核能是利用原子核裂變或聚變反應(yīng)產(chǎn)生的熱量將水加熱,水氣化后蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)來(lái)發(fā)電的。與常規(guī)化石燃料電廠相比,消耗的燃料較少,二氧化碳排放少,而且化石燃料屬于不可再生能源。從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮,核電是很多國(guó)家選擇而且比較劃算的電力來(lái)源。
將原子核裂變釋放的核能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿南到y(tǒng)和設(shè)備,通常稱為核電站,也稱原子能發(fā)電站。核電站是一種高能量、少耗料的電站。以一座發(fā)電量為100萬(wàn)千瓦的電站為例,如果燒煤,每天需耗煤7000—8000噸左右,一年要消耗200多萬(wàn)噸。若改用核電站,每年只消耗1.5噸裂變鈾或钚,一次換料可以滿功率連續(xù)運(yùn)行一年,可以大大減少電站燃料的運(yùn)輸和儲(chǔ)存問(wèn)題。此外,核燃料在反應(yīng)堆內(nèi)燃燒的過(guò)程中,同時(shí)還能產(chǎn)生出新的核燃料。核電站基建投資雖然高,但燃料費(fèi)用較低,發(fā)電成本也低,并可減少污染。
自從1951年美國(guó)在加利福尼亞州海邊希平港(Shipping port)建成世界上第一座試驗(yàn)性核電站以來(lái),全世界三十多個(gè)國(guó)家已建成了四百多座核電站。
經(jīng)過(guò)50多年的發(fā)展,核電已成為30多個(gè)國(guó)家能源組成中不可或缺的部分。全世界正在運(yùn)行的核動(dòng)力堆已超過(guò)440座,總裝機(jī)容量超過(guò)387千兆瓦,其中法國(guó)核電占其國(guó)內(nèi)總電力的74.6%,比利時(shí)56.8%,瑞典39%,日本33.8%,德國(guó)30.6%,英國(guó)22%,美國(guó)20%,俄羅斯為16%,而中國(guó)僅為1.1%。
核能的危害
核泄露讓日本經(jīng)濟(jì)遭受全方位打擊,正如日本內(nèi)閣官房長(zhǎng)官枝野幸男日前所說(shuō)“還不能確定目前的核危機(jī)何時(shí)結(jié)束”。有分析指出,如果核危機(jī)不能得到有效控制,日本無(wú)論從進(jìn)口還是出口,都會(huì)付出高昂代價(jià),貿(mào)易往來(lái)會(huì)受到嚴(yán)重影響。同時(shí),出于安全考慮,海外人才不去日本,國(guó)內(nèi)的人想往外跑,所謂的金融中心、科研中心、會(huì)展中心都將名存實(shí)亡,對(duì)世界經(jīng)濟(jì)的輻射能力將大為減弱。產(chǎn)業(yè)“空心化”風(fēng)險(xiǎn)劇增,許多城市成為“死城”,日本經(jīng)濟(jì)可能成為“孤島”。
貿(mào)易方面,受福島第一核電站事故的影響,放射性污染已威脅到水和食品安全,并開始對(duì)人們的生活造成影響。日本東京周邊地區(qū)自來(lái)水放射物質(zhì)含量超過(guò)了嬰兒安全飲用標(biāo)準(zhǔn)。面對(duì)水污染,不少民眾爭(zhēng)相購(gòu)買瓶裝水。
日本政府將要求瓶裝水生產(chǎn)商增加產(chǎn)量,并可能進(jìn)口更多瓶裝水。據(jù)悉,日本從韓國(guó)進(jìn)口大量瓶裝水。韓國(guó)瓶裝水生產(chǎn)商榮成真露公司3月向日本出口18萬(wàn)箱瓶裝水,出口量同比增長(zhǎng)177%。韓國(guó)農(nóng)心公司說(shuō),3月從日本接到150噸瓶裝水訂單。
食品方面,輻射帶來(lái)的食品安全顧慮已經(jīng)致使美國(guó)、新加坡、德國(guó)、加拿大、澳大利亞等多個(gè)國(guó)家紛紛宣布限制從日本受核輻射影響的地區(qū)進(jìn)口奶制品、水果、蔬菜、海產(chǎn)以及肉類等食品。對(duì)此,日本政府呼吁各國(guó)遵守世界貿(mào)易組織(WTO)的規(guī)定,不要無(wú)限上綱,顯示出日本政府憂心整體出口將大受影響。
農(nóng)產(chǎn)品方面,日本針對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的出口等已采取適當(dāng)措施,希望各國(guó)不要對(duì)來(lái)自日本的產(chǎn)品過(guò)度反應(yīng)。日本政府認(rèn)為,外國(guó)禁止所有日本農(nóng)產(chǎn)品出口是缺乏科學(xué)根據(jù)的。希望WTO成員根據(jù)世貿(mào)協(xié)議,不要采取超乎必要的限制貿(mào)易措施。日本財(cái)務(wù)省表示,受國(guó)內(nèi)生產(chǎn)以及國(guó)外需求減少等因素影響,出口大幅下滑,特別是食品出口舉步維艱,下滑趨勢(shì)預(yù)計(jì)將持續(xù)數(shù)月。
金融方面,大地震過(guò)后,日元對(duì)全球主要國(guó)家貨幣的匯率驚人地創(chuàng)出了第二次世界大戰(zhàn)以來(lái)的新高。日元高漲使日本產(chǎn)品出口更加昂貴,這就威脅企業(yè)必須削減利潤(rùn),從而損害了日本的經(jīng)濟(jì)。為了防止這種情況發(fā)生,在3月16日的交易中,日元兌美元匯率達(dá)到了1美元兌76.46日元的高點(diǎn)。七國(guó)集團(tuán)緊急對(duì)該貨幣市場(chǎng)進(jìn)行了干預(yù),以削弱日元。
涵蓋1669家公司的日本東證指數(shù)在震后前兩個(gè)交易日內(nèi)跌到了自1987年以來(lái)的最低點(diǎn)。據(jù)報(bào)道,經(jīng)過(guò)20年的停滯、10年通縮、貧血的就業(yè)市場(chǎng)和中國(guó)的挑戰(zhàn),市場(chǎng)的預(yù)測(cè)十分明確——日本也許難保世界第三大經(jīng)濟(jì)體的地位。
當(dāng)前核能在世界各國(guó)的情況
德國(guó):暫停延長(zhǎng)核電站運(yùn)營(yíng)期限計(jì)劃。
德國(guó)總理默克爾3月14日在柏林宣布,暫停去年通過(guò)的延長(zhǎng)核電站運(yùn)營(yíng)期限計(jì)劃3個(gè)月,在此期間,德國(guó)將對(duì)所有17座核電站的安全性進(jìn)行毫無(wú)保留的徹底檢查。
芬蘭:決定對(duì)全國(guó)核電站進(jìn)行全面檢測(cè)。
芬蘭輻射與核安全中心將對(duì)全國(guó)所有核電站反應(yīng)堆的安全系統(tǒng)進(jìn)行全面檢測(cè),以防發(fā)生類似日本核電站近日因地震導(dǎo)致的泄漏事故。
澳大利亞:鈾礦股大跌反應(yīng)對(duì)核能前景擔(dān)憂。
在澳大利亞國(guó)內(nèi),反對(duì)核發(fā)電的呼聲也一直存在,主要原因就是擔(dān)心核電站安全。在一些州,如昆士蘭州,政府甚至明文禁止興建核設(shè)施。
瑞士:暫停境內(nèi)核電站更新改造計(jì)劃。
根據(jù)瑞士聯(lián)邦政府的指示,已暫停其境內(nèi)正在進(jìn)行中的五個(gè)老化核電站更新?lián)Q代計(jì)劃。
印度:重新審查現(xiàn)有的核能發(fā)展計(jì)劃。
印度應(yīng)該吸取的另一個(gè)教訓(xùn)是不應(yīng)該追求建設(shè)超大規(guī)模集群式的核電站,70萬(wàn)千瓦級(jí)的小型核電站的安全可控性要好得多。同時(shí)必須確保實(shí)際管控核電站運(yùn)行的本國(guó)技術(shù)人員,對(duì)從外國(guó)進(jìn)口的核反應(yīng)堆具有足夠的技術(shù)知識(shí)。
美國(guó):可能會(huì)影響美國(guó)的核計(jì)劃發(fā)展。
在華盛頓,一些美國(guó)議員呼吁,要求美國(guó)暫緩國(guó)內(nèi)核電站的建設(shè)。參議院國(guó)土安全委員會(huì)主席利伯曼表示,他曾經(jīng)是核能的堅(jiān)定支持者,但現(xiàn)在認(rèn)為直到汲取日本的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)為止,核電建設(shè)計(jì)劃應(yīng)剎車。
法國(guó):愿與日本分享核安全經(jīng)驗(yàn),國(guó)內(nèi)掀起激烈爭(zhēng)論。
法國(guó)國(guó)內(nèi)掀起了一場(chǎng)激烈爭(zhēng)論:環(huán)保人士要求關(guān)停核電站,“走出核能時(shí)代”;而政府則召開高層會(huì)議,稱要吸取日本的教訓(xùn),并安撫民心。
韓國(guó):?jiǎn)?dòng)緊急監(jiān)測(cè)室,對(duì)核輻射進(jìn)行全天候監(jiān)測(cè)。
韓國(guó)也表示,將審視自身的核計(jì)劃。韓國(guó)原計(jì)劃建造14座新核反應(yīng)堆。
大陸:發(fā)展核電的決心和發(fā)展核電的安排是不會(huì)改變的。
全國(guó)能源工作會(huì)議提出,“十二五”期間,大陸還將先后核準(zhǔn)10個(gè)核電項(xiàng)目。到2020年,大陸核電 裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到8600萬(wàn)千瓦。
核泄漏引發(fā)的思考
世界核電發(fā)展50多年,目前全球有400多核電機(jī)組在運(yùn)行。福島核電站建于40年前,選用“沸水堆”,屬于二代反應(yīng)堆初期的水平。核電站的設(shè)計(jì)是有相當(dāng)高的抗震標(biāo)準(zhǔn)的,但對(duì)如此巨大的海嘯預(yù)料不夠,在這次9級(jí)地震且復(fù)合強(qiáng)海嘯沖擊的情況下,反應(yīng)堆的幾層護(hù)罩雖有損壞,卻還能基本保存下來(lái),使有限的核泄漏僅影響局限的范圍,已是很不容易了。但根據(jù)核電必須“確保安全”的原則,仍有不少值得吸取的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。
例如:1.核電站不宜在地震帶上選址;2.核電站設(shè)計(jì)的安全標(biāo)準(zhǔn)要充分考慮可能發(fā)生的天然和人為的事故情景;3.在出現(xiàn)意外事故的情況下,不僅要確保自動(dòng)停堆,而且要確保冷卻手段的有效性;4.乏燃料池的冷卻水在事故情況下未能確保,也是必須改進(jìn)的;5.在發(fā)生超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的事故情況下,應(yīng)有有效的應(yīng)急預(yù)案,使后果可控等等。
2011年4月,應(yīng)烏克蘭總統(tǒng)亞努科維奇之邀,聯(lián)合國(guó)秘書長(zhǎng)潘基文、歐盟委員會(huì)主席巴羅佐、國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)總干事天野之彌、法國(guó)總理菲永等60多個(gè)國(guó)家和國(guó)際組織的領(lǐng)導(dǎo)人以及代表4月19日齊聚烏首都基輔,出席“安全與創(chuàng)新利用核能”峰會(huì)。
這場(chǎng)國(guó)際會(huì)議召開的時(shí)機(jī),是人類和平利用核能史上最大一次災(zāi)難切爾諾貝利核電站爆炸25周年,又恰逢日本福島第一核電站發(fā)生核泄漏事故。包括亞努科維奇、天野之彌在內(nèi),出席此次峰會(huì)的不少國(guó)家和國(guó)際組織代表認(rèn)為,從能源需求、保護(hù)環(huán)境、科技發(fā)展等諸多因素出發(fā),完全放棄核能是不切實(shí)際的想法。
亞努科維奇透露,根據(jù)烏方和俄羅斯簽訂的政府間協(xié)定,在2016年至2017年間,烏克蘭境內(nèi)還將有兩臺(tái)核電機(jī)組投入運(yùn)行。
東歐國(guó)家大多表示將繼續(xù)使用核電,尤其是俄羅斯。俄羅斯副總理謝欽4月19日在峰會(huì)上說(shuō),使用核能的國(guó)家必須“嚴(yán)格承擔(dān)義務(wù)”,國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)需要完善標(biāo)準(zhǔn)體系,有關(guān)方面則應(yīng)該在核電站建設(shè)選址、核事故信息通報(bào)和應(yīng)急反應(yīng)等方面制定并執(zhí)行嚴(yán)格的規(guī)定。
法國(guó)的核能發(fā)電量占該國(guó)總發(fā)電量的比重接近80%,居全球首位。法國(guó)總理菲永認(rèn)為,完全放棄核電是“烏托邦”式的想法。他建議與歐盟相鄰的國(guó)家也應(yīng)該采用歐盟共同的核電安全標(biāo)準(zhǔn)。
看來(lái),反對(duì)核電的聲音主要集中在西歐,特別是德國(guó)等國(guó)。然而就是在歐元區(qū)內(nèi)部,對(duì)核電的分歧也比較大:奧地利、丹麥、希臘、愛爾蘭和葡萄牙是堅(jiān)定反核國(guó)家,英國(guó)、芬蘭和捷克、法國(guó)等則希望建造更多的核電站。
福島事件后美國(guó)保守派喉舌《旗幟周刊》歸納出不同國(guó)家得出的三類教訓(xùn):第一,一些國(guó)家決定,鑒于核能具有巨大風(fēng)險(xiǎn),這種最具威力的“清潔”能源不再受到支持,日本本國(guó)就是這種立場(chǎng)。迫于選舉形勢(shì),德國(guó)似乎也已準(zhǔn)備好減少核電。
發(fā)展中國(guó)家中最具活力的一些國(guó)家看待核能的方式不同。福島事件后僅僅幾天,南非就宣布要提高核能發(fā)電量。土耳其、俄羅斯的態(tài)度也大致可歸為這類。
中國(guó)國(guó)家主席胡錦濤的代表、國(guó)務(wù)院副總理張德江在4月19日的峰會(huì)上發(fā)言時(shí)說(shuō),和平利用核能,提高清潔能源比重,是中國(guó)能源發(fā)展戰(zhàn)略的“重要內(nèi)容”。當(dāng)天,潘基文和天野之彌會(huì)見了張德江。潘基文認(rèn)為,有必要加強(qiáng)國(guó)際原子能機(jī)構(gòu),確保核電站建設(shè)和使用信息的完全透明與共享。
面臨競(jìng)選連任壓力的奧巴馬表明了第三種立場(chǎng)。奧巴馬希望引導(dǎo)人們對(duì)核能的懷疑情緒,使美國(guó)在替代燃料領(lǐng)域“先行一步”。
2011年4月8日,美國(guó)最大的核電力公司Exelon Corp.獲得美國(guó)核能管制委員會(huì)批準(zhǔn),可以小幅提高旗下賓夕法尼亞州Limerick發(fā)電廠的發(fā)電量。
面對(duì)福島核電事故,我們也不必因這次事故“談核色變”,核能的和平利用,是人類理智的正確選擇。核電站、核動(dòng)力相繼問(wèn)世,核電成了人類擁有的一種新型潔凈能源,核電是基礎(chǔ)研究的成果轉(zhuǎn)化為先進(jìn)生產(chǎn)力的杰出典型,是一種戰(zhàn)略性的新興產(chǎn)業(yè)。以歷史眼光來(lái)看,像任何工程科技領(lǐng)域的創(chuàng)新一樣,核電的發(fā)展也有一個(gè)發(fā)育成熟的過(guò)程,不可能一帆風(fēng)順、一路輕松。航空、航天的先行者,有人為成功獻(xiàn)出了生命;馴服核能,使之變成人類的馴服工具,也不免付出代價(jià)和犧牲。當(dāng)然,核電畢竟有它的特點(diǎn),一旦出現(xiàn)事故,其后果具有擴(kuò)散性和后效性,因此要格外慎之又慎,安全應(yīng)該是發(fā)展核電的前提和最高原則,也是核電文化的核心。
應(yīng)該說(shuō)明,核電站不可能發(fā)生原子彈那樣的核爆炸,這不僅是因?yàn)槎呤褂玫暮瞬牧系募?jí)別不同,更重要的是物理設(shè)計(jì)原理完全不同。原子彈是通過(guò)特殊的物理設(shè)計(jì),創(chuàng)造條件使武器級(jí)核燃料達(dá)到高超臨界,實(shí)現(xiàn)核爆炸的,核反應(yīng)堆不存在這種特殊造就的條件。
核電是人類理智的選擇
核電廠對(duì)于自然環(huán)境的要求不像太陽(yáng)能和風(fēng)能那樣,風(fēng)能和太陽(yáng)能的裕度不夠是不能發(fā)展的,潮汐電廠和水電站又必須要有豐富的水力資源和靠海,且水電站大壩對(duì)于河流生態(tài)環(huán)境影響較大。太陽(yáng)能白天發(fā)電晚上無(wú)法供電,對(duì)電網(wǎng)調(diào)節(jié)是個(gè)問(wèn)題。其他比如沼氣、垃圾電廠等無(wú)法達(dá)到足夠的規(guī)模,現(xiàn)在的核電站一般都是100萬(wàn)千瓦左右或更高,對(duì)于一個(gè)地區(qū)電力的供應(yīng)是很有力的,比如一個(gè)大亞灣核電站就供應(yīng)了香港1/4的電力。
當(dāng)然,由于是用核能,必然涉及到核安全的問(wèn)題,2代以后的核電站對(duì)核安全問(wèn)題都是第一位重視的,在設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)管理方面都做足了功夫,第三代核電技術(shù)中又將安全性提到了一個(gè)新高度。中國(guó)內(nèi)陸新建核電站采用的AP1000使用了能動(dòng)性的概念,即不通過(guò)自身設(shè)備的調(diào)節(jié),憑自然力比如重力、流體壓力等就可以實(shí)現(xiàn)安全系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn),以防止像日本福島核電站那樣遇到地震,冷卻系統(tǒng)失電就完全失效的情況。
在世界的電力中,核電占14%,大陸的核電占1%強(qiáng)。積極發(fā)展核電是能源發(fā)展的長(zhǎng)期重大戰(zhàn)略選擇,它符合建設(shè)“兩型社會(huì)”、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)—環(huán)境雙贏的國(guó)家戰(zhàn)略,它將提供潔凈能源、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),它是應(yīng)對(duì)氣候變化國(guó)家戰(zhàn)略的組成部分,它將帶動(dòng)一系列的科技創(chuàng)新、支撐一個(gè)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、占領(lǐng)一個(gè)戰(zhàn)略制高點(diǎn)。
今后幾十年,核電仍將靠裂變反應(yīng)堆發(fā)展,包括燃燒鈾-235的熱中子堆(如壓水堆等)、可利用鈾-238的快中子堆等堆型。再往后,將由受控?zé)岷司圩兌褋?lái)接力,以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展。必須強(qiáng)調(diào),核電的發(fā)展絕不僅僅是建核電站,而是一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈,包括核資源、核燃料循環(huán)、核電站、后處理和核廢物處置等,是一個(gè)科技含量高的行業(yè),必須進(jìn)行縝密的統(tǒng)籌安排。福島的核事故不應(yīng)動(dòng)搖大陸發(fā)展核電的基本戰(zhàn)略。根據(jù)大陸工程院的咨詢研究,到2050年,核電在大陸一次能源結(jié)構(gòu)中,可能占到15%,成為大陸多元能源體系中的一個(gè)綠色支柱。
因此,即使是日本遭遇了這么嚴(yán)重的核事故,但仍不放棄使用核電而且將核電發(fā)展的比例提高,當(dāng)然日本資源有限,也只得如此。若干年以后,至少?gòu)默F(xiàn)在看來(lái)的若干年以后,常規(guī)化石燃料(嚴(yán)格說(shuō)來(lái)核燃料也是化石能源)日益耗盡,替代能源無(wú)法提供足夠動(dòng)力來(lái)滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的電力需求。面對(duì)這種不容樂(lè)觀的前景,核電還是一種很好的選擇,雖然它對(duì)安全性的要求很高。本質(zhì)上,核電的發(fā)展是以人為本的美麗事業(yè),它是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物,是人類文明進(jìn)步的標(biāo)志,也將是人類共享的財(cái)富。