内陆兴建核电决不可行

 

破谜

 

中国除新疆、内蒙古、青海、西藏等7个边远省份外,所有内陆省份均已部署核电站(总共26座,其中长江沿岸有22座),日本福岛核事故使这些项目审批在十二五期间搁浅,中国核电发展也从之前的追求规模与速度转向安全与质量。但是,核电企业不断鼓吹重启内陆核电,甚至制造国家既定战略方针 的舆论。

国务院发展研究中心资源与环境政策研究所研究员王亦楠撰文反驳,再掀起新一轮争论。2014414日,王亦楠在《中国能源报》刊文,认为核电不应该是中国能源结构转型的战略选择,更不应该冒巨大风险发展根本不适于中国国情的内陆核电。同年6月份,王亦楠在南方周末做了《核电不是"必要的恶魔"》访谈,8月份在《中国经济周刊》上又发表文章《我为什么不赞成重启内陆核电》,以及随后凤凰财经的访谈《对于内陆核电舆论,我感到非常震惊》。

20121024日,温家宝总理批准《核电中长期发展规划(2011-2020年)》明确指出十二五时期只在沿海安排少数经过充分论证的核电项目厂址,不安排内陆核电项目。

王亦楠指出,发达国家经过五六十年的实践,得到四个经验教训:一是现阶段的核裂变技术水准还未能做到核电"已经安全可控",二是核废料的处理已经成为全世界无法摆脱的危险重负,三是核电站退役周期漫长且成本非常昂贵,四是发达国家内陆核电因为缺少冷却水已经出现了运行困难的情况,所以前景黯淡。

2013年国际清洁能源论坛上,核电界资深专家、原核工业部副部长李玉仑博士作特别报告《中国核电发展及其安全风险对策研究》,特别强调国际上对核电的科学定位是"低碳能源",而绝非"清洁能源"。再者,李玉仑制作核能裂变开发利用示意图和核电闭式燃料循环主要环节的风险示意图,说明核电站即使反应堆不发生重大核事故,乏燃料后处理、反应堆退役和高放废物的处置也是有很大安全风险和对生态环境的破坏的。

 

 

国际核电灾难案例

根据日本东电公司提供的数据和图表,福岛核电厂房已经全部被污水占据,到2020年即福岛事故九年之后,才有可能有办法接近反应堆,目前无法接近放射性污染机房,无法取出熔毁脱落的堆芯,除了不断注水冷却反应堆,别无它法。现有的机器人技术不能胜任在核事故现场高温高湿高辐射下的废墟瓦砾上操作。日本已向全世界进行求助、征集解决方案,但至今无解救方法。

日本共同社523日报导: 日本法院判"禁止重启核电",以"抗震结构存在缺陷"为由勒令目前正接受定期检查的关西电力公司2个核电机组不许重启。这是福岛核事故后首个判定核电机组不得重启的判决。审判长樋口英明批评大阪核电站的安全技术和设备"没有确切证据,仅凭乐观的预想构成,十分脆弱"。他表示,"既然存在危险性,当然应该停止运转"

20145月份《科学世界》杂志做了专题《福岛核事故1000天》,来自日本几十页的资料图文并茂,日本东电公司表示,"日本福岛事故已经陷入一场终点遥远的马拉松"。尽管日本政府和东电公司千方百计,但仍旧无法阻止核污水以每天四百吨的速度激增,到20144月份时厂区和机房核污水量已高达52万吨,电站已经堆满了核污水储藏罐,不得不排向大海。日本东电公司预期处理核事故的核心工作至少要到2045年才可能完成,电站报废至少要等到2050年以后。东电公司不得不坦承"今后任重而道远,将是一场终点遥远的马拉松"

 

 

切尔诺贝利事故20周年时,苏共总书记戈尔巴乔夫承认这场事故是压倒苏联的最后一棵稻草,民众对政府产生了极度不信任感和幻灭感。乌克兰仍然无法摆脱核事故的梦魇:一个方圆30公里、总面积约3000平方公里的无人区,当年的石棺已无法阻止核污水流入湖泊,乌克兰不得不斥钜资集全世界之力,设计建造巨大拱顶来包裹石棺。而要让这座灾难遗址真正安全,工程人员预计至少需要100年时间。在此期间,如何防止放射性物质渗入地下水、危及基辅300万居民的供水,始终是悬在乌克兰政府头上的利剑。

 

1979年美国三哩岛事故导致20万人在惊恐不安中大撤离,卡特总统视察事故现场时宣布美国不会再建核电站。其后30多年时间里,尽管美国几度经济低迷和能源紧张,但从未启动新的核电站建设。这个仅为5级、堆芯仅是部分熔毁的核事故已经让美国人深受伤害:三哩岛事故耗时11年才完成燃料碎屑的回收,而损毁的机房在去除放射性物质后被封锁起来,至今还处于严密监控之中,拆除时间未定。

2014年年214日美国位于地下655米深处的军用中低放核废料储藏室发生严重的泄漏事故。因许多存放缺乏燃料的冷却池已饱和,存在比福岛核电站更大的火灾隐患,美国核管理委员会决定新核电站无法获得许可,现有的许可也不能更新,直到美国想出处理核废料的办法现在全世界没有一个国家能做到核废料的安全处置,而天价处理费用,已经成为全世界的负担。美国和日本的高放废物处置计划分别耗资575亿美元和3万亿日元。而美国尤卡山地下永久处置库工程在2010年累计烧钱高达400亿美元后正式中止。

 

一直以来拥护核能的德国总理默克尔在福岛核事故后感言:即使是日本这样的高科技国家,都无法避免核电风险。如果政治家有这个认知,就该负起责任。并毅然决定“2022年前德国全面弃核, 虽然弃核后电价暴涨,然而大部分德国民众仍鼎力支持,因为不想留下核废料给小孩,不想让后代再面对核电厂的风险,同时开始以可再生能源为核心的能源大转型。意大利、瑞士随后也决定弃核。法国总统奥朗德明确表示,不希望法国继续保持对核电的依赖,承诺在2025年前将法国核电比重从75%降到50%。瑞典最新民意调查显示,50%以上民众对核电持怀疑态度、希望淘汰这种有争议的能源,瑞典正考虑效仿德国、瑞士和意大利,逐步取缔核电。

 

荷兰多德瓦德核电站1997年关停,要到2047年才能完成退役。原来人们估计一座核电站的退役资金只占最初投资的10%15%,而法国布雷尼力核电站退役金从2001年占最初投资的26%升至2008年的59%,总金额超过原始预算的20倍,且还在上涨。俄罗斯仅为5兆瓦的奥布宁斯克核电站从2002年开始退役,目前仍在进行中,仅2008年卸载核燃料、2013年拆卸厂房和设备就耗资人民币8970万元,相当于核电站投资成本至少要增加1.8万元/千瓦。

目前全世界443座核反应堆已积累36万吨致命的高放射性核废料(致命放射性污染可持续10万年以上),而且还在以每年1.2万吨的速度增长。可惜,目前全世界没有一个国家找到了绝对安全、永久处理高放射性核废料的方法,核废料泄漏事故更是时有发生。截至20121月,全球共有19个国家的138座核反应堆已关闭,但目前只有17座核反应堆的退役工作彻底完成,而未来10年全世界还将有80个民用核反应堆面临关闭。所以联合国开发计划署说:数目不断增长的到期核反应堆的退役问题,正成为令全世界担忧的问题。

跨国科学家团队耗时10年对这些内陆核电的运行情况进行跟踪调查,于20126月发表了研究报告《核电、火电面临气候变化的风险研究》,指出在气候变暖趋势下,缺少冷却水正成为欧美在运核电站的严重约束。2003—2009年的夏季,欧美多个内陆核电厂出现了因为缺少冷却水而被迫停运的状况,该报告同时预测因为冷却水的缺乏,2030—2060年核电和火力发电能力将在美国下降4%16%、在欧洲下降6%19%”,并特别强调严重的水资源约束使内陆核电难以持续发展,建设新的核电厂时,选址放在海边是应对气候变暖有效的、重要的策略

 

 

 

核电产业隐藏巨大风险

 

核废料处理已成为中国核电产业最薄弱的环节。因为在运机组数量较少且绝大部分投运时间不长,所以当前核废料数量有限。但是在建的29台机组2020年全部投入运行后,乏燃料处理压力将马上凸显出来,大亚湾核电站到2018年就将面临乏燃料无法外运的难题。根据中国核能协会的资料,现有48台机组将使中国2020年乏燃料数量累计达到1万吨,并以每年1200吨的速度继续增加,而中国乏燃料运输能力仅为每年需求量的16%。虽然中国计划2030年建设一个年处理能力800吨的核废料储藏水池,但这远远不能满足需要。

美国、日本、法国、德国、瑞典、瑞士于2009年联合进行的大规模核电厂事故调查显示,人为因素失误造成的核电厂事故占比平均超过60%,最高则达85%。法国原子能委员会和核安全局反复强调:技术进步固然重要,但杜绝人为操作隐患更是核电安全的关键。所以法国核安全局每年对大型核用户的700800次核查中,除了涉及核电站的设计、设备,更重要的是检查评估核电运营商的组织管理、操作程序等反映核安全文化水平的指标。

与国际水平相比,中国核电安全监管能力建设严重落后:监管人员数量不足且普遍缺乏实际经验,安全监管经费投入也严重不足。根据环保部核与辐射安全中心的资料:1990年中国每个核电机组监管人员33人,达到国际平均水平,但随后逐年下降,2009年已降至3.8人,仅为国际水平的1/102009年中国单台核电机组的监管经费是233万元人民币,而法国是983万美元、日本678万美元、美国788万美元。

一个符合条件的核电站主控室操作员通常需要810年时间,除参加各种严格培训外,正式上岗前需要3000个小时实践操作。一台百万千瓦级核电机组需要人才上千,如果1年建设10个机组则需要1万人。目前国内有核电专业的院校仅30来所,每年毕业2000余人,远不能满足需求,而且专业严重不平衡,学核电厂设计的多,学设备制造、工程建设、运行管理的少。据了解,中国目前施工力量和人才数量仅够支撑每年建设45个机组。

目前全世界可经济开采的铀资源(开采成本低于130美元/公斤)仅够530座百万千瓦级核电机组运行60年,而中国铀资源情况更不乐观,已探明的经济可开采储量仅供40座核电机组使用60年。目前48台核电机组已经使中国天然铀资源年需求量的对外依存度超过85%,远远超过了当前石油进口依存度和50%这一国际公认的安全警戒线。虽然利用海外铀资源发展本国核电是目前国际通行做法,但在国际铀资源储量有限且市场一直供不应求的情况下,核电规模继续扩大将使中国的资源能源安全严重受制于人。

中国是世界上地震灾害最为严重的国家。中国地震局地质研究所的地质研究和历史记载表明,中国是三大板块交汇地,是世界上地震灾害最为严重的国家:20世纪以来共发生6级以上地震近800次,破坏面覆盖到除浙江、贵州、香港特别行政区以外的所有省、自治区和直辖市。我们以占世界7%的国土承受了全球33%的大陆强震,是全球大陆强震最多的国家。福岛核事故后,国内外核电专家都认同日本的地质条件不适合建设核电站,同理,在地震频发的中国内陆,核电站也将面临同样的危险。很多业内专家现在主张核电厂选址应该在1000年历史上没有4级以上地震的地方,按此标准,则更没有适宜建设内陆核电的场址。

中国是水资源严重短缺的国家。中国人均淡水拥有量只有世界平均水平的1/4,近些年旱情范围和程度愈发加大,江西、湖南、广西、云南等多地大旱,很多湖泊出现干裂。发展内陆核电必须万无一失绝对可靠地保证源源不断的冷却水供应(为火力发电站的数倍)。即便停止运行,核能热量仍然在释放,仍要不断注入冷却水。一旦断水,就可能发生福岛那样的重大核事故,且放射性污染物只能排向附近的江河湖泊,污染几亿人赖以生存的水源。

中国内陆核电厂址的大气弥散条件与美国差异很大。大气弥散条件是核电环境影响评估的重要指标之一。美国要求内陆核电厂址年平均风速不能低于3/秒,静风频率仅为1%2%(即每年无风期仅一周左右),大多数内陆核电厂半径80公里范围内人口较少,与中国人口稠密度相差甚远。根据中国核能行业协会20135月发布的报告《内陆核电厂环境影响的评估》,中国目前选定的17个内陆核电厂址,有11个厂址的年平均风速低于2/秒(其中包括湖南桃花江和江西彭泽核电站),14个厂址的年静风频率高达10%30%,相当于每年无风期长达37100天。

 

小结

中国应该汲取发达国家的经验教训:一是现时核裂变技术无法达到"已经安全可控"的水平,二是难以处理核废料,三是核电站退役成本昂贵,四是内陆缺少冷却水。再者,中国缺乏核电专业人才、过度依赖进口铀资源、地震频发、水资源匮乏等,因此,绝对不应该发展核电,可惜,国内核电企业及拥核的专家学者为了一己私利,妄顾公众安全与生态环境,不断鼓吹重启内陆核电,有识之士与普罗大众务必对其群起而攻之。

 

 

资料来源:

(1) ‘核电不是“必要的恶魔”----访国务院发展研究中心研究员王亦楠’, 南方周末》,2014-06-20

(2) “我为什么不赞成重启内陆核电,《中国经济周刊》,2014-08-12

(3) “不应发展内陆核电而要靠””, 中国经济新闻网》, 2014-09-26

(4) “提振经济和治理污染:靠""还是靠"",中国水力发电工程学会,2014-09-20