《瞭望》文章：中国核能竞争力提升

　　《瞭望》文章：中国核能竞争力提升

　　首先要积极发展核电，特别是要加快建立现代核工业体系和核安全体系

　　文/《瞭望》新闻周刊记者于滨 实习生文娟

　　3月25日，两年一度的第十届中国国际核工业展览会在北京开幕。

　　此前，国务院公布最近任免国家工作人员的名单中，国家发展和改革委员会副主任张国宝兼任新成立的国家能源局局长。

　　张国宝在3月23日指出，以煤为主体、清洁优质能源占比偏低，是中国能源结构的深层次矛盾；中国要走多元化、清洁化的能源发展道路，目前发展清洁能源迫在眉睫。

　　张国宝表示，中国首先要积极发展核电。这是中国能源发展的战略选择。目前各方认识已趋于统一，认为大力发展核电要加快沿海地区的核电发展，建立现代核工业体系和核安全体系，到2020年使核电装机容量达到全国电力装机容量的4%以上。

　　中国核电谋划快速发展，提升核科技竞争力的进展如何？全国人大代表中国原子能研究院院长赵志祥日前接受了《瞭望》新闻周刊的专访。

　　赵志祥院长说，中国20多年的核能和平利用，充分显示了核能是新能源家族迄今为止能够替代传统的化石燃料的可大规模利用的能源。中国的核能事业在保证国防安全的同时，也进入了和平利用时期，履行更为民用化的使命。

　　他同时指出，国家对于核发展的战略规划重视与否，往往决定了我们相关领域的成就与国际竞争力。最相关的，一个是国防安全；一个就是越发受到重视的核能的和平利用，其中能源问题持续地成为我们关注的焦点。

　　发展“快堆”破解核技术瓶颈

　　核电的可持续发展问题，主要就是如何实现对铀资源的充分利用和有效解决乏燃料中长寿命核素的问题。

　　赵志祥院长表示，实现2050年核电2亿4千万装机容量的目标，需要300万吨左右的天然铀资源。所以，尽管我国铀储量比较乐观，但是利用率低下也是资源可持续发展不得不面对的问题。他说，现阶段，我们对铀的利用率仅仅在1%，这无疑是巨大的资源浪费。

　　针对这一制约，目前国家正着手开发建设可以更有效利用铀的快中子增殖堆，简称“快堆”。“快堆”堆芯中子动能高，可将不能燃烧的238-铀转化为可燃烧的239-钚。快堆的应用，可以将现有利用率的1%提高到70%～80%。

　　有效解决乏燃料中长寿命核素的问题也是一个严峻的课题。数据显示，100万千瓦的压力堆电站每年卸出的乏燃料约计25吨，其中的某些核素放射寿命长达百万年，且放射毒性大，对人类环境将构成长期的危害。

　　与其他30个拥有核电站的国家相比，我国的核电事业规模尚在初始阶段，所以，产生的放射性废料的数量目前并不是很大。但是，按照国家对于核电发展的中长期规划的预期，我们将会在2020年累计产生6000～10000吨的乏燃料，10年之后，即在2030年，这个数字将会增长到20000～25000吨，其中钚160～200吨，毒性较大的次锕系核素（MAs）16～20吨，长寿命裂变产物（LLFPs）24～30吨。

　　如何妥善处理处置我国核电运行过程中产生的高放射废物，实现核废物最少化？根据赵志祥院长的介绍，目前采用的解决方式主要有两种。一种是乏燃料管理的一次性通过。“一次性通过”循环方式是指乏燃料经过适当包装和储存之后，直接进行地质处置。

　　这种处理方式对于选埋地点的地质条件要求较高，且存在着铀资源的利用率低的弊病。将乏燃料中大量有用的资源与少量废物一起直接处置，也大大增加了废物处置的体积和放射毒性。而且，要将一些长寿命毒素的放射性衰变到低于天然铀矿的水平，需要10万年以上，在如此长的时间尺度里，如何确保这些放射性毒素与生物圈隔离，存在着很大的不稳定性。综合考评，“一次通过”的方式不符合核能可持续发展的战略要求。

　　作为“一次通过”循环方式积极鼓吹者的美国，在尤卡山地区建设的地质处理厂，不包括乏燃料的运输费用，工程预算为437亿美元，设计容量约7万吨，现已积累乏燃料达5万吨，且每年新增2000吨。面对这种困境，美国近年来也在其核燃料循环政策上发生了根本性逆转。计划恢复包括后处理和快堆在内的核燃料闭式循环方案，使需要地质处理的高放射废物体积降低50倍左右。

　　另一种处理方式是乏燃料管理的P&T战略，即分离-嬗变战略。这是一种闭式的燃料循环方式。其原理是先将乏燃料进行化学分离，再用嬗变装置将少数危险大、寿命长的毒素转换为稳定的核素或是寿命相对较短的核素。

　　这一选项并不能消除地质储存的必要性，但是却可以使地质储存在技术上更加容易、更加安全、更加经济。分离-嬗变战略可以减少场址的有效剂量1000倍，降低地质储存场址的要求；它从废料中去掉了大部分裂变材料，减少了临界风险；带有燃料处理厂的嬗变单元，减少了有关运输数量；这一战略将需要地质处置的放射性废物减容至少5倍。所以，赵志祥院长强调说，分离-嬗变战略才是目前解决乏燃料问题更有效和实用的途径。

　　保障核能发展的铀资源储存充足

　　赵志祥院长明确表示，目前我国的铀资源储存对于核能发展是有保障的。国内已探明了一定数量的铀资源，且具有较好的发展前景。

　　“十五”以来，随着我国铀矿找矿工作投入的不断加大，近年来提交的新增铀资源储量远远大于年消耗储量。而且，我国幅员辽阔，铀矿勘查历史短，还具有较好的找矿前景。虽然对于我国铀的最终储量仍无定论，但主流的看法是有很大潜力的。随着国内勘探和开采投入的逐步加大，无论是铀的储量还是天然铀的产出量，都将会较快增加。此外，国家也通过与外国企业合作取得矿产权的形式、以及长期和即期贸易的方式，积极争取利用国际铀资源的渠道。

　　由此，我国铀资源对于核电发展的保障程度也就像有些业内人士形容的那样，是“近期有富余、中期有保障、远期有潜力”。

　　赵志祥院长介绍说，目前我国的能源结构很不合理。化石能源在能源结构中占据了支配地位，尤其是煤炭资源的消耗在我国的能源供给构成中占到了74%的大比例，相较于1%多一点的核能构成，反差显得尤为醒目。

　　根据发改委能源所的预计，到2050年我国每年的标煤消耗需求将达到50亿吨，电能方面则必须具备16亿千瓦的装机容量。若仍然沿用目前的能源结构，而不能及时建立起稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系，那么，2050年的中长期目标的达到将会困难重重。

　　从资源存储方面分析，我国尽管拥有较为富足的的煤炭储藏量，但是人口基数大，人均占有量有限。面对人口可持续发展的压力，我们的资源利用必须从长计议，给子孙后代留下一些生存所需，所以煤炭的开采一定不能竭泽而渔。

　　从交通负荷方面分析，目前煤炭运输已占铁路运力的半数以上。随着我国东部的大型煤矿逐渐枯竭，煤炭生产向山西及陕西神木地区转移运输的距离将大大增加。

　　另外，燃煤会带来严重的环境污染，这也是几乎所有国家都面临的关系到可持续发展的挑战与难题。

　　与其他的新能源比较，核能仍然具有其无法匹敌的优势。风能、太阳能、水能等作为可再生能源，其发展利用应该受到鼓励。但是，这几种可再生资源在我国的分布很不均衡，这便会增加电力的输送成本。且三者的发电能力都难以从根本上解决我国的能源安全压力。对于它们的利用，最经济的做法就是在一些特殊地区倡导，在主要地区作为能源供给的补充方式。

　　综合考虑到资源利用与环境可持续发展等各方面因素，赵志祥院长认为，我国必须大力推进核电发展，提高核电在新增电力中的比例，改善能源结构，惟此才能确保我国能源安全。

　　核电发展战略调整为“积极”之后

　　在“十一五”规划中，中国明确将核电发展战略由“适度发展”调整为“积极发展”。十一五期间，将重点建设百万千瓦级核电站，逐步实现先进压水堆核电站的设计、制造、建设和运营自主化；同时，加强核燃料资源勘查、开采、加工工艺改造以及核电关键技术的开发和核电人才培养。

　　据本刊记者了解，目前中国核电总装机量约为906.8万千瓦，占全国总发电量的1.9%。其中包括秦山一期、二期、三期核电站，大亚湾一期、二期、三期核电站，田湾一期、二期核电站和岭澳核电站等共有11座核电机组正在运行。在建的核电站有岭澳二期、秦山二期扩建和红沿河一期，共计8台机组790万千瓦。与国外相比，我国反应堆的总体规模较小。

　　根据国家能源结构调整规划设想，到2020年，我国核电装机容量要达到电力总装机容量的4%，即4000万千瓦。按照这个要求，在今后的15年内，我国的核电装机容量至少要新增2700万千瓦，即比现在增加300%以上，平均每年要建成2台百万千瓦级的核电机组。到2050年，须具备16亿千瓦的电力装机能量，其中核电的比例要占到15%～20%，即2亿4千万千瓦。这需要全国在此后的几十年里，共建成运行约240座百万千瓦级的核电站。

　　国际能源机构（IEA）在《2007年世界能源展望》中认为，中国政府对于在几十年的时间里提高核电的构成比例的规划是不甚可靠的。针对这样的质疑，赵志祥院长说，我们的近邻印度在核发展上的成绩有目共睹，诸如核燃料循环、后处理等的局部方面和领域的发展已经领先于中国。同样作为发展中国家，我们发展对于核的和平利用，也一样能够突破各种制约，取得重大进展，虽然在实现过程中必然会有这样那样的困难，但是绝非有些境外人士说的那样渺茫。

　　在中国核能专家看来，国家近些年加大了对于核电开发的投入，显示出对于核能事业在国家安全、经济发展方面的重大作用的清醒认识和正确决策。20多年的发展使中国的核电事业取得了可喜成就，我们已经具备了积极发展核电的各项基础条件，历史和事实都会证明，形成批量化建设中国品牌先进核电站的综合能力、提高核电所占比重、实现核电技术的跨越式发展，迎头赶上世界核电先进水平的预期，绝非一纸空文。□