郁祖盛
(國家環(huán)境保護(hù)總局核安全中心,北京,100088)
1 我國核電的現(xiàn)狀、發(fā)展背景與至2020年的發(fā)展目標(biāo)
1.1我國核電的現(xiàn)狀與發(fā)展背景
1.1.1能源發(fā)展的需求
為了保證實(shí)現(xiàn)黨的"十六大"所提出的在2020年之前使全國人民的生活達(dá)到"全面小康"這一宏偉目標(biāo),我國的國民生產(chǎn)總值GDP的年平均增長率必須大于7。據(jù)有關(guān)方面測算,為保持經(jīng)濟(jì)的持續(xù)、高速增長,能源的平均年增長率必須大于5。這就意味著到2020年我國的發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘啃枰赡壳暗?.2億kW增長到8億kW,凈增加4.8億kW。目前我國運(yùn)行和在建的核電裝機(jī)總?cè)萘績H0.087億kW(8.7GW),占發(fā)電總?cè)萘康?.7。為加強(qiáng)能源結(jié)構(gòu)的多樣性、提高能源安全,到2020年,核電的比例應(yīng)至少提高到4,即0.32億kW(32GW)。如要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),即從現(xiàn)在算起到2020年的18年間要增加23.3GW的核電容量,相當(dāng)于新建23.3臺百萬千瓦的核電機(jī)組,這是一個(gè)很大的核電市場。即使以平均1100美元/kW的造價(jià)估算,其總投入將達(dá)到256.3億美元(近2200億人民幣)。我國是一個(gè)大國,為拉動內(nèi)需,保證經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,核電的發(fā)展不能依靠,面對如此大的核電市場,必須培育和建立我國的核電產(chǎn)業(yè),以滿足能源發(fā)展的需求。
1.1.2成績與不足
經(jīng)過近30年的努力,我國的核電已完成了從無到有的跨越,運(yùn)行業(yè)績良好。目前,投入運(yùn)行的核電機(jī)組容量已達(dá)5200MW,到2005年運(yùn)行的核電機(jī)組總?cè)萘繉⑦_(dá)到8700MW;我國已建立了與接軌的核安全法規(guī)體系和獨(dú)立的核安全監(jiān)管體制,對民用核設(shè)施的安全進(jìn)行了有效的監(jiān)管;在核電國產(chǎn)化方面,包括項(xiàng)目管理、設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、建造、調(diào)試和運(yùn)行等方面均取得了一定的經(jīng)驗(yàn),為進(jìn)一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
但是,由于近30年來我國未能形成一個(gè)統(tǒng)一的、實(shí)際可執(zhí)行的核能發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)、發(fā)展規(guī)劃和與其相適應(yīng)的產(chǎn)業(yè)政策,在已建的項(xiàng)目上形成了多種堆型、多國引進(jìn)、客觀上不利于核電國產(chǎn)化的局面。此外,由于在發(fā)展核電的體制上也存在著與社會主義市場經(jīng)濟(jì)不相適應(yīng)的根本性問題,因此近年來核電的發(fā)展陷入爭論、徘徊、停滯的局面。
1.1.3發(fā)達(dá)國家核能發(fā)展的新動向
?。?)核能技術(shù)的發(fā)展,使核電的安全性和經(jīng)濟(jì)性得以統(tǒng)一。近20年來,核能界在總結(jié)美國三哩島核事故和前蘇聯(lián)切爾諾貝利核事故經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的基礎(chǔ)上,就如何進(jìn)一步提高核電的安全性方面開展了大量的研究工作,取得了重要成果,在核電技術(shù)的安全性與經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一方面取得重大突破,可以保證新建核電廠的風(fēng)險(xiǎn)概率(反應(yīng)堆堆芯熔化概率和放射性物質(zhì)大量釋放的概率)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上再降低一個(gè)數(shù)量級。在經(jīng)濟(jì)性方面通過簡化系統(tǒng)和向大容量(單機(jī)容量為1000~1400MW)發(fā)展已可使其成本(綜合考慮建造成本、運(yùn)行成本和環(huán)境影響)低于傳統(tǒng)的煤電、油電、燃?xì)馔钙桨l(fā)電和水電,使核電在能源市場上更具競爭力,目前在核能發(fā)達(dá)國家(如美國),實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的技術(shù)已經(jīng)成熟。
?。?)核安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步提高。近年來,在原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)的組織下,各成員國之間經(jīng)過合作研究、反復(fù)討論、協(xié)商,一致通過了對用于核電廠的安全標(biāo)準(zhǔn)的修訂。新的核安全標(biāo)準(zhǔn)已通過IAEA陸續(xù)頒布。新標(biāo)準(zhǔn)增加了"縱深防御"的層次;要求將核電廠的"風(fēng)險(xiǎn)概率"在原要求的基礎(chǔ)上再降低一個(gè)數(shù)量級;在設(shè)計(jì)中必經(jīng)考慮對嚴(yán)重事故的預(yù)防和緩解;強(qiáng)調(diào)了概率風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)技術(shù)的應(yīng)用并進(jìn)一步提高了防火要求……;等等。
?。?)由于運(yùn)行管理水平的不斷提高,特別是基于風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的運(yùn)行管理技術(shù)的應(yīng)用,使得核電廠的運(yùn)行業(yè)績大幅度提高,運(yùn)行成本低于其它類別的發(fā)電廠。例如,美國103座核電機(jī)組的年度平均可利用率從原來1990年的低于65提高到目前的90以上,發(fā)電的生產(chǎn)成本僅1.83美分/kWh,低于煤電。103座核電機(jī)組平均每年非計(jì)劃停堆數(shù)從1.2次降至0次。
?。?)由于的核能技術(shù)已具備與常規(guī)能源競爭的優(yōu)勢,以及近年來核電廠良好的運(yùn)行業(yè)績提高了公眾和投資者對進(jìn)一步發(fā)展核電的信心,在發(fā)達(dá)國家,以美國為首進(jìn)一步發(fā)展核能的高潮可能提前到來。近年來,美國加州缺電的現(xiàn)實(shí)使得電力公司紛紛準(zhǔn)備投資建造新的核電廠,預(yù)計(jì)今后3~5年內(nèi)美國將有一批新的核電項(xiàng)目上馬,這一舉動必將刺激西方的核電市場,使其注入新的活力。
1.1.4進(jìn)一步發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)
1.1.4.1對我國當(dāng)前核電設(shè)計(jì)能力的評估
?。?)通過我國核工業(yè)40余年的發(fā)展和壓水堆核電廠20多年設(shè)計(jì)工作的實(shí)踐,總體而言,基本上具備了開展設(shè)計(jì)工作所必須的分析計(jì)算和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的條件和能力。但是,如按上稱之為"第三代或三代+"核電技術(shù)為目標(biāo),開發(fā)能符合新的安全標(biāo)準(zhǔn)并具有能與傳統(tǒng)能源相競爭的經(jīng)濟(jì)性的核電廠來評價(jià),則由于經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)貯備不足,分析計(jì)算和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的條件還有較大的差距。
(2)由于近20年來我國所完成的秦山300MW核電廠、和在此基礎(chǔ)上經(jīng)改進(jìn)的出口巴基斯坦的恰希瑪核電廠以及秦山600MW核電廠的設(shè)計(jì)是分別比照和參考國外70年代和80年代初的技術(shù)完成的,基本上還處于"模仿"、"仿制"的知其然而不知其所以然的階段??傮w而言,可以認(rèn)為我國當(dāng)前已基本具備了"模仿"國外70年代末和80年代初技術(shù)水平核電廠(第二代核電技術(shù))的設(shè)計(jì)能力。
?。?)如果以"第三代或三代+"核電技術(shù)為尺度來評估我國的現(xiàn)有設(shè)計(jì)能力,則不得不承認(rèn)還存在著相當(dāng)大的差距,需要大量的投入,以便在完成眾多項(xiàng)目的研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證后可以完成新電廠的設(shè)計(jì),這一過程至少需要5~8年或更長的時(shí)間。但是,如果在我國現(xiàn)有的設(shè)計(jì)能力的基礎(chǔ)上,抓住時(shí)機(jī)采取中外合作,聯(lián)合設(shè)計(jì),以較小的代價(jià)用3年左右的時(shí)間學(xué)習(xí)和掌握外方的技術(shù),共同完成"第三代或三代+"技術(shù)的核電廠設(shè)計(jì)是可能的。
1.1.4.2對我國目前核電設(shè)備制造能力的評估
?。?)我國已完成的秦山300MW核電廠、巴基斯坦恰?,敽穗姀S和秦山600MW核電廠有關(guān)設(shè)備的制造表明:針對300MW核電廠,包括核島和常規(guī)島設(shè)備的國產(chǎn)化能力可達(dá)70或更高。針對600MW核電廠就制造能力而言應(yīng)不低于60,在核島的主泵、核安全一級閥門、主蒸汽隔離閥的制造能力等方面尚不足,核設(shè)備制造的質(zhì)量保證和管理能力還需狠下功夫提高。由此可見,我國現(xiàn)有的核電設(shè)備制造能力對于第二代核電技術(shù)而言,已有相當(dāng)好的基礎(chǔ)。
?。?)如果以"第三代或三代+"核電技術(shù)要求,即制造出能符合新的安全標(biāo)準(zhǔn)和能與傳統(tǒng)能源相競爭的經(jīng)濟(jì)性的核電廠為尺度來評估我國的核電設(shè)備制造能力,可以看出:
核電廠安全性的提高主要涉及到電廠核島系統(tǒng)設(shè)計(jì)的改進(jìn),總體而言并未對設(shè)備制造技術(shù)提出更高的要求,而核電廠單機(jī)容量的增加則與設(shè)備制造能力直接相關(guān)。
若以單機(jī)容量為1000~1400MW為目標(biāo)考慮,下列能力尚有不足:
-核島主泵/屏蔽泵、反應(yīng)堆壓力容器、單環(huán)路功率大于300MW的蒸汽發(fā)生器、核一級閥門、主蒸汽隔離閥等;
?。瓟?shù)字化控制保護(hù)系統(tǒng)的大部分元器件;
?。R?guī)島汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子、部分葉片、主給水泵等。
這些能力的不足可先采取并采取有選擇的引進(jìn)技術(shù)、合作生產(chǎn)方式逐步國產(chǎn)化。
對于采用"第三代或三代+"核電技術(shù)的核電廠而言,國內(nèi)現(xiàn)有的制造能力估計(jì)個(gè)雙堆機(jī)組應(yīng)能達(dá)到30~40,然后逐步提高。設(shè)備采購可依照質(zhì)量、進(jìn)度、價(jià)格的要求公開招標(biāo),組織國內(nèi)外設(shè)備供貨商提供。因此國內(nèi)現(xiàn)有的設(shè)備制造能力不應(yīng)成為采用新技術(shù)的制約因素。
1.1.4.3對我國目前核電項(xiàng)目建造和運(yùn)行管理能力的評估
國內(nèi)廣東大亞灣核電廠和嶺澳核電廠項(xiàng)目的建造和運(yùn)行管理實(shí)踐表明,以廣東核電合營有限公司的管理模式和能力為"樣本"進(jìn)行評估,可以說明該公司的項(xiàng)目管理模式是與接軌的、高效率的,符合和我國核安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。因此,可以說目前我國已具備采用"第二代核電技術(shù)"的大型核電項(xiàng)目建造和運(yùn)行的管理能力。
如果以"第三代或三代+"核電技術(shù)為目標(biāo)進(jìn)行評估,由于采用上的"模塊式"建造技術(shù),則需引進(jìn)相應(yīng)的組織管理技術(shù)。為此,個(gè)雙堆的建造和調(diào)試管理可采用"共同管理,外方負(fù)責(zé)"的方式,從第二個(gè)雙堆開始則采取"以我為主,外方咨詢,中方負(fù)責(zé)"的方式進(jìn)行。
電廠的運(yùn)行管理方面可以采取"以我為主,外方咨詢,中方負(fù)責(zé)"的方式進(jìn)行。
1.1.5加入WTO對我國核電發(fā)展的影響
我國加入WTO后,面對全球經(jīng)濟(jì)一體化的趨勢,在核電領(lǐng)域同樣面臨著更大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。所謂"機(jī)遇"是指:在WTO的"游戲"框架內(nèi),有了更廣泛而規(guī)范的合作條件。所謂"挑戰(zhàn)"是指:在我們制定核電發(fā)展戰(zhàn)略和相應(yīng)的技術(shù)路線時(shí),必須把"視線"對準(zhǔn)核電技術(shù)發(fā)展中經(jīng)驗(yàn)證的技術(shù)以及核能產(chǎn)業(yè)分工的現(xiàn)狀上,以尋求我國核電產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)"跨越式"發(fā)展的途徑和"切入點(diǎn)"。如果我們的發(fā)展戰(zhàn)略和技術(shù)路線依舊停留在跟蹤、模仿和重復(fù)發(fā)達(dá)國家已走過的"路",那么在21世紀(jì)全球經(jīng)濟(jì)一體化和技術(shù)激烈競爭的大潮中就可能被淘汰"出局"而在國內(nèi)和市場上難于有立足之地!
1.1.6我國電力工業(yè)體制改革對核電發(fā)展的影響
實(shí)行"廠網(wǎng)分開、競價(jià)上網(wǎng)"的電力工業(yè)體制改革已在推進(jìn),形勢迫使核電必須進(jìn)入電力市場,參與競爭。目前對核電上網(wǎng)電價(jià)的優(yōu)惠政策僅是臨時(shí)性的措施。核電要在電力市場中有立足之地,就必須在保證安全的前提下,具有可競爭的經(jīng)濟(jì)性,這也是進(jìn)一步發(fā)展核電的重要前提。
1.2至2020年我國核電發(fā)展的目標(biāo)
綜上所述,我國核電發(fā)展的目標(biāo)應(yīng)當(dāng)是:
?。?)發(fā)展核電,促進(jìn)我國能源結(jié)構(gòu)的多樣化,提高我國能源的安全性。
(2)盡快形成完整的、與合作的、具有市場競爭能力的我國核電產(chǎn)業(yè)體系,以滿足國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展對能源的需求(占領(lǐng)國內(nèi)核電市場)。
?。?)通過合作實(shí)現(xiàn)我國核電技術(shù)的跨越式發(fā)展,力爭在核電產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)高端占有一席之地,為我國的核電產(chǎn)業(yè)走向市場創(chuàng)造條件。
2 我國新建核電廠的核安全要求[1]
世界核電數(shù)十年的發(fā)展歷史以及中國核電近30年的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)表明,核電是一種安全、清潔的能源。迄今為止核電廠運(yùn)行安全記錄是良好的,這一現(xiàn)實(shí)已被社會所接受。然而美國三哩島核電廠事故和前蘇聯(lián)切爾諾貝利核電廠事故也表明,盡管核電廠發(fā)生嚴(yán)重事故的頻度低,由于其后果相當(dāng)嚴(yán)重,仍然不能忽視它的風(fēng)險(xiǎn)。
目前,核工業(yè)界和核安全管理部門已形成共識并正在做出巨大的努力,使未來核電廠在提高經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)具有更高的核安全水平。達(dá)成這一共識的基礎(chǔ)是:
?。?)近年來,核安全研究的深入、技術(shù)的發(fā)展以及核電廠運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的反饋,使大家進(jìn)一步認(rèn)識到現(xiàn)有核電廠在核安全方面的薄弱環(huán)節(jié),找到了用簡化系統(tǒng)的新技術(shù)或以較低成本加以改進(jìn)的途徑。核技術(shù)的發(fā)展使得同時(shí)提高安全性和經(jīng)濟(jì)性成為可能。
(2)經(jīng)驗(yàn)表明:一個(gè)重大的核事故將對公眾和潛在的核電運(yùn)營者產(chǎn)生很大的負(fù)面影響,要使公眾和電力工業(yè)界接受核電,就必須增加公眾和電力工業(yè)對核安全的信心。這要求進(jìn)一步降低核電廠發(fā)生事件和事故的頻度。
?。?)當(dāng)前對核電廠風(fēng)險(xiǎn)水平的評估還有一定的不確定性,因而需要進(jìn)一步提高安全水平,為核電廠安全留有更大的裕度。
?。?)隨著核電廠數(shù)量和核電容量的不斷增加,必須進(jìn)一步提高核電廠的安全水平,使其在總體上對社會的風(fēng)險(xiǎn)不再增加。
國家核安全局為適應(yīng)我國當(dāng)前核電發(fā)展的需要,使新建核電廠的安全水平與水平基本接軌,在充分研究核安全標(biāo)準(zhǔn)以及我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)和綜合技術(shù)能力之后,在廣泛征求國內(nèi)有關(guān)政府部門、核電企業(yè)集團(tuán)、研究單位和核電廠意見的基礎(chǔ)上,于2002年8月發(fā)布了《新建核電廠設(shè)計(jì)中幾個(gè)重要安全問題的技術(shù)政策》。
該文件主要闡明了:我國新建核電廠的定量安全目標(biāo)必須與新標(biāo)準(zhǔn)接軌,使核電廠的風(fēng)險(xiǎn)概率在現(xiàn)有基礎(chǔ)上降低一個(gè)數(shù)量級;明確了5個(gè)層次的縱深防御概念;新電廠的設(shè)計(jì)必須考慮嚴(yán)重事故的預(yù)防和緩解措施;在設(shè)計(jì)中強(qiáng)調(diào)概率安全評價(jià)(PSA)技術(shù)的使用;強(qiáng)調(diào)了加強(qiáng)設(shè)計(jì)管理,特別是設(shè)計(jì)驗(yàn)證;強(qiáng)調(diào)了數(shù)字化控制保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用和良好的人機(jī)接口等內(nèi)容。相應(yīng)的我國新核安全法規(guī)"核電廠設(shè)計(jì)安全規(guī)定"和"核電廠運(yùn)行安全規(guī)定"等也將在近期相繼發(fā)布、執(zhí)行。
我國核電國產(chǎn)化的依托項(xiàng)目應(yīng)遵循我國現(xiàn)行核安全法規(guī)和《新建核電廠設(shè)計(jì)中幾個(gè)重要安全問題的技術(shù)政策》的有關(guān)要求,使其符合核電廠新的安全標(biāo)準(zhǔn)。
此外,應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是,與接軌的我國核電廠防火要求《核電廠防火》(HAD102/11)早已于1996年發(fā)布,由于歷史原因,我國目前已運(yùn)行和在建的核電廠的防火設(shè)計(jì)與此要求相比均有不同程度的差距。對于新建核電廠的防火設(shè)計(jì)則必須滿足該要求。
3 我國發(fā)展核電的技術(shù)路線
正確的技術(shù)路線是實(shí)現(xiàn)核電發(fā)展目標(biāo)的重要保證。為此,在制定技術(shù)路線和選擇方案時(shí),必須注意到當(dāng)前上核電新技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢,以及對2020年前后核電及其技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r和核電產(chǎn)業(yè)狀況作出估計(jì),同時(shí)還需考慮下列的基本要素:
?。?)國內(nèi)現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)(設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、現(xiàn)場建造、調(diào)試運(yùn)行管理、核電工程管理);
?。?)技術(shù)路線所確定的方案應(yīng)能滿足新的安全要求;
?。?)技術(shù)路線所確定的方案在經(jīng)濟(jì)性方面對于傳統(tǒng)能源具有競爭能力(國內(nèi)、);
?。?)技術(shù)路線所確定方案實(shí)施的時(shí)間進(jìn)度;
?。?)拉動國民經(jīng)濟(jì)(近期、長期)的作用;
?。?)技術(shù)路線所確定的方案是否具有批量生產(chǎn)的長期效益;
(7)技術(shù)路線所確定的方案是否能保證所構(gòu)筑的核電產(chǎn)業(yè)平臺的技術(shù)能力接近或部分達(dá)到當(dāng)時(shí)的水平,為核電技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和核電產(chǎn)品進(jìn)入市場創(chuàng)造條件;
?。?)利益代價(jià)分析;
(9)風(fēng)險(xiǎn)分析。
為此,對下列可供選擇的兩種技術(shù)路線進(jìn)行分析、比較。
3.1漸進(jìn)式發(fā)展
以我為主,在現(xiàn)有成熟的核電技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),即以"第二代核電技術(shù)為基礎(chǔ)的改進(jìn)型"入手,形成一定規(guī)模,構(gòu)成核電產(chǎn)業(yè)平臺。同時(shí),密切跟蹤國外"革",即"第三代或三代+"核電技術(shù)的發(fā)展,擇機(jī)通過技術(shù)引進(jìn),在國內(nèi)發(fā)展"革"核電技術(shù),跟上核電技術(shù)的新發(fā)展,即"分兩步走"的安排。
近年來國內(nèi)有關(guān)單位提出和論證的下述方案均可劃為"改進(jìn)型"核電機(jī)組:
?。瑿NP-1000(三個(gè)環(huán)路,每個(gè)環(huán)路30萬kW,177個(gè)堆芯組件),
?。詭X澳核電機(jī)組(M310)為基礎(chǔ)改進(jìn),
-以秦山二期60萬kW核電機(jī)組為基礎(chǔ)改進(jìn),
?。匀毡敬箫埡穗姀S3、4號機(jī)組作為參考電站改進(jìn)等。
利弊分析:
兩步走方案的"步",強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)、以我為主,采用中外合作的方式來彌補(bǔ)我方設(shè)計(jì)能力的不足。這一方案可能會在一定程度上受到現(xiàn)有能力和時(shí)間的制約。當(dāng)然,如有可能應(yīng)盡可能考慮與"第二步"有所銜接,例如采用"314堆型"??傮w而言,在短期內(nèi)不太可能在安全性和經(jīng)濟(jì)性上達(dá)到"更高"的目標(biāo)。如果項(xiàng)目準(zhǔn)備在"十五"期間開工建設(shè),則電廠的設(shè)計(jì)很可能是建立在80年代初核電技術(shù)基礎(chǔ)上的改進(jìn)型,其改進(jìn)幅度必然受到限制,是一種中間過渡型方案。
兩步走方案中"步"的優(yōu)點(diǎn):這一選擇有可能上馬較快;有利于現(xiàn)有技術(shù)隊(duì)伍和技術(shù)能力的保持和發(fā)展;可基本上實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì),設(shè)備制造的國產(chǎn)化比例高;對近期國民經(jīng)濟(jì)拉動作用的貢獻(xiàn)相對較大;技術(shù)成熟,風(fēng)險(xiǎn)較小。
但是,該方案也存在一些不確定性,需仔細(xì)考慮。例如:以第二代核電技術(shù)為基礎(chǔ)的改進(jìn)型,為了要滿足我國現(xiàn)行的核安全法規(guī)(特別在防火要求方面)和國家核安全局關(guān)于新建核電廠的安全要求,則必須要在原有的基礎(chǔ)上作較大的修改,這種修改需要時(shí)間,此外在改進(jìn)設(shè)計(jì)中有可能需要添加硬件設(shè)備而進(jìn)一步增加建造成本。因此,實(shí)際上能否上馬快,經(jīng)濟(jì)性如何,還有待具體分析。該方案在技術(shù)上不,不是核電技術(shù)發(fā)展的主流,其經(jīng)濟(jì)性也無法和傳統(tǒng)能源相競爭。因此,它很難成為我國核電國產(chǎn)化的依托項(xiàng)目,也不可能成為中國標(biāo)準(zhǔn)化核電站的基礎(chǔ),很難再有后續(xù)項(xiàng)目。
"兩步走"方案的"第二步",即:目前密切跟蹤國外"革"核電技術(shù)的發(fā)展,擇機(jī)通過技術(shù)引進(jìn)在國內(nèi)發(fā)展"革"核電技術(shù),跟上核電技術(shù)的新發(fā)展。目前上核電技術(shù)正處于從"改進(jìn)型"向"革"的轉(zhuǎn)型時(shí)期。發(fā)達(dá)國家(如美國)對"革"核電技術(shù),像AP-1000的開發(fā)已接近完成。漸進(jìn)式發(fā)展的技術(shù)路線只有靠"第二步",直接跨入核電技術(shù)的行列才能實(shí)現(xiàn)我國發(fā)展核電的目標(biāo)。從"擇機(jī)"的角度來分析,如果待國外"革"核電站投運(yùn)發(fā)電以后再"擇機(jī)"考慮技術(shù)引進(jìn),則必然會比現(xiàn)在就"加入"聯(lián)合開發(fā)、全面掌握"革"核電技術(shù)要花費(fèi)更大的代價(jià)。因此,"擇機(jī)"跨入核電技術(shù)行列的好時(shí)機(jī)就是"現(xiàn)在"。看來漸進(jìn)式發(fā)展的技術(shù)路線的"步"和"第二步"應(yīng)當(dāng)同時(shí)"走"較為合理。
很明顯,漸進(jìn)式發(fā)展的技術(shù)路線"步"的方案并不完美。如果經(jīng)過充分的調(diào)研和分析認(rèn)為,直接走"第二步"的條件尚不成熟,在這種情況下,把"步"的方案僅作為"過渡階段的一種補(bǔ)充",那么"步"的方案也不失為有其合理性。既然不能作為核電國產(chǎn)化的依托項(xiàng)目,而僅作為"過渡階段的一種補(bǔ)充",則對其安全性和經(jīng)濟(jì)性的要求不能過高,安全性要滿足當(dāng)前的國家核安全法規(guī)和國家核安全局對新建核電廠的低要求,其經(jīng)濟(jì)性只要經(jīng)過分析,業(yè)主認(rèn)為在今后的電力市場上有利可圖即可。這種"補(bǔ)充"著眼于:保持現(xiàn)有的技術(shù)隊(duì)伍和技術(shù)能力,并力爭有所提高;滿足核電企業(yè)建造新機(jī)組、擴(kuò)大再生產(chǎn)以追求利潤的正當(dāng)要求。這種"補(bǔ)充"應(yīng)有明確的"時(shí)域"限制,數(shù)量以同一堆型的兩臺機(jī)組為限,把其余的場址盡可能地留給實(shí)施"第二步"方案使用,實(shí)施漸進(jìn)式發(fā)展技術(shù)路線的重點(diǎn)是與"步"方案同時(shí)實(shí)施的"第二步",應(yīng)保證其人力和相關(guān)條件的需求,力爭核電發(fā)展目標(biāo)的早日實(shí)現(xiàn)。
如果經(jīng)過充分的調(diào)研和分析認(rèn)為,當(dāng)前直接走"第二步"的條件已經(jīng)具備,雖然目前尚未建成"原型堆",在技術(shù)上有一些風(fēng)險(xiǎn),但"權(quán)衡利弊"可以接受。在這種情況下,"步"可以取消,即變成了"跨越式發(fā)展"的技術(shù)路線。
3.2跨越式發(fā)展
在分析國內(nèi)外核電市場發(fā)展趨勢的前提下,充分利用國內(nèi)核電的技術(shù)基礎(chǔ),緊緊抓住合作的良好機(jī)遇,堅(jiān)持高起點(diǎn),"一步"與核電技術(shù)接軌,即聯(lián)合開發(fā)"第三代或三代+"核電技術(shù)為目標(biāo),用8~10年的時(shí)間形成我國高水平的核電產(chǎn)業(yè)(包括設(shè)計(jì)能力、設(shè)備制造能力、電廠建造能力和運(yùn)行管理能力),占領(lǐng)國內(nèi)核電市場并逐步進(jìn)入市場。結(jié)合國情,堅(jiān)持"跨越式"的發(fā)展道路,這是任何一個(gè)產(chǎn)業(yè)在未來能夠立足于國內(nèi)和市場、賴以生存的前提,核電也不例外。
為實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展,可供選擇的國外"第三代或三代+"核電技術(shù)和合作伙伴有:
?。巳剂瞎?西屋公司的AP-1000型核電機(jī)組(美國西屋公司現(xiàn)已被英國核燃料公司兼并);
?。绹鳪E公司的ABWR;
-英國核燃料公司-CE公司的SYSTEM80;
-法國法馬通ANP公司的歐洲壓水堆EPR。
3.2.1利弊分析
"跨越式"發(fā)展的技術(shù)路線也必須堅(jiān)持核電國產(chǎn)化的方針,充分利用和發(fā)揮國內(nèi)在設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、工程建造、工程管理、電廠調(diào)試和運(yùn)行管理等方面的基礎(chǔ)和經(jīng)驗(yàn)。依照上述9個(gè)要素,通過/國內(nèi)競爭和比選來確定"中國核電站"的堆型和國外合作伙伴。
所謂"中國核電站"要特別強(qiáng)調(diào):
?。?)要采用上經(jīng)驗(yàn)證的核電技術(shù),并能在發(fā)展中不斷改進(jìn),保證在未來的20~30年內(nèi)在上處于水平;
(2)其安全性必須滿足我國現(xiàn)行核安全法規(guī)和《新建核電廠設(shè)計(jì)中幾個(gè)重要安全問題的技術(shù)政策》的有關(guān)要求,即與上新的安全標(biāo)準(zhǔn)的要求接軌;
(3)在經(jīng)濟(jì)性方面要能與傳統(tǒng)電廠競爭,并保持優(yōu)勢。
對首批4~8臺機(jī)組并考慮后續(xù)的20余臺機(jī)組,以"捆綁式"進(jìn)行招標(biāo),以市場換技術(shù),聯(lián)合設(shè)計(jì),聯(lián)合建造(個(gè)雙堆外方負(fù)責(zé)),在設(shè)備制造方面充分發(fā)揮國內(nèi)的條件和能力。對于關(guān)鍵設(shè)備國內(nèi)制造能力不足部分引進(jìn)必要的技術(shù),以合作生產(chǎn)的方式進(jìn)行,逐步國產(chǎn)化(確定4臺機(jī)組國產(chǎn)化的比例)。
采用"跨越式"發(fā)展的技術(shù)路線,一步跨到上的"革"核電技術(shù)的方案,其有利之處是:該技術(shù)路線所確定的方案能滿足我國和上的安全要求;具有良好的經(jīng)濟(jì)性,批量建造其建造成本可低于1000美元/kW,運(yùn)行成本與傳統(tǒng)能源相比具有競爭力;該方案可有效地利用國內(nèi)現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)和技術(shù)能力,并通過合作盡快地向水平靠攏;該方案也具有批量建造的長期效益,通過不斷的完善和改進(jìn)使我國的核電技術(shù)和核電產(chǎn)業(yè)至少可在今后的20~30年內(nèi)達(dá)到和保持水平,并進(jìn)入市場;當(dāng)然該方案實(shí)施的初期,設(shè)備國產(chǎn)化比例不如"改進(jìn)型"方案的比例高,近期對國民經(jīng)濟(jì)的拉動作用也不如"改進(jìn)型"方案的作用大。但是長期效益和設(shè)備國產(chǎn)化的技術(shù)水平和能力的提高遠(yuǎn)比"改進(jìn)型"方案要高。
3.2.2風(fēng)險(xiǎn)分析
由于發(fā)達(dá)國家"革"核電技術(shù)正處于開發(fā)末期,目前尚無"原型堆"。但是,"革"核電廠的設(shè)計(jì)是經(jīng)運(yùn)行充分考驗(yàn)的成熟技術(shù)和經(jīng)實(shí)驗(yàn)充分驗(yàn)證的技術(shù)的"集成"。按照美國核管會(NRC)的"一步法"的許可證管理,目前基本上已完成對AP-1000的審查,并已于今年6月16日發(fā)布了安全評價(jià)報(bào)告的草案(DSER),2004年將頒發(fā)終設(shè)計(jì)許可(FDC)。當(dāng)然與"改進(jìn)型"技術(shù)相比,直接上"革"確有一定的風(fēng)險(xiǎn)。但是,是否達(dá)到可接受的水平,這將是目前能否跨越式的"一步"采用"革"核電技術(shù)的關(guān)鍵所在。風(fēng)險(xiǎn)和利益往往共存,而且成正比。我國磁懸浮列車試驗(yàn)線的建成是堅(jiān)持走"跨越式"發(fā)展路線的成功案例。
3.2.3投入、效益分析和時(shí)間進(jìn)度預(yù)計(jì)
目前發(fā)達(dá)國家"革"核電技術(shù)正處于開發(fā)末期,AP-1000的首個(gè)雙堆機(jī)組建造預(yù)計(jì)在2006年開始,2009-2010年建成,2010-2011年投入商業(yè)運(yùn)行。為此,美國能源部目前已采取相應(yīng)的優(yōu)惠政策,以該目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。如果通過招標(biāo)確定合作伙伴后,立即派中方技術(shù)人員全面參與設(shè)計(jì)工作和建造準(zhǔn)備工作,實(shí)行中外聯(lián)合設(shè)計(jì)(或參與外方為主的設(shè)計(jì)工作)、聯(lián)合建造,首批(例如2臺機(jī)組)原型機(jī)組設(shè)計(jì)由外方負(fù)責(zé),3年完成設(shè)計(jì)。通過參與設(shè)計(jì)工作,逐步掌握的核電技術(shù),并為全面技術(shù)引進(jìn)創(chuàng)造有利條件。這樣在設(shè)計(jì)階段的初期,投入會比"改進(jìn)型"高一些,但是會比等到國外"革"核電廠投入運(yùn)行后再全面引進(jìn)技術(shù)的代價(jià)要低,效益更高,能更快掌握的核電技術(shù)。就盡快實(shí)現(xiàn)我國發(fā)展核電的目標(biāo)而言,這是的選擇。如果運(yùn)作得當(dāng),我國"革"核電廠的開始建造時(shí)間可與國外同步或略晚半年至一年,即可能在2006或2007年,2010年或2011年建成發(fā)電。因此,如運(yùn)作得好,"跨越式"發(fā)展的時(shí)間進(jìn)度不見得比"兩步走"方案的"步"來得慢。
針對兩種可供選擇的技術(shù)路線,經(jīng)過利弊綜合分析,其結(jié)果表明:我國發(fā)展核電要堅(jiān)持"跨越式"發(fā)展的技術(shù)路線。如果目前跨越式的"一步"采用上的"革"核電技術(shù)方案的條件已具備,雖有一定的風(fēng)險(xiǎn),但可接受,那么這是以短的時(shí)間、低的代價(jià)實(shí)現(xiàn)我國核電發(fā)展目標(biāo)的選擇;如果目前跨越式的"一步"采用上的"革"核電技術(shù)方案的條件尚不成熟,那么也只能采用"兩步走"的方案。但是,步"改進(jìn)型"的方案主要是為了保持現(xiàn)有的技術(shù)隊(duì)伍和技術(shù)能力、并力爭有所提高而采取的臨時(shí)措施,它僅是"過渡階段的一種補(bǔ)充",起不到核電國產(chǎn)化依托項(xiàng)目的作用。實(shí)現(xiàn)核電的發(fā)展目標(biāo),作為核電國產(chǎn)化依托項(xiàng)目依然要靠的"革"核電技術(shù)方案。因此,如采用"漸進(jìn)式"發(fā)展的技術(shù)路線,則應(yīng)堅(jiān)持"兩步"一齊走,以"第二步"為重點(diǎn)的方針是合理的。
4 結(jié)論
?。?)至2020年我國核電發(fā)展的目標(biāo)是:促進(jìn)我國能源結(jié)構(gòu)的多樣化,提高我國能源的安全性;盡快形成完整的、與合作的、具有市場競爭能力的我國核電產(chǎn)業(yè)體系,以滿足國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展對能源的需求;通過合作實(shí)現(xiàn)我國核電技術(shù)的跨越式發(fā)展,力爭在核電產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)高端占有一席之地,為我國的核電產(chǎn)業(yè)走向市場創(chuàng)造條件。
?。?)核電國產(chǎn)化的依托項(xiàng)目應(yīng)遵循我國現(xiàn)行核安全法規(guī)和國家核安全局發(fā)布的《新建核電廠設(shè)計(jì)中幾個(gè)重要安全問題的技術(shù)政策》的有關(guān)要求,與新的核安全標(biāo)準(zhǔn)的要求接軌。
(3)我國發(fā)展核電要堅(jiān)持"跨越式"發(fā)展的技術(shù)路線。如果目前跨越式的"一步"采用上的"革"核電技術(shù)方案的條件已具備,那么這是以短的時(shí)間、低的代價(jià)實(shí)現(xiàn)我國核電發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的選擇;如果目前跨越式的"一步"采用上的"革"核電技術(shù)方案的條件尚不成熟,那么也只能采用"兩步走"的方案。由于步"改進(jìn)型"的方案僅是一種過渡性的臨時(shí)措施,而為實(shí)現(xiàn)核電發(fā)展的目標(biāo),作為核電國產(chǎn)化依托項(xiàng)目,依然要靠的"革"核電技術(shù)。因此,如果采用"漸進(jìn)式"發(fā)展的技術(shù)路線,則應(yīng)堅(jiān)持"兩步"一齊走,以"第二步"為重點(diǎn)的方針是合理的。
參考文獻(xiàn)
[1]國家核安全局.新建核電廠設(shè)計(jì)中幾個(gè)重要安全問題的技術(shù)政策.2002年8月