只从投资成本去计算这些装置的价值 , 但它们不是可以从市场上买到的标准产品 , 其设计和使用方法是研发机构经验积累的产物 , 没有那些 前辈们在山里摸索出来的经 验公式 , 以及反复在开发产品过程中才能理解的原则和掌握的诀窍 , 这些装置不过是一堆钢铁 , 而经验知识(能力的要素)恰恰是难以模仿、不可转让的。 由于近 30 年世界核电建设的萧条 , 大型工具堆和试验台架现在已经成为了核动力工业界的稀缺性战略资产 , 中国核动力院的试验装置在世界范围内都具有竞争力 , 其实际价值远远超过有形设备的投资成本。西屋在向中国推销 AP1000 过程中 , 曾请求核动力院帮助做水力模拟和流致震动试验(报价 200 万美元) , 但美方要求核动力院必须接受美能源部对试验经费的审计 , 被核动力院拒绝(这个例子同时证明 , 西屋在还没有做过这两个重要的试验之前就向中国推销产品)。 中国核动力工业经过几十年的体制演变 , 目前中国具有核动力反应堆开发能力的研发组织只有两个 : 开发了核潜艇动力堆并承担了秦山二期反应堆设计的中国核动力研究设计院 , 以及开发了模块式高温气冷堆的清华大学核工程研究院。清华核研院早期介入过核潜艇的开发 , 因感受到自己不属于业内主管部门而难以在主流技术领域(如压水堆)立足 , 于是在 1970 年代末就决定主攻当时看上去属边缘领域的低温堆和高温气冷堆。模块式高温气冷堆的概念是两位德国科学家在三哩岛事故后提出的 , 但在 1980 年代反核运动高涨和绿党兴起的背景下 , 该堆型的概念无法在联邦德国付诸实施。当时为了促使中国购买联邦德国的核电站(秦山二期) , 德方把邀请中国科技人员参与高温气冷堆的研究作为一个砝码 , 中方派出的学习单位就是清华核研院。 1980 年代后期 , 模块式高温气冷堆被列入中国 863 计划 。虽 然不是原创 , 但清华大学的杰出贡献是沿着这条技术路线锲而不舍 , 历经十几年埋头苦干 , 建成了世界上第一个模块式高温气冷堆( 10 兆瓦试验堆)。 令人感到怪诞的是 , 如此宝贵的研发组织也是最被领导们所看轻的。由于在政策上从未将中国核动力技术的发展与核电的发展联系起来 , 所以这些研发组织只能在边缘中生存 , 依靠一些偶然的机遇来证明它们的能力。以集产品开发业绩、完整试验手段和深厚经验积累于一身的中国核动力研究设计院为例 , 它既是中国能力最强的军民两用核动力技术研发平台 , 同时也是在现行体制下最被边缘化的机构。翻看上世纪八九十年代的文献记录 , 令人甚至怀疑当时主管核电发展的领导人是否知道中国还有这么一个核动力技术的研发机构。核动力院是国内最早理解世界核电新技术革命趋势的机构 , 早在 80 年代就参与过西屋公司采用 非能动 概念的 AP600 反应堆( AP1000 的原型)开发 , 也跟踪过联邦德国的高温气冷堆 , 但这些努力都因为计划体制只重工程不重研发、研发组织没有决策自主权而不了了之。在核电建设中 , 由于主管部门沿袭传统体制的行政分包方式 , 所以在技术方面起关键作用的核动力院只是被置于打工者的位置 , 任何组建 NSSS 公司的念头都会遭到压制。引进路线本来还打算通过 军民分开 肢解核动力院 , 将其从事核电研发的力量划出来用于复制 AP1000, 因涉及军工体制未果 , 但从此也实质上把核动力院排除在国家重大专项之外。与之相比 , 清华核研院通过把高温气冷堆列入科技部主管的 863 计划 , 反倒是另辟蹊径走了出来。 但这个被引进路线和行政垄断所边缘化的研发机构 , 却仍然支撑了中国核电大局的顶梁柱。中国百万千瓦级核电压水堆的两个设计方案 CNP1000 和 CRP1000, 都是由核动力院通过秦山二期的实践而开发设计的。今天 , 采用 CNP 系列的秦山二期扩建工程(即在已经投产的秦山二期原址再建两个 65 万千瓦机组)已经于 2006 年开工 , 将分别于 2010 年和 2011 年建成投产 ; 采用 CPR1000 的岭澳核电站扩建工程已于 2005 年开工 , 预计两台机组于 20102011 年建成投入商业运行 ; 采用 CPR1000 的辽宁红沿河核电工程是 十一五 期间首个获准开工的核电项目 , 其 1 、 2 号机组主体工程已分别于 2007 年和 2008 年开工 , 全部 4 台机组计划于 20122014 年建成投入商业运行 ; 采用 CPR1000 的福建宁德核电站一期工程建设 4 台百万千瓦级机组 , 主体工程于 2008 年 2 月正式开工 , 首台机组计划于 2012 年投产 ; 此外 , 采用 CPR1000 的广东阳江、福建福清、浙江方家山三个核电站项目(共 10 个机组)也于 2008 年末获得核准。如果中国没有这个核动力院 , 当然也就没有核电发展的这个局面。 创新程度更大的 CNP1000 已经完成了基本设计 , 有一些技术指标甚至能够达到 URD 规定(如寿命长达 60 年 , 热工安全余量大于 15% ) , 国家核安全当局已经对 CNP1000 设计的反应堆系统做了初步审查评价 , 认为可以应用于工程实践 , 只是由于行政性集团公司体制的低效率 , 使配套的全厂设计(电站布置和辅助系统等)没有跟上 , 安全审评工作未能全面开展 , 至今未能推向市场。 更能说明中国技术能力基础在引进路线下遭受厄运的是核电重大专项的波折。在国务院组织论证 中长期科技发展规划 的过程中 , 从 2004 年初开始 , 在科技部和国防科工委领导下 , 以核动力院为技术牵头单位 , 联合其他单位 , 经过大量技术论证和上级主管部门组织的多次专家咨询评估 , 于 2006 年 1 月向国家提出《大型先进压水堆核电站示范工程国家重大科技专项立项建议书》 , 目标是建成核安全达到国际第三代核电技术水平、寿命达到 60 年的 150 万千瓦级的大型压水堆示范电站(即 CNP1500 方案)。正是这个立项建议 , 加上高温气冷堆项目 , 形成 16 个国家重大专项之一的 大型先进压水堆和高温气冷堆核电站示范工程 。本来这个重大专项与当时进行中的第三代核电技术国际招标没有关系 , 但自主开发出达到第三代水平核电技术的努力必将陷全盘引进路线于无理无据的境地 , 于是在其他专项都纷纷上马时 , 引进路线的决策者对核电专项故意拖延 , 直到 2007 年与西屋签订引进协议和成立国核技之后 , 才突然决定将该重大专项转向对 AP1000 的 消化吸收再创新 。 中国经济发展和产业结构升级的需要已经证明 , 最宝贵的生产要素不是资本和劳动力 , 而是技术能力。在诸如核动力这样的复杂技术领域 , 建立起有效的产品开发平台是昂贵的 , 只有经过多轮次的产品开发才能发展出来可靠的技术能力。自主技术能力也是吸收外来技术知识的必要条件 这就是为什么在法方并没有真正转让技术的条件下 , 吸收了大亚湾核电站技术知识的不是拥有这个电站的中广核 , 而是由开发核潜艇起家的中国核动力院 ; 模块式高温气冷堆的概念源 自国外 , 但当清华团队锲而不舍地把概念做成实际反应堆之后 , 中国在这个方面的技术能力就领先于其他国家。 中国核电的三轮引进路线 , 都是把现有产品当作技术 , 把购买外国核电站等同于获得技术能力 , 无视中国自己的技术能力基础 , 更没有把这个基础的发展纳入核电发展规划。正因如此 , 引进路线也充分证明了自己的荒谬 在三十年的轮回中 , 每一次引进的结果(没能引进技术)都成为下一次引进的理由(还是缺乏技术)。 主题四 : 中国利益最大化还是部门利益最大化 只要摈弃宿命的直线式思维 , 而代之以符合自己长期目标的战略性思维 , 决策者就不难看出 , 中国的核电发展不仅完全可以走自主路线 甚至在经历了引进路线的曲折之后再走也不迟 , 而且只有走自主路线 , 才可能从发展民用核电工业上获得足够的经济利益和战略利益。 从前三个主题对世界核电技术发展趋势、中国核电建设历史经验和中国核动力技术能力基础的分析看 , 中国实际上具备了几乎所有自主发展核电的基本要素 , 但把这些要素整合成为一个自主路线 , 则需要一个更重要的却长期缺乏的因素 正确的政策思维。 长期以来 , 在中国技术政策上占主导地位的是 直线式 思维 , 甚至在 自主创新 已经成为国家大政方针的今天仍然在顽固地持续着。在有关技术创新的国际主流文献中 , 直线式思维指的是认为技术可以从先进国家向后进国家自然扩散 , 或认为只要加强基础科学研究 可以自动产生技术创新。而在中国 , 这种思维的典型表现是 : 外国技术一定先进 , 中国一定落后 ; 把购买产品(物化技术)等同于获得技术能力 ; 把技术进步看作是 引进 或资本投入的自然结果 核电引进路线就典型地体现了这种思维方式。 直线式思维的最大谬误 , 在于把技术看作是可以在不同主体之间自由移动的物品 , 却排除了自己从事创新活动对于掌握技术并推动技术进步的关键作用 , 反而因为看不到自己能力成长的前景 , 而产生了只能跟随的宿命错觉。事实上 , 创新的成功不仅取决于技术因素(既包括随科学进展所带来的技术机会 , 也包括可以利用这种机会在 干中学 的技术能力) , 而且也取决于市场因素(既包括随各种变化而出现的市场机会 , 也包括开发者对于市场变化的理解和判断)。恰恰是因为存在这些不确定性 , 所以创新并非是技术和资金实力的必然结果 , 而取决于学习的努力程度。中国工业的许多例子都证明 , 只要把自主开发当作技术学习的关键手段 , 弱小者仍然可以创新。因此 , 如果明确创新对于技术进步的关键作用 , 就必须在政策层次上摈弃直线式思维 , 转而采取战略性思维。 战略性思维 的实质是在力量或资源有限并存在不确定性的条件下 , 仍然相信存在获胜的机会 , 并据此做出最有利于获胜的行动选择。共产党从弱小到夺取政权的过程就充满了战略性思维 , 而毛泽东在党内与教条主义的所有较量就是战略性思维与直线式思维之间的斗争。为什么在技术密集型工业中 以小搏大 时 , 像华为的任正非会屡屡引用毛泽东的思想?无非就是因为战略性思维的重要性。 如果以战略性思维分析核电问题 , 就可以很清楚地看出 , 民用核电技术并不构成一个具有独立源头的技术领域 , 而是属于包括军事用途在内的核动力技术领域 , 甚至通过某些环节(如核燃料)而涉及核武器技术。由于这种性质 , 世界核电工业存在一个明显的战略结构 , 即一个国家掌握核电技术的可能程度受制于该国在世界战略结构中的政治地位 , 它影响到一个国家开发核动力技术的必要性和决心、对技术轨道选择的考虑标准(即技术战略)以及获得外部技术来源的可能程度(美国在核问题上对待印度和伊朗的不同态度证明了这一点)。因此 , 一个独立的核动力工业不仅是中国核电能够健康发展的长期保证 , 也是中国保持政治独立性、捍卫领土完整所不可或缺的。以一个同时考虑和规划核能技术需求和供应的国家战略来代替仅仅着眼于增加电容的引进路线 , 并没有降低以核能增加电容的重要性 , 反而是中国获得电容经济利益的根本保证。 如果在核电发展上采取战略性思维 , 在操作层次上转向自主路线几乎是一个顺水推舟之举。就技术路线而言 , 自主路线可以采取一个长短期结合的双重战略。在短期内 , 中国应该以自主掌握的二代改进型核电站进行批量建设 , 满足到 2020 年的核电建设目标 ; 就长期而言 , 中国应该率先推广符合第二核纪元要求的核电站 , 争取在 2020 年左右开始批量推广高温气冷堆等先进堆型 , 同时加大对开发新堆型的支持 , 使中国的核电工业在技术上走在世界前列。 就支撑这个战略的短期需要来说 , 中国已经能够自主提供技术供应 , 不仅自主设计建造了两期秦山核电站(并已经出口到巴基斯坦两 座同类机组)并开工了秦山二期的翻版工程 , 而且自主设计的百万千瓦级压水堆 CRP1000 已经批量在建。以这些工程实践和技术活动为基础 , 中国完全可以开发出具备更高安全性和经济性的百万千瓦级压水堆技术。 就支撑这个战略的长期需要来说 , 我国处于领先地位的模块式高温气冷堆示范工程(位于山东省荣成市石岛湾的 20 万千瓦核电站)已经揭牌 , 将于 2009 年正式开工 , 并计划于 2013 年建成发电 , 其预算 比投资 约为每千瓦 2200 美元 , 这个比引进的落后技术更低的成本水平将随着批量化建设而继续明显降低。除了在示范工程的基础上继续对其完善 , 还应该加大对开发其他类型新堆型的支持 , 以支撑中国核电发展的长期战略。国家重大专项的资金应该用在新堆型的研发上 , 而不是用在复制外国堆型上。 引进路线的困境已经证明了实施这个双重战略的可行性 : 即使要全盘引进 , 短期内也不可能不以中国已经掌握的二代技术为主建设核电站。特别需要指出的是 , 高温气冷堆示范工程与首台 AP1000 核电机组都计划于 2013 年建成(实际上 AP1000 由于技术问题等因素 , 能否按期建成还是个巨大的问号) , 所以检验这两种堆型所需要的时间是相同的 , 没有谁耽误谁的问题。但这两种堆型的不同性质则是实施自主路线的根据 : 模块式高温气冷堆是全世界视之为核电复兴关键的第四代核电技术 , 其战略意义远远超过 AP1000 。只要转而实施自主战略 , 已经购买的 AP1000 和 EPR 核电站也无伤大雅 , 将其视作为探索多种技术的尝试和学费也就罢了。 如果采取战略性思维而转向自主路线 , 那么体制改革的方向和原则也同样会清晰起来。回顾三十年的历史 , 中国的核电发展在体制上存在两个致命缺陷 , 一是在直线式政策思维下从来没有过顶层设计 , 政策的制订和执行总是被局部利益所左右 ; 二是政企不分的行政垄断体制阻塞了核动力工业进入市场的通路。针对这些问题 , 核电体制改革的原则应该是在强化政府核能战略规划和核安全监管的框架之下 , 引入更多的市场机制并破除行政垄断 , 使中国核电发展的需求与中国核动力工业的技术供给联系起来。 遵循上述原则 , 应该在政府层次上实现由一个机构(如能源局)统一负责核电建设和核动力技术发展。在工业层次上 , 改革可以在现有的基础上顺势而为 , 沿着市场力量生成的方向 , 首先建立起更有竞争性的业主(运营商)体制 增加业主公司的数量(继中核集团、中广核和中电投之后 , 逐渐向已经参与核电建设的大唐国际和华能发放经营核电牌照) , 并在符合安全监管的条件下赋予它们经营自主权(如在堆型选择等方面)。竞争性业主体制立刻会产生对技术和服务的市场需求 , 从而要求形成能够响应这种需求的 NSSS 公司和 AE 公司。 但形成这些市场主体的关键是要改革中核集团体制。中核集团体制的主要弊端是囊括过多异质性业务而产生的行政垄断倾向 由于既是核电站运营商 , 又主管了国家几十年投资建立起来的核动力技术研究开发基地和核燃料开发制造系统 , 所以难免会以一个公司的利益动机(如争夺核电运营市场)去阻碍中国核动力工业的主要力量服务于全国核电的发展。这种情况多年来被诟病为 封闭军工体制 , 但其实问题不在于军工 , 而在于垄断。改革的原则是必须对中核集团明确定位。如果出于难以改变现有军工体制而暂时把它定位为具有公共管理职能的机构 , 集团总部最多只能采取控股公司形式 , 不能干预所辖单位的经营自主权 , 以使这些单位能够充分进入市场 ; 如果把它定位为企业 , 则应该把集团按专业拆分 , 使各个部分能够围绕着自己的核心能力参与市场竞争 集团总部可以转变成为一个以经营核电站为主的业主公司(这本来也是它最感兴趣的) , 其他部分则成为能够独立面向市场的主体和向国家负责的基础研发机构(如核二院转变成为专门从事核电站整体设计的 AE 公司 , 核动力院在保留国家实验室职能部分的同时 , 通过与设备制造企业联合而组建 NSSS 公司 , 以及组建核燃料循环公司等)。这些国有涉核专业公司和国家实验室的业务领导归属政府核能主管机构 , 它们所承担的国防研发项目则由总装备部负责。这样做 , 既能打开核动力工业进入核电市场的通路 , 也可理顺以公共资源支持基础研发的体系和责任 , 并以民用需求维系军民两用产品开发平台的方式实现军民互动 , 保证民用和国防两个方面的技术进步。 此外 , 由清华大学和中国核工业建设集团公司合资成立的中核能源科技有限公司是设计高温气冷堆示范工程的单位 , 将会通过工程实践发展成为另一个 NSSS 公司。中广核是从经营核电站滚动发展起来的 , 它在技术上自给自足的念头始于行政垄断造成的无奈。一旦核电市场更加开放并出现建立在中国核动力技术基础上的 NSSS 公司 , 中广核更可能集中于核电运营业务 , 因为实行技术自给自足所需要付出 的成本(包括时间成本)会远远超过从专业分工中获得的收益。国核技的生存完全是靠行政手段 , 如果实行新体制 , 它的命运不会有多少悬念。 应该以自主路线发展核电的战略思维 , 是基于一个信念 只有这样做才能使中国的利益最大化。其理由至少有以下几点 : 经济收益最大。因为自主路线不仅将以比引进路线更低的成本扩大中国的能源供应 , 而且将培育出一个具有市场竞争力的中国核动力工业 , 这是依赖引进技术绝不可能做到的。由于技术能力的成长离不开与市场的互动 , 所以即使中国现有的技术水平存在差距 , 它也只能而且必然通过市场的锻炼而提高。 有市场竞争力的核动力工业能够使中国掌握增加替代能源供应的主动权 , 而自主发展核电将大大提高中国在世界能源供应结构中的谈判地位 , 缓解因为化石能源进口和污染物排放过多所带来的压力。 自主发展核电将使中国军用核技术的发展处于活力不竭的状态。由于军民之间在技术研发平台上是共通的 , 所以一方面 , 军用核动力的研发可以不断为民用技术探索前沿 , 另一方面 , 能够通过市场销售而自我持续的民用核动力工业又可以支撑军用技术的研发平台。总之 , 一个军民互动、军民共享的核工业 , 将保证中国始终处于全球核权力结构的顶层位置。 有市场竞争力的核动力工业将使中国获得新的国际政治影响力。和平利用核能在全世界(特别是发展中国家)有明显的扩散趋势 , 必将增加对核动力技术的国际需求。 固有安全 的第四代反应堆(如 高温气冷堆)在出现操作失误或机械故障时会自动停堆 , 不会产生严重核事故 , 所以非常适合没有多少核能力的发展中国家采用。因此 , 一旦中国的高温气冷堆或其他先进堆型通过中国核电市场成熟起来 , 就会不可阻挡地产生大量出口的前景。核电站的出口不仅能带来经济收益 , 而且是影响国际政治的重要手段。这种前景不仅将促进发展中国家与中国的关系 , 还将迫使美国为防止核扩散而有求于中国在管理核燃料循环系统上合作 , 可以增加促进中美合作的砝码。 最后还要指出 , 在冷战结束快二十年的今天 , 世界正在经历新一轮的建造核潜艇热潮。 2007 年 4 月 , 俄罗斯建造十余年的 北风之神 级核潜艇下水。法国国防部 2006 年 12 月宣布 , 将斥资 79 亿欧元建造 6 艘新一代梭鱼级核动力攻击潜艇 , 这将是法国海军未来 50 年内最大的装备项目之一。 2007 年 6 月 , 英国最大的新一代 机敏 级超级隐形核潜艇下水 , 其功能相当强大 , 据说声呐追踪设备难以发现它的踪迹。加入这个热潮的还有新兴国家。印度多年来一直在建造核潜艇 , 只是困难重重才不得不向俄罗斯租借核潜艇 , 但最近一两年不断有消息称 , 印度自行研制的第一艘核潜艇即将问世。 2007 年 7 月 , 巴西总统宣布将斥资 5 亿美元恢复一项搁置已久的海军计划 , 建造一艘核动力潜艇(此前巴西政府恢复了第三座核电站的建造计划)。 美国是最早开发和部署核潜艇的国家 , 虽然已经拥有世界上最大最强的核潜艇编队 , 但从没有停止核潜艇技术的发展步伐。英国《简氏防务周刊》 2005 年几次披露 , 美国海军计划于 2009 年推出新一代攻击型核潜艇。澳大利亚《时代报》 2008 年 11 月 7 日报道 , 一位美 国核潜艇部队的中将指挥官在澳大利亚潜艇研究所一次会议上称 , 为了应对中国的威胁 , 美国正在把 60% 的潜艇舰队调往太平洋。美国《西雅图邮报》 2008 年 2 月 1 日报道 , 号称世界最强的美国 3 艘 海狼 级攻击核潜艇已齐聚太平洋 , 目的就是出于对中国水下力量不断增长的担心。 如果知道向中国出售核电站的西屋公司和阿海珐集团同时也分别是为美国和法国海军开发核潜艇动力系统的主承包商 , 那么作为中国公民和纳税人 , 我们怎么能不问这样一个问题 : 为什么中国要把自己的核电市场拱手相让给这些外国国防承包商 , 养肥它们后使其能够继续开发和建造核潜艇来压制中国?如果引进路线的倡导者矢口否认这个逻辑 , 那他们之中谁敢站出来向中国公众解释 , 为什么这个逻辑不成立? 结 语 最近世界金融危机造成的冲击再次证明 , 中国经济发展的根本途径是经济结构的转变和产业结构升级 , 而转变和升级需要技术能力的成长 这是提倡 自主创新 的信念来源。如果 扩大内需 的举措不过是诸如购买外国设备来建核电站 , 却继续把本国核动力工业的发展排除在核电建设之外 , 那么这种举措最终也不过是又一个泡沫。因此 , 中国必须拥有技术能力应该是中国技术政策不可动摇的信念。不错 , 中国仍然需要技术学习 , 仍然需要吸收外部世界的知识 , 甚至在某些领域还需要继续购买外国的产品作为学习的榜样 , 但在战略性思维下 , 所有这些都不过是为了培育中国技术能力和工业竞争力而 采用的手段。在什么时候采用什么手段从来是动态的 , 战略目标则要始终如一 , 就是通过持续培育自己的能力来实现自我发展。正如本文所讲的核电故事告诉我们的 , 中国既有需要向外国学习的地方 , 也有领先于世界各国的机会 , 问题的本质无可置疑 同时兼顾核电需求和核动力工业发展的自主路线 , 是最符合中国利益的战略选择。 尽管道理如此清晰 , 证据又如此确凿 , 中国核电是否真的能够转向自主路线 , 却仍是一个让人难以乐观的悬案。引进路线的 疯狂 , 已经令人不得不质疑中国在重大技术和工业领域的决策机制。 2002 年 6 月 23 日 , 时任国家副主席的胡锦涛在参观完秦山二期核电站后说 : 核电产业是高技术的战略产业 , 实践证明 , 高技术特别是核心技术拿钱是买不来的。要继续坚持以我为主 , 这是发展核电的必由之路。 2003 年春节前 , 温家宝在国务院听取国家计委汇报核电工作时说 : 核电的技术路线要统一 , 不敢再走错一步 , 不能照顾各种关系。 无论以当时还是现在的眼光看来 , 两位领导人的话都切中问题要害 , 而且明确至极。但为什么此后的结果是核电发展又重走老路? 如前所述 , 第三轮引进路线发源于国家计委 / 发改委。从各方面情况判断 , 决策的过程大致如此 : 主张引进的人说动了机构主管领导和主管副总理 , 然后以发改委制定能源规划和项目审批的权力形成方案 , 报送中央得到批准后成为路线。 这样一个决策过程存在两个问题 : 第一 , 中央领导人和产业管理机构之间存在着严重的信息不对称。领导人并非具体领域的专家 , 其决策所依据的信息只能依靠报送方案的机构 , 所以难免受机构的左右 , 而一旦方案得到批准 , 领导人也无从掌握决策的实施情况和后果。例如 , 引进 第三代核电技术 的方案是以每千瓦一千八九百美元的价格报批的 , 但在批准之后 , 实际成本到底是变成每千瓦两千多还是三千多甚至更多 , 谁也不用再承担责任 通过 钓鱼工程 进行欺骗 , 向来是中国官场的一大潜规则。 这就产生了第二个问题 对重大决策的实施没有监督机制。决策发生在掌握信息的机构和领导人之间的垂直交流过程 , 但没有任何制度上的第三方对决策过程和实施过程予以监督。于是 , 一旦方案得到批准 , 在领导人因缺乏信息而难以掌握实施情况和后果的条件下 , 机构中为数极少的掌权者就可以因为没有监督而对涉及几百亿甚至上千亿元金额的行动武断行事 , 而对任何自下而上的反对意见都可以扣上反对国家决策的帽子。最后 , 随着时过境迁和人事更迭 , 即使最初的重大决策被证明是错误的 , 到那时也找不到任何责任人 , 被浪费掉的只有人民的血汗和国家利益。因此 , 在这样的决策体制下 , 即使道理和实际后果显而易见 , 实现战略转变也异常困难 , 往往只能等到下一轮危机的来临。 但谜局并非不能解开 , 历史也不容忘却。当决策体制失灵之时 , 支撑一个民族的力量就只能靠社会的良心。吃一堑长一智 , 为错误路线 树碑立传 也是增长民族智慧的方法。是成此文。
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