導(dǎo)讀:從切爾諾貝利到福島,所有的核電事故,幾乎都是因為冷卻系統(tǒng)出了故障。其原因在于,原有的核電站,工業(yè)上成熟的發(fā)電堆,基本上都是水堆。水要循環(huán),循環(huán)要靠水泵,一旦冷卻水系統(tǒng)發(fā)生問題,溫度升高導(dǎo)致堆熔化,就會造成事故。現(xiàn)在,我國的高溫氣冷堆技術(shù)已經(jīng)把這一難題解決了。但相較于水平,我國的核電發(fā)展速度依舊太過緩慢。
近日,國家發(fā)改委、能源局、環(huán)保部等三部門聯(lián)合發(fā)布《能源行業(yè)加強大氣污染防治工作方案》指出,2015年運行核電裝機達到4000萬千瓦、在建1800萬千瓦,年發(fā)電量超過2000億千瓦時;力爭2017年年底運行核電裝機達到5000萬千瓦、在建3000萬千瓦,年發(fā)電量超過2800億千瓦時。核電發(fā)展迎來一片利好。
發(fā)展清潔能源勢在必行
2009年年底哥本哈根氣候大會前夕,我國政府向世界做出了2020年我國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%~50%的承諾,并且提出了非化石能源占一次能源消費比重達15%左右的目標(biāo)。
非化石能源在我國一次能源消費中的比例,2005年為7.2%,2013年為9.8%,依照這個趨勢來看,能源消費機構(gòu)調(diào)整到達承諾目標(biāo)的壓力很大。
當(dāng)然,二氧化碳減排的壓力更大。對我國而言,經(jīng)濟增速每降低一個百分點,大概就會有一百萬人失業(yè),因此,GDP增速低也要保持在7%~8%。而經(jīng)濟總量的持續(xù)增加意味著能源消耗的持續(xù)增加,在能源需求持續(xù)上升,化石能源在一次能源結(jié)構(gòu)中的比重又不能有效下降的情況下,因為化石能源燃燒就會產(chǎn)生二氧化碳,我們實現(xiàn)二氧化碳減排承諾的難度可想而知。
碳減排的目標(biāo)合理與否暫且不論,既然已成承諾,再予以變更就很不嚴(yán)肅。加之經(jīng)濟、就業(yè)的倒逼壓力,剩下來的選擇只有一個,就是盡快讓清潔能源發(fā)揮更重要的作用。
但清潔能源的發(fā)展也是困難重重,受到技術(shù)創(chuàng)新程度和市場路徑選擇的限制,風(fēng)電和光伏短期內(nèi)對保障我國能源供應(yīng)所起到的作用會極為有限。具潛力的是水能與核能。
此前一段時間,發(fā)展水能,盡快把我國仍然閑置的60%~70%的水資源變成清潔能源來源,已經(jīng)成為社會共識。預(yù)計隨著我國跨區(qū)輸電系列工程的建設(shè)以及西南水電的大規(guī)模開發(fā)的展開,下一階段,水能在我國一次能源結(jié)構(gòu)中的比重將愈加靠近目標(biāo)值。
發(fā)展核能要有擔(dān)當(dāng)精神
值得一提的是核能,國家有關(guān)部門近推出了內(nèi)陸核電重啟的舉措并受到了社會的關(guān)注。這應(yīng)該算是個遲來的好消息。
總體上看,科學(xué)研究的進步已經(jīng)可以保證人類擁有安全的核電。所有的核電事故,從切爾諾貝利到福島,核電站之所以出問題,都在于兩個字:冷卻。冷卻系統(tǒng)為什么會出故障?原因在于,原有的核電站,工業(yè)上成熟的發(fā)電堆,基本上都是水堆。水要循環(huán),循環(huán)要靠水泵,一旦冷卻水系統(tǒng)發(fā)生問題,溶堆了,可想而知,溫度就升高,堆就要熔化,堆一熔化就造成事故了。
現(xiàn)在,高溫氣冷堆技術(shù)已經(jīng)把這一難題解決了。作為具有第四代核電系統(tǒng)特征的先進堆型,高溫氣冷堆大的特點是充分利用高性能的燃料元件和大的負(fù)溫度系數(shù),實現(xiàn)了反應(yīng)堆的固有安全特性,排除了嚴(yán)重放射性事故發(fā)生的可能。
為什么?高溫氣冷堆不用水冷卻,用氣體冷卻。氣體冷卻正常時,熱氣上升,冷氣下降,為了延長堆的壽命,可用某一種惰性氣體,比如說氮氣或者氦氣,因為惰性氣體不吸收中子,核反應(yīng)堆就會不斷反應(yīng),用中子不斷打擊原子核,形成連鎖反應(yīng)。而一旦出了事故,即馬上停止惰性氣體供應(yīng),讓空氣自動充實進去,由于空氣不但會吸收中子,而且冷卻效率比惰性氣體高3~5倍,冷卻系統(tǒng)就會很快回歸正常。總之,在任何外部惡劣條件影響或嚴(yán)重人為操作失誤的情況下,反應(yīng)堆均會自動安全地停堆,并自動散出余熱,不但反應(yīng)堆的燃料保持完整無損,而且保證無放射性物質(zhì)外泄。
2006年,華能集團、中國核工業(yè)建設(shè)集團、清華大學(xué)共同出資建設(shè)了世界,包含兩座反應(yīng)堆、兩臺蒸汽發(fā)生器并的球床模塊式高溫氣冷堆核電站示范工程,運行至今正常。
但這樣的說服工作效果并不明顯。2013年年初,此次國內(nèi)核電重啟的第四代核電技術(shù)商業(yè)化示范項目——山東榮成石島灣高溫氣冷堆核電示范工程主體工程才正式開工。
雖然很多評論認(rèn)為,石島灣高溫氣冷堆核電示范工程主體工程的開工,標(biāo)志著這一技術(shù)上進入了大規(guī)模推廣應(yīng)用的階段,也標(biāo)志著高溫氣冷堆將因其經(jīng)濟性、安全性加快我國核電技術(shù)的“走出去”步伐。甚至,當(dāng)今大規(guī)模的內(nèi)陸核電重啟,可能與相關(guān)方面對這一項目的了解加深也不無關(guān)系。
可問題在于,這并沒有馬上成就國內(nèi)核電大規(guī)模重啟?,F(xiàn)在已經(jīng)是福島核事故發(fā)生后的第三年,三年來,總體而言,我國核電重啟的步伐一直很緩慢,這也意味著,我國的核電發(fā)展被耽誤了三年。中國核電工業(yè)才多少個三年?時間的白白流失,實在殊為可惜。對于核電發(fā)展,相關(guān)人士要有了解科學(xué)的學(xué)習(xí)精神,要相信科學(xué),還要有擔(dān)當(dāng)精神。