客观检视核能在世界能源发展中的作用

时间:2022-03-31 11:16:43

客观检视核能在世界能源发展中的作用

日本的核电站爆炸,当然会让人们联想起苏联切尔诺贝利核电站造成的惨痛灾难。尽管日本福岛核电站的灾难,还需要观察事态的发展和进行全面评估,但是过去任何担保核电站安全的承诺,都已受到深深的质疑,因为人们总是强调切尔诺贝利是孤例,但是福岛核电站爆炸了孤例说。也许福岛核电站与切尔诺贝利核电站两者无法相提并论,但两相对照,有许多新问题和旧问题值得深思。

切尔诺贝利的悲剧会重演吗?

今天,切尔诺贝利的真相还并不明朗,已经披露的事实让人们对核电站有了更深层的认识。切尔诺贝利核电站于1986年4月26日凌晨1时26分爆炸。多年后,国际原子能机构认为,这一灾难是轻微的,直接死于核辐射的只有62人,可能死于辐射诱发癌症的约为4000人。

但是,英国两名研究人员2005年的一项研究表明,切尔诺贝利灾难的长期影响,可能导致另外66000人死于癌症。环境保护组织“绿色和平”于2006年4月18日发表的报告称,切尔诺贝利核灾难导致27万人患癌,因此而死亡的人数达93000人。

今天,人们对切尔诺贝利核电站灾难进行了总结,认为有几方面的经验值得汲取。例如,该核电站的设计有缺陷,管理更是粗疏,而且在发生事故后相关部门刻意隐瞒,从而加剧了事故对人、生物和环境的危害。除了白俄罗斯、乌克兰和俄罗斯之外,放射性尘埃污染了英国约34%的土地。这些地方包括英国的374个农场,覆盖了750平方公里,以及20万头羊。在整个欧洲,约有39000平方公里的区域受到污染。

今天,尽管人们相信日本的福岛核电站爆炸事件不会有隐瞒,而且日本方面也加强了事后的应急和处理,但此次事故提出了一些与切尔诺贝利事并不相同的新挑战。其一,在核能利用上被视为拥有世界上最高安全标准的日本,发生了核电站爆炸和核泄漏已经证明,核电站并非万无一失。因为,人类还无法预报和战胜地震、海啸、火山等自然灾害;同时无法避免战争。这些自然和人为的因素,随时都可能引起核电站爆炸并造成巨大的、甚至是不可逆的损害。

另一方面,核电站的修建意味着这一技术不能有丝毫纰漏,否则灾难就会覆水难收,而且绵延几十年甚至数百年。切尔诺贝利核反应堆泄漏后,有6.7吨放射性物质外泄,并且蔓延扩散到出事点普里皮亚季数百公里的地方。切尔诺贝利核污染的辐射量,相当于美国1945年在日本长崎和广岛投下的两颗原子弹的辐射量的200倍。这些放射性物中最重要的元素有两种,一是放射性碘,二是放射性铯,仅后者的半衰期也高达30年。

此外,核电站尽管被视为是清洁的能源,但是,经过燃烧的乏燃料(又称辐照核燃料)如果处理不好则可造成核污染。一台百万千瓦的反应堆,每年产生的乏燃料约为22吨。这些核电站产生的乏燃料是一种庞大的潜在危害。

因此,日本福岛第一核电站发生的爆炸事件的确是一个转折点,它提醒人们,在地震和其他自然灾害频发的国家和地区,修建核电站并非明智的选择。

核电站为什么大多建在海边?

根据国际原子能机构最新数据,目前全球核电站有450个,其中美国、法国和日本占据前三名,分别有103个、59个和55个。全世界的核电站大多都建设在海边,这是为什么呢?

正确选址是确保核电安全的第一关。

核电站建在什么地点最合适,这不单是建设者们需要反复严格论证、绞尽脑汁去思考的事情,也是社会公众对核电站安全的关注之所在。1986年发生的切尔诺贝利核电站事故,在全世界范围内形成了非常深远的影响。虽然在全世界有400多座核电站,每天将强大的电力送达各家各户,人们坦然享受着它给生活带来的种种便利,然而这一事故给人们带来的普遍震惊仍久久长存。

防患于未然,安全与否,预防很重要。核电站的选址就是预防的第一关,其基本的出发点,就是考虑万一出事故的时候,造成的损失要最少,对周围环境的影响要最小。经过长时间的摸索和实践证明,在满足人烟稀少、物产不丰、远离大城市等条件的同时,另一方面还得满足工程建设的自然条件,如所选的地点须有大量的水源,用来带走电站排出的余热和提供生活用水;必须有良好的大气扩散条件,使电站排出的带有放射性的气体能容易消散;必须地质稳定和不致受其他自然灾害袭击破坏等等。而产生的电力主要输送到城市,因此又不能离城市太远。

如果要求上面的这些条件同时得到充分满足那是十分困难的,所以每座核电站建设之前,都要花大量的人力和时间做好选址工作。像大亚湾核电站的选址前后就花了三年多时间,踏遍纵横300公里的土地,反复进行各方面的比较,最后才确定目前所处的这个各种条件都比较好的地点。

由于海水特有的高浓度盐分和多离子成分,能迅速对所有核裂变产物分散、稀释,又不会渗漏到人们可能饮用或间接饮用的河流与地下水系、农田、生活环境区域,故对人类生活的直接影响相对较小。但内陆水库、河流是淡水,一方面对核物质容纳的功能无法与海水相比,最重要的是河流会向两边渗透,地下水被机井抽取,河水要灌溉农田,久而久之,后果不堪设想。

根据国际上通行的关于核电站选址的技术经济、安全、环境和社会四原则,要求厂址深部必须没有断裂带通过,而且要求核电站数千米范围内没有活动断裂,厂址100千米海域、50千米内陆,历史上没有发生过6级以上地震,厂址区600年来也没有发生6级地震的构造背景。从核安全的角度来看,核电站选址必须考虑到公众和环境免受放射性事故释放所引起的过量辐射影响,同时要考虑到突发的自然事件或人为事件对核电厂的影响,所以,核电站必须选在人口密度低,易隔离的地区。另外,核电站在运行过程中要产生巨大热量,所以核电站的选址必须靠近水源,最好是靠海,这也是大型核电站都建在海边的一个重要原因,并且靠海还可以解决大件设备运输问题。从上述要求来看,内陆地区核电选址更要慎重,因为内陆地区的水源全部为淡水,并且几乎所有的大江大河都直接向周边城市供应生活用水,在这种情况下建设核电站,一旦发生泄漏事故,后果不堪设想。

核电年发电量占世界发电总量的16%,但我国目前这一比重却不到2%。我国自1991年第一座核电站秦山一期并网发电以来,有6座核电站共11台机组906.8万千瓦先后投入商业运行,8台机组790万千瓦在建(岭澳二期、秦山二期扩建、红沿河一期)。

除已建和在建工程外,在沿海地区开展前期工作已较充分的厂址有5000多万千瓦。到2020年,我国将新增投产2300万千瓦核电站。新增核电站的选址,将从广东、浙江、山东、江苏、辽宁、福建等6个沿海省优先选择,目前已经在这几个省市确定了13个优先选择的厂址。

核能真的完了吗?

即便核事故发生之后,欧美各国除表示要加强核能安全检查外,基本没有动摇继续发展核能的立场。尽管与全球气候变化频频引发的环境灾害相比,当今科技水平下发生核电站事故的概率很低,但问题是,一旦有事故,对民众的心理冲击实在太大。所以继续发展核能,要过的关键一关是走出“核能恐惧症”。

今年3月9日,欧盟《低碳发展路线图》,放言要全面提升应对气候变化、发展低碳经济的力度。其中,作为清洁能源重要代表的核能备受强调。但11日,日本东北部就发生了9.0级地震,在海啸冲击下,福岛第一核电站发生核辐射泄漏,此事的影响波及世界各国。自3月中旬开始,日本、美国、德国、瑞典和中国等建有或在建核电站的国家大都宣布将全面核查核能安全,并且暂缓或停建核能项目;与此同时,国际社会围绕核能发展再现激烈争议,反对者和支持者各执一词。

站在世界能源发展的十字路口,核能何去何从?笔者认为,只有客观检视能在世界能源发展中的作用,才能对它的功过及未来作出理性评判。

各国发展核能的立场基本没有动摇。核能作为能源已经有半个多世纪的历史。当今全世界最大的核能国家是美国,共建有104座各式核电站,其发电量占到全国总发电量的20%左右。世界上其他主要耗能大国也都非常重视发展核能,日本共有55座核电站,发电量占到全国总发电量的一半左右;德国共有17座核电站,占总发电量的23%。而中国是核能发展的后起之秀,目前已建成核电站13座,在建的有28座。

在此次日本核事故之前,发达国家和发展中国家对于发展核能基本已经形成共识,认为核能是未来能源供应的重要来源之一,是应对气候变化的有效手段,也是低碳经济的重要支撑。

在不久的欧盟《低碳发展路线图》报告中,提出了到2050年降低80%碳排放的目标,认为没有核能的发展,将根本无法实现这一目标。目前核电占欧盟总发电量的1/3,占全部“零碳排放发电量”的2/3。

就在日本发生核事故之时,美国国会正激辩下一年度的总体预算,白宫提交的有关新能源和低碳发展的预算是引起最大争议的项目之一。尽管国会准备削减这项预算中大部分的支出项目,但唯独完整地保留了核能发展的相关项目。即便核事故发生之后,欧美各国除表示要加强核能安全检查外,基本没有动摇继续发展核能的立场。

“NIMBY”和“核电站恐惧症”。在反对发展核能的声音中,不难听到一种被简称为“NIMBY”的诉求。这种诉求在世界电力发展之初便已出现,它影响着各类发电站的修建,不只是核电站。“NIMBY”翻译成中文就是“不要建在我的地盘”――无论什么类型的发电站或电厂,也不论建发电站能带来多大好处,都不要建在“我这儿”。从社会心理学角度,我们可以称之为“电站恐惧症”。在各种类型的发电站中,核电站的风险似乎最大,可能造成的危害最严重,所以反对的声音最响最激烈,而且民众反对的程度与“我这儿”距离核电站的远近基本成正比。

尽管与全球气候变化频频引发的环境灾害相比,当今科技水平下发生核电站事故的概率很低,但问题是,一旦有事故,对民众的心理冲击实在太大。所以继续发展核能,要过的关键一关是与恐惧心理有关的民意关。

不能否认核能“功大于过”的事实。核能是一种零排放的清洁能源,其生产过程中不产生任何温室气体,因此大部分主要的碳排放国家或地区,都将核能视作中长期有效替代石化能源、减少碳排放的重要手段。客观地说,核能总体上功大于过。第一,如果人类不发展核能,必将加剧国际能源争夺,引起能源价格攀升,甚至造成国与国冲突,综合损失将远大于某次核电站事故带来的损失。第二,以太阳能等替代石化能源尚需时日,而核能可以作为过渡,为阻止气候持续变暖赢得时间;而如果不能延缓气候变暖,造成的损失也将比核电站事故损失大得多。第三,发展核能有助于提高能源供应的本土化程度,改善用能大国的能源供应稳定性和独立性。重视核能,是一个国家从政治、经济、安全等多角度综合考虑的结果,包括考虑当今世界低碳化发展的迫切要求。

核电站事故后果严重,我们必须更加严密周全地研究核电站设计、运行管理、应急抢险等全过程安全,不断改进技术,务求保险再保险。必须充分考虑民众特别是周边地区居民的心理感受,取信于民。也必须针对此次日本核事故中暴露出来的废弃核燃料安全处置等问题,拿出可靠方案。我们不能简单否定核能,否认核能功大于过的事实。否则,一次核事故,不仅将成为核能发展之痛,也将成为世界整体发展之痛。

(作者系中国科学院教授)

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