文章

尊重科学、统筹规划、合理布局发展核电

发布时间:2016-4-26 10:54 原作者:李玉崙  



福岛警示对发展核电的积极意义

2011311日福岛核事故对公众健康和生物圈的长久影响、对核能安全度的信心和核电发展的影响,就其深度和广度而言是核电史上空前的。福岛核事故的警示在于,它不仅再次证明了超设计基准事故的小概率事件及其迭加引发重、特大事故导致灾难性后果是能发生的,更重要的是由于这次事故的特点,对全球核电界目前(福岛核事故之前)通行的一些安全设计理念和无条件地把核电归为清洁能源而无视放射性外泄的高风险敲响了警钟和提出了挑战。核电界不应对小概率高危害事件再存侥幸。

1.“福岛警示促使各国政府要提高发展核电的生态文明意识

福岛事故发生后,不论是生态文明程度较高的弃核国家(以德国为代表),还是要继续发展核电的国家,都强调必须以安全为前提。选择弃核,无放射性源项的后顾之忧,用可再生能源替代核电,同样可减排CO2;继续发展核电可以减排CO2,但有放射性源项后顾之忧,必须安全至上,切实保护生态环境。

中美两国核电的发展和未来最吸引世界眼球。

中国国家领导层高度重视核安全和生态文明建设。20121024日中国国务院非常慎重地做出了“10·24决定,成为中国核电从过去几年扩张性(跑马圈地)加快开发建设,到合理布局、稳妥把握建设速度、提升核电技术、用全球最高的安全标准建设核电站的科学发展的转折点。

美国开始在法律层面顾及全核能链,慎重发展核电。美国核管会(NRC)于201229日按多次升级的设计控制档DCD19版(比中国从美国引进首批4AP1000依据的DCD15版有重大设计修改)、在时隔34年后,首次批准在美国本土新建2AP1000(美国南方公司获Vogtle 3号、4号机组AP1000建造运营联合许可证,项目造价140亿美元,获政府贷款担保83亿美元,要求有参考电站),并且等待在中国于2009329日就开工建设的AP1000三门项目的经验回馈(事实上已成为美国本土新建AP1000的参考核电站),用于美国本土AP1000项目建设和西屋公司再改进AP1000设计参与海外新项目竞标。为规避美国本土新建项目的投资风险,核电业主毫无例外地都要求美国政府给予高额政府贷款担保,这已成为美国业主建设新核电厂的最重要的、决定性的条件之一。据国际裂变材料小组(IPFM20116月公布的资料,截至2010年底,美国贮存的乏燃料总共6.45万吨,其中1.535万吨存放在干式容器里。由于永久处置库尤卡山计划一再受挫,这个令人头痛的问题已上升到法律层面。按哥伦比亚特区上诉法院裁定,今后美国核管会颁发新核电项目许可证,要落实燃料循环后端核废料最终处置的《核废物信心法规》,表现出发展核电的极其慎重的态度。

美国华盛顿州2013322日宣布,当地汉福特核禁区至少6个装有核废料的地下储存罐发生放射性和有毒废料泄漏,泄漏地点距哥伦比亚河8公里。能源部部长朱棣文确保将竭尽所有能力处理这一泄漏事宜。用于将这些核废料转化成类似玻璃的圆材,便于安全储存,最新估计耗资123亿美元,预计至少2019年才能投入使用。这也再次给其他国家关于高放废液储存的安全性提了个醒。可见,发展核电不但必须考虑核能链全生命周期,而且应有长久的生态环境保护考虑。已经或将有大规模核电计划的国家都应有长久的生态环境保护行动计划。

 

2.国际共商并达成共识提升核安全标准

福岛教训有愈来愈多的人达成共识,但难点是落实。

2.1 国家和政府、核安全监管机构、核能企业管理层和从业人员的核安全文化素质具有决定性意义

核安全文化是由领导层和个人共同承诺的核心价值观和行为准则,它强调安全超越其他与之相比的目标,以确实保证保护人民和环境(这是美国核管会对核安全文化的定义,比IAEA2006年颁布新法规时对核安全文化的定义更明确、更直截了当)。福岛教训可能成为全球核电界在一定程度上从过去重建设规模、追求企业利润最大化到核安全第一核安全至上重视社会责任的转折点。福岛核灾难正是由于东电和日本核安全监管部门保安院触及核安全文化红线所致。

 2.2 核安全监管机构和核电界必须反省目前(福岛事故前)对安全标准和设计准则理念上的缺陷与偏执

面对全球日渐频发的极端自然灾害和大型飞机撞击的小概率高危害事件对核电厂的安全威胁,必须提升安全标准和设计准则,而且要趋于国际统一(国际上虽然尚无法律约束,但核事故可以超越国界)。IAEA已于20126月发布核电厂设计和运行的新标准、法规,旧的作废。IAEA新标准要求(尚未包括福岛核事故后的经验,拟以后补充)的要点:切实消除高辐射剂量和高放射性物质释放;考虑设计扩展工况,含严重事故,作为设计基础;针对设计扩展工况的安全设施,为安全重要物项;安全壳能承受极端假想事故,包括堆芯熔化情形。中国核安全规划要求按国际最高安全标准选择和设计,强调:大幅降低堆芯损毁和大规模放射性泄漏设计频率(若把主观概率作为决策判据值得商榷);力争十三五期间及以后核电机组从设计上实际消除大量放射性物质释放的可能性。

新一轮核电建设的实践已充分证明,美国和欧洲的核电用户要求文件设定的第三代核电经济性指标根本无法达到。核电界要为IAEA新安全标准付出昂贵的成本代价,然而是必需的。寻求新的安全-成本平衡点已成为未来核电发展的挑战之一。

 

3. 吸取福岛教训有待深入,促进评价核电安全性新的理论突破

3.1 福岛核事故触动的是核安全文化的核心

日本国会福岛核事故独立调查委员会的正式报告(201275日提交参众两院,以下简称独立调查报告)揭示:事故并非自然灾害,明显是人祸,根本原因应从东日本大地震发生前寻找。

东电与日本原子能保安院(NISA)在此次事故前均已知道,为了满足新安全导则的要求,需要对电站进行结构性加固。委员会发现,截至此次事故发生时,东电未对福岛第一核电站的1号至3号机组适时按新安全导则要求实施结构性加固工作,而且这一举动得到了NISA的默许。此外,虽然NISA与核电运营商均认识到存在海啸导致堆芯熔毁的风险,但并未针对这一风险制定相应的规章,东电也未针对这种情况采取任何防护措施。

监管机构还对将来自海外的最新知识与技术成果引入法律法规持消极态度。如果NISA要求东电执行美国在“9·11”事件之后发布的有关全厂断电与事故缓解的规定,并且东电执行了这一规定,那么这起事故是可预防的。在2011311日之前,东电本来有很多机会可用于采取相应的防护措施。东电没有采取,而且NISA和原子能安全委员会也放任了这种情况的发生。它们故意延迟执行相关安全措施,并基于其自身利益而不是公共安全利益做出了相关决定。

东电强力反对新的安全规定,并拖延通过日本电力公司联盟(FEPC)与监管机构进行协商。作为公众代表,监管机构本应采取强硬立场,但监管机构并未这么做。由于它们坚持自己的想法,即核电站是安全的,因此它们不愿意积极主动地制定新的安全规定[4]

独立调查报告用事实揭示了集团自身利益高于公众健康及生态环境利益。通常,小概率事件看起来总是不像要发生的样子。决策者基于自身(集团)利益而不是公共安全利益做出了相关规定,本质上是核电公共安全利益与GDP谁超越谁——核安全文化的核心。在一定意义上,福岛核危机和次贷危机导致的金融危机有共同点,反映了人性之弱点,前者是侥幸和贪婪,后者是恐慌和贪婪。

3.2 吸取福岛教训有待深入

独立调查委员会认为,东电公司过早地得出了下述结论,即海啸是造成此次核事故的根源并否认地震造成了任何损害。东电公司的中期报告将所有的事故诱因归结于意料之外的海啸而不是更有预见性的地震,是在试图逃避责任。通过调查,委员会已经核实,相关人员均认识到了地震和海啸的风险。

确认地震第一时间反应堆安全相关设备和系统受损,发生小破口失水事故(LOCA),可以成为事故后月余,接上外部动力电源向堆内注水仍无明显降温效果的一个合理解释。只强调海啸是诱因,不提更有预见性的地震在第一时间造成的系统和设备损坏,会给吸取福岛教训造成某种误导。

2012212日东京电力公司发布消息称,福岛第一核电厂2号反应堆压力容器底部再度异常急剧升温至82,已超条例规定的安全限制(65),引发人们对反应堆内发生裂变反应的担忧。日本原子能委员会近藤俊介委员长在事故一周年前夕说灾难过去近一年,现阶段反应堆接近冷停堆。这一表述意味着事故反应堆从额定功率紧急停堆转换至冷停堆,长时间未满足冷停堆条件,停堆深度或次临界度不够。反应堆冷却系统平均温度未达限值以下。这也涉及到9.0级大地震是否致使堆内结构(包括驱动控制机构)的变形和冷却系统受损,虽然有堆芯燃料棒烧毁,但仍具备中子裂变系统的基本特征。而局部重现裂变反应,有新的裂变能量释放,也是长期达不到冷停堆热工条件的合理理由。

总之,福岛类型的堆芯烧毁,其热工物理过程并不明晰,应深入分析。这也是福岛型和切尔诺贝利型核事故认知上的差别,而核电界分析清楚,有利于制定福岛型堆芯熔毁的应对措施和改进安全规程,并制定更加适合处理这类事故的操作规程。

3.3 评价核电安全性的现行理论需要有新方法论的突破

美国URD和欧洲EUR评价核电反应堆安全性最重要的两类参数,就方法论而言,是用概率论评价严重事故的可能性:每堆·年发生严重堆芯损坏事件的概率要低于10-5,发生大规模放射性物质释放的概率要低于10-6是用确定论方法界定热工安全裕度要大于15%,两个参数很重要:最小偏离泡核沸腾比,燃料芯块中心温度低于其熔点温度。确定论方法界定热工安全裕度是以实验为基础,对安全性有本质上的重要性。当代核电厂的安全性应当以实验为基础、可验证的确定论方法决定,不可验证的概率论得出的两个概率不宜被当作确定性判断安全性的依据。

切尔诺贝利核事故25年后,又发生了日本福岛核灾难。独立调查报告揭示,由于是小概率事件,其发生的现实可能性被主观忽视了。公众和政府关注核安全更侧重于发生核事故的危害,反应堆发生重大事故致大量放射性物质向环境的释放,对公众、生物和生态环境造成放射性损害是灾难性的、区域性的,作用时间长、范围广和路径多样(海、陆、空)。而辐射的长期生物效应和生态环境的长期潜在影响最令人担忧。正是由于这种特点,简单地将小概率高危害的重大核电反应堆事故仅用概率低的理由或只用核电厂正常运行时放射性物质排出量很少的理由,与传统工业事故、交通事故或小剂量的医疗放射性照射相比,难于被公众和政府接受。鉴于33年间发生三次重大核事故,正常运行的核电厂和放射性废物处置潜在照射风险必须谨慎对待,而且在全寿期核电产业链上都要如此。这正是福岛核灾难发生后全球核电界、监管机构已经和正在以及继续要做的事。

目前世界上运行的443座核电机组绝大多数是代技术,严重堆芯损坏概率和大量放射性物质释放概率分别是10-410-5,仅用这两个概率评价核电的安全性、面对33年间发生三次熔堆事故,有疑惑是正常、合理的。主观概率是用逻辑分析方法计算出的概率,这类概率无法经过实验验证,是一种主观先验概率。如果仅强调用PSA这两个概率表征核电的安全水平,甚至作为主要的评价安全性手段,可能已经超出了主观概率自身的含义,强调这两个概率并据此做出确定性的判断和决策值得商榷。由此,福岛核事故也启示人们思考:现行的主观概率PSA用于描述小概率事件究竟有多大的可信性,以及用于判断核电反应堆安全性的合理性和局限性。

事实上,经验已表明,即使一个全范围的PSA也不能包括全部有危害的事件,因为有时事件可以超越我们的想象,某些事件由于错误的判断不能被认为是可信的。已发生事故的核电厂,三里岛、切尔诺贝利和福岛第一核电厂,所有主要事故分析已表明具有超越当时PSA模型范围的特征或部分。至少这应促使人们思考福岛核事故后如何改进、完善PSA,以便更适合分析日渐频发的极端自然灾害和人为恶意攻击对核电安全的威胁。更重要的是应思考,PSA的结果能否单独地用于判断核电反应堆的安全性及安全水平?而中国很多场合都在这么用。

上一篇:罗德隆:中国有望走上世界核聚变“舞台”的中心下一篇:乌克兰驻华大使:用切尔诺贝利之“血”换来核安全

推荐阅读
又一核电机组开工!
又一核电机组开工!
4月26日11时56分,国家电投广东廉江核电项目一期工程2
12个!又一“核电大省”披露重点项目名单
12个!又一“核电大省”披露重点项目名单
“核电大省”广东日前发布广东省2024年重点建设项目计
刚刚!又一台核电机组首次并网成功
刚刚!又一台核电机组首次并网成功
4月9日20时29分,中广核广西防城港核电站4号机组首次
中国广核披露一季度发电量及11台核电机组建设情况!
中国广核披露一季度发电量及11台核电机组建
4月9日,中国广核披露2024年第一季度运营情况。2024年
首届核能峰会举行,核能复兴开始……了吗?
首届核能峰会举行,核能复兴开始……了吗?
3月21日,首届核能峰会在比利时首都布鲁塞尔举行,会
我国在建核电机组 26 台,保持全球第一
我国在建核电机组 26 台,保持全球第一
近年来,中国核电产业迎来了重启后的审批和建设高潮。
精彩图片
  • 又一核电机组开工!
  • 12个!又一“核电大省”披露重点项目名单
  • 刚刚!又一台核电机组首次并网成功
  • 中国广核披露一季度发电量及11台核电机组建设情况!
    关注我们
  • 微信公众号:
  • NuclearNet
  • 扫描二维码加关注

Powered by Discuz! X3.2 © 2001-2013 Comsenz Inc.

联系我们|网站声明|中国核网-核能领域第一垂直门户网站