新能源的興起,是本世紀和中國制造業(yè)大變局的重要因素,新能源產(chǎn)業(yè)的技術走向,決定了制造業(yè)的發(fā)展方向。在激烈的市場競爭中,制造業(yè)的掌舵人要關心新能源未來技術的發(fā)展走向,中國目前核能發(fā)展的主流是“示范堆”核電站。高溫氣冷堆技術的興起,使中國這個技術領先于世界。
當代的核能系統(tǒng)并沒有被世界公認為綠色能源,人們通常所說的清潔能源或者綠色能源是指太陽能、風能、潮汐能等可再生能源。但是,核能在正常的運行情況下,對外界就是釋放很少的一點放射性物質(zhì),是環(huán)保監(jiān)控標準的1%,是非常干凈的能源。核電站和火電站的區(qū)別就是用原子鍋爐代替燒煤的鍋爐。由于用核帶來了一系列復雜的問題,但如果這些問題可以解決的話,確實是一個非常好的技術。
當代核電站擺脫不了怎樣確保堆芯不熔化的問題,為此核能界做了大量的工作,最近推出的第三代核電,美國西屋賣給中國的AP1000,可以把堆芯熔化的概率降低一個數(shù)量級,但是不能說已經(jīng)排除了。當代核電站都不能最終排除掉發(fā)生堆芯熔化的嚴重事故,只要水漏空,可以使元件束短期內(nèi)熔化,爆開以后放射性物質(zhì)就會泄露出來,好像原子彈爆炸以后的臟東西會污染一大片土地。這是人類無法接受的。
諾貝爾獎得主美國科學家伯頓·立克特在一份報告中將核能和氣候變暖稱為兩個魔鬼,他相信核能的安全問題是可以最終得到完全解決的,這樣我們就可以選擇它來解決氣候變暖這個魔鬼了。除了核電站有可能發(fā)生嚴重事故以外,核廢料最終安全處置和對核武器擴散的擔心也是重要因素。國際核能界提出的命題是,能不能通過技術革命創(chuàng)造新一代的核能系統(tǒng),達到的目標是經(jīng)濟上對常規(guī)能源有競爭力,還有安全上不會產(chǎn)生堆芯熔化。這個目標要靠新一代的反應堆,而不是靠當代的反應堆能夠完成的。
在這方面,已經(jīng)有了成功的曙光,這就是中國領先于世界的模塊式高溫氣冷堆技術。美國人認定模塊式高溫氣冷堆是率先實現(xiàn)新一代(第四代)核電堆的首選目標,他們劃定了六種新堆型,從美國國內(nèi)的部署來看現(xiàn)在就是瞄準高溫氣冷堆,希望2021年左右建成使用。而世界上第一個20萬千瓦的工程示范堆就在山東榮成,預計2013年建成。
水堆里面的輕水堆包括壓水堆、沸水堆和重水堆,高溫氣冷堆有球床式和棱椎式,2003年,清華大學已經(jīng)完成了72小時滿功率運行的高溫氣冷模塊式試驗堆,現(xiàn)在設計的是20萬千瓦的發(fā)電量模塊。高溫氣冷堆技術不同于水堆,這個技術已經(jīng)有了30多年的經(jīng)驗,英國、美國、德國都已經(jīng)有實驗運行的經(jīng)驗。實際上,南非和中國率先致力于工業(yè)規(guī)模的模塊式高溫氣冷示范堆的建造,走在發(fā)達國家的前面。
清華大學的高溫氣冷堆工程示范項目2013年建成后,將率先實現(xiàn)高溫氣冷堆電站的產(chǎn)業(yè)化,為中國帶來難得的戰(zhàn)略機遇,其全局性和全球性的戰(zhàn)略利益和意義將遠超過行業(yè)范疇。如果榮成電站成功,在今后續(xù)建的高溫氣冷堆中,5個模塊就是100萬千瓦,相當于一個火電站,有80%—90%的國產(chǎn)化率,中國完全的知識產(chǎn)權,堆芯不會熔化,這樣好的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在正在變成現(xiàn)實。
如果人們像歡迎綠色能源一樣歡迎核電,對核電在全世界的復蘇將會產(chǎn)生重大的影響,人們企盼核電的第二次新紀元到來。中國的航天技術取得了舉世矚目的成績,正在向先進技術追趕,模塊式高溫氣冷堆產(chǎn)業(yè)化我們領先美國和世界,一旦成功,將為中國在未來新能源為核心的地球競賽中取勝作出重要貢獻。