核电站和城市的安全距离(核电专题对话总工)

核电站是否只能在沿海地区选址?安全设计标准是什么?中国原子能科学研究院总工程师张东辉为你揭开核电站的“神秘面纱”>>>

撰文/记者 赵天宇 编辑/刘昭

新媒体编辑/吕冰心

【访谈专家】

核电站和城市的安全距离(核电专题对话总工)(1)

张东辉

中国原子能科学研究院总工程师

今年两会,“碳达峰碳中和”首次被写入政府工作报告,进一步成为网络热词,引起了社会的热议。如何看待核电发展当中面临的机遇与挑战?碳中和大背景下,核电应该怎样发展?日前,北京科技报记者专访了中国原子能科学研究院总工程师张东辉。

谈效率

核电是可控清洁能源

并非不能在内陆选址

北京科技报:有分析说,核电站的效率是传统火电站的125倍,真实情况是怎样的?对于核电和其他可再生能源的关系,我们应该有怎样正确的认知?

张东辉:核能的能量密度极高,同等质量的核燃料释放的能量是煤炭的270万倍。核电站和传统火电站区别在于“燃烧”燃料不同,热电转换的方式基本一致。就像家里烧水做饭,可以用木材,也可以用天然气一样,天然气的能量密度就远高于木材。

其次,核能的蕴藏量也是很大的,如果建立起快堆-压水堆的先进核电体系,把我国掌握的铀资源充分利用起来,即使全国的电都用核能来发,可以用500-1000年,完全可以实现能源的自给自足。

未来,在碳中和及后碳中和时代,作为高密度优质能源的核能可以和可再生能源结合起来,建成零碳排放能源体系。用核能的能量密度高、可控性强来弥补风能、太阳能的低密度以及“靠天吃饭”,实现能源安全及可持续发展。

核电站和城市的安全距离(核电专题对话总工)(2)

△2021年1月30日,“华龙一号”全球首堆——中核集团福清核电5号机组正式投入商业运行(图片来源/新华社)

北京科技报:既然核电站效率很高,又是可控的清洁能源,为什么不多在内陆修建,而目前还是布局在海边呢?

张东辉:核电绝不是只能修建在海边,不能在内陆建。世界上的主要核大国,像法国、美国、俄罗斯等,很大一部分核电站都修建在内陆。我们国家目前之所以修建在沿海,是因为沿海地区都是经济发达的地区,用电量需求比较大,恰恰沿海地区又缺乏能源,大规模的调运成本是比较高的。所以是市场的供需关系形成现在这样的结果。

核电厂址的选择有非常严苛的要求,我们国家核安全法规当中,有非常明确非常详细的规定。要考虑地质条件、地震、气象、环境容量等因素,还要考虑到周围人口、工业的布局、区域发展等需求。但法规中没有选址必须在海边这一条。我国目前核电布局在海边,是由我国当前的社会结构决定的,而不是内陆修建核电技术上不可行。

实际上,相比较于沿海地区,未来在内陆修建核电站可能更加合适,尤其是在我国中西部加速发展的当下,对于能源需求量是很大的,比如湖南等地去年夏天因为电力供应短缺,出现过拉闸限电的事件,这时如果有核电站就可以很好地避免这些问题,对于工业生产和经济生产都是有保障的。

实际上现在各大核电公司,也都是在积极地寻找内陆的一些厂址,但因为我们对公众在核方面的科普还不够,造成内陆核电的批准进展不快,未来可能有一些核电站要建在内陆。

核电站和城市的安全距离(核电专题对话总工)(3)

△2019年10月17日,福清核电5号机组接料(摄影/过东海)

谈现状

公众对核电有“神秘感”

至少百万年才可能发生一次事故

北京科技报:到目前为止,利用核能发电的“核电”已经有五六十年历史了,但与光伏相比,核电并未大规模普及,甚至一些西方国家是比较抵触的,为什么会出现这种情况?是我们对这种技术掌握水平、认识程度比较有限,还是说它不能满足当下工业生产的需要?

张东辉:我认为这其中最重要的是经济性原因,比如说光电,太阳能发电能大规模普及,是因为技术提高,让发电成本降低了很多,以前可能一块多,现在降到几毛钱,后面可能还会降到两毛钱,有经济竞争力了,就可以大规模普及了。

对于核电而言,本身技术是很先进的,安全性也是很高的。但核电在社会舆论方面,公众接受度比较差,尤其是西方一些“绿党”,出于政治目的,把“核”妖魔化了,这就在客观上提升了对于核电站的建设要求,甚至有些吹毛求疵,导致核电站建设当中出现了过度冗余,本来可以造两个电站的设备,结果就造了一个电站,结果可想而知,就是核电站的建设成本居高不下,这样经济竞争性当然就差一些,大规模普及也就比较困难了。

北京科技报:您刚刚提到,核电站的安全标准是很高的,能展开具体说一说吗?怎样才能让公众对核电站的安全性有一个正确的认知呢?

张东辉:任何工业产品都有设计标准,核电站的设计要考虑100万年才有可能发生一次事故,这个概率值已经是相当小的了。但目前来看这个标准可能还不够,现在还要考虑“DEC”事故(Design Extension Conditions),也就是设计扩展工况,这些事故发生概率更低,一亿年才可能发生一次。可以说,目前世界上没有任何一个工业品,是按照这种标准来设计的。

公众对于核电站有一些误解,据我理解,最根本的一个原因,可能是咱们自己的宣传、科普等等不够,让公众对核电就有一种神秘感,导致大家不容易理解,容易往极端的方向来想,比如把核电站和原子弹联系到一起,包括非核专业的一些专家,可能也是这种想法。这种想法拓展到行业发展上,相关行业就会受到各种各样的质疑,受到各种各样的阻力。

核电站和城市的安全距离(核电专题对话总工)(4)

△2020年9月4日,“华龙一号”全球首堆福清核电5号机组开始装料(摄影/过东海)

谈未来

我国已解决“天花板”问题

核能利用“大有可为”

北京科技报:当下,核电发展拥有很大的机遇。但另一方面,“十四五”规划当中,并没有对核电站装机量等数据作出一个具体的规划,您怎么看这个好像有点矛盾的事情?

张东辉:碳中和是我们的大国责任,也是自在联大代表中国政府承诺的目标。在碳中和的过程当中,核电应该发挥作用,甚至是主力作用。但实际上现在在碳中和的这个过程中,核电有点缺位,能源领域核电的话语权太小。

这其中还有几个点值得关注:一是核电建设到底有没有天花板?现在我国已基本掌握新一代核电技术快堆,彻底解决了资源的问题,顺带把核废料处理的问题也很好地解决了。天花板一下就没有了,不要说十亿千瓦,就是二十亿千瓦也都没问题。

二是舆论环境,现在很多人都有“核电建你家门口,别建我这儿”的想法,实际上安全可靠的核能是清洁能源,解决这个问题还是要依靠宣传、科普工作来完成。

三是政策的导向,对于核电快堆来说,如果一开始就有支持性的政策,先让小孩子成长起来变成成人,那未来的竞争力就会大大提升。这三个问题如果能解决的话,在碳中和里,核电是可以发挥巨大作用的。

北京科技报:除了核电以外,未来对于核能还可以有哪些利用?

张东辉:其实就是在现有科学层面,核能的作用也远远没有发挥完。比如说核热应用,在北方地区的冬季采暖,实际也可以利用核能来进行供暖。

如果再上升,必须要取得在更深层次的技术突破,需要更深层次的理论来进行指导,我们国家也在做一些工作,包括原子能研究院也在做一些基础研究,如果取得了突破,都是未来作为核技术发展的一个非常重要的方向。

核电站和城市的安全距离(核电专题对话总工)(5)

出品:科普中央厨房

监制:北京科技报 | 科学加客户端

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