■本刊記者 白歌/ 編輯 余璇
作為清潔、低碳、安全、高效的能源品種,2021年,我國(guó)核能發(fā)電量達(dá)4071.2 億千瓦時(shí)。發(fā)展核電對(duì)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、減少溫室氣體排放等發(fā)揮了重要作用。經(jīng)過(guò)30 多年的發(fā)展,我國(guó)核電事業(yè)取得了一定的成就,始終保持著良好的核安全記錄,核電的運(yùn)行管理能力也逐步達(dá)到世界先進(jìn)水平。積極安全有序發(fā)展核電,成為當(dāng)前國(guó)家發(fā)展核電的明確方針,也是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要選擇。那么,核能對(duì)促進(jìn)我國(guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)、保障我國(guó)能源安全有怎樣的作用?未來(lái)我國(guó)核能的發(fā)展趨勢(shì)又如何?中國(guó)科學(xué)院院士、放射醫(yī)學(xué)與輻射防護(hù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任柴之芳在出席第十屆“魅力之光”核科普夏令營(yíng)開(kāi)營(yíng)儀式期間,接受了本刊記者專訪。
《中國(guó)電業(yè)與能源》:發(fā)展核能對(duì)于保障我國(guó)能源安全、推動(dòng)“雙碳”目標(biāo)起到怎樣的作用?
柴之芳:當(dāng)前,我們正處在世界百年未有之大變局,我們面臨的國(guó)際環(huán)境日益復(fù)雜,不確定因素也明顯增加,這對(duì)保障我國(guó)能源安全是一種新的挑戰(zhàn)。能源行業(yè)作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基石,亟須擺脫過(guò)高的對(duì)外依賴,加強(qiáng)能源保障的自主性是必然要求。同時(shí),在今后一段時(shí)期內(nèi),我國(guó)仍處在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展期,對(duì)能源電力的需求仍較高,在我國(guó)“雙碳”目標(biāo)的指引下,我們傳統(tǒng)的能源結(jié)構(gòu)要逐步向清潔低碳轉(zhuǎn)型。發(fā)展核電有利于能源結(jié)構(gòu)調(diào)整,優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)布局,對(duì)保障我國(guó)能源安全有著至關(guān)重要的作用。
我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)是富煤、缺油、少氣。我國(guó)煤炭資源總儲(chǔ)量位居世界第三位,但由于很多地方地質(zhì)條件復(fù)雜,開(kāi)采存在一定困難,真正可開(kāi)采的煤炭在逐步減少,我國(guó)石油與天然氣的對(duì)外依存度仍然很高。尤其是近些年受新冠肺炎疫情的影響,煤炭的運(yùn)輸和石油、天然氣的供應(yīng)渠道都受到了一定影響。核能作為一種重要的戰(zhàn)略能源,同時(shí)也是一種清潔能源,是通過(guò)鈾核燃料裂變產(chǎn)生熱能,它的發(fā)電方式?jīng)Q定了它不會(huì)受到天氣、風(fēng)力、運(yùn)輸條件及水量多少的影響。同時(shí)核燃料使用時(shí)期較長(zhǎng),電力供應(yīng)穩(wěn)定,利用小時(shí)數(shù)較高,位于所有電源品種第一位。另外,在運(yùn)輸問(wèn)題上,核電也存在很大優(yōu)勢(shì)。據(jù)統(tǒng)計(jì),一個(gè)百萬(wàn)千瓦級(jí)的火電站正常情況下每年需要300 多萬(wàn)噸煤,而核電每年只需要30 多噸核燃料,發(fā)展核電也可以有效解決能源運(yùn)輸問(wèn)題。因此,大力發(fā)展核電對(duì)保障我國(guó)能源安全,構(gòu)建“四個(gè)革命、一個(gè)合作”能源安全新戰(zhàn)略以及建設(shè)現(xiàn)代化能源體系都具有非常重要的意義。
核能的安全高效清潔性,決定了它在環(huán)境保護(hù)中的重要地位。尤其是我國(guó)提出“雙碳”目標(biāo)后,核能的作用將逐步彰顯。2021年,我國(guó)核電機(jī)組的發(fā)電量為4071.2 億千瓦時(shí),相當(dāng)于減少燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤11558.05 萬(wàn)噸,減少排放二氧化碳30282.09 萬(wàn)噸,這對(duì)助力我國(guó)構(gòu)建綠色、安全、集約、高效的清潔能源供應(yīng)體系具有不可忽視的作用。同時(shí),發(fā)展核電也是降低二氧化碳排放量、促進(jìn)“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的有效手段之一。核電將由過(guò)去戰(zhàn)略性的補(bǔ)充能源,逐漸演變成為電力系統(tǒng)清潔低碳電量供給的基礎(chǔ)性支柱能源。
另外,隨著“雙碳”目標(biāo)推進(jìn)和核能技術(shù)不斷發(fā)展,核能將不僅扮演提供電力的角色,在核能制氫、區(qū)域供熱、海水淡化等多種非電綜合利用領(lǐng)域都將發(fā)揮其應(yīng)有的作用。
《中國(guó)電業(yè)與能源》:目前我國(guó)核電發(fā)展處在世界何種地位?加大核電開(kāi)發(fā)力度的瓶頸是什么?
柴之芳:目前,我國(guó)在運(yùn)核電機(jī)組54 臺(tái),在建核電機(jī)組23 臺(tái),在運(yùn)在建核電機(jī)組數(shù)為全球第二,在運(yùn)核電廠的安全運(yùn)行指標(biāo)不斷提高,居于國(guó)際先進(jìn)行列。經(jīng)過(guò)多年努力,我國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了核電規(guī)?;l(fā)展。我們的設(shè)計(jì)和建設(shè)水平走在世界前列,目前已經(jīng)掌握了核電設(shè)計(jì)的核心技術(shù),并且具備自主設(shè)計(jì)建設(shè)30 萬(wàn)千瓦、60 萬(wàn)千瓦、百萬(wàn)千瓦級(jí)及以上級(jí)別壓水堆核電站的能力。在創(chuàng)新方面,我們自主設(shè)計(jì)的三代核電技術(shù)“華龍一號(hào)”、實(shí)驗(yàn)快堆等也名列世界前茅。另外,我國(guó)擁有很強(qiáng)大的核電站運(yùn)營(yíng)能力,從未發(fā)生過(guò)二級(jí)及以上事件或事故,而且0級(jí)偏差和1級(jí)異常事件發(fā)生率也在下降,運(yùn)行指標(biāo)達(dá)到世界領(lǐng)先水平。
加大核電開(kāi)發(fā)力度的瓶頸,我認(rèn)為主要在基礎(chǔ)研究層面,創(chuàng)新能力也有待提高。目前,三代核電我們?cè)谑澜缟鲜穷I(lǐng)先的,四代核電還處于探索階段。“十四五”時(shí)期,國(guó)家會(huì)加大對(duì)核能技術(shù)的進(jìn)一步研究,搶占世界科技前沿,有助于我們解決“卡脖子”等問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)核電科技自立自強(qiáng)。
《中國(guó)電業(yè)與能源》:怎樣處理核能高放射性廢物與環(huán)境的關(guān)系?這些核廢料是否可以再次利用?
柴之芳:我國(guó)核電運(yùn)營(yíng)企業(yè)非常重視生物多樣性保護(hù),會(huì)定期開(kāi)展鄰近海域海洋生態(tài)調(diào)查工作,也會(huì)對(duì)水域及土壤等環(huán)境定期取樣分析,評(píng)估核電站對(duì)鄰近海域的生態(tài)影響。
核電站的固體廢物分為中低等和高等放射性廢物。中低等放射性廢物在妥當(dāng)處理后,運(yùn)輸?shù)教幹脠?chǎng)地,將其儲(chǔ)存在地下淺層廢物庫(kù)中,經(jīng)過(guò)處理后大部分可循環(huán)利用,剩下極少部分為高放射性廢物。處理過(guò)程都是在嚴(yán)格的封閉系統(tǒng)下進(jìn)行,全程接受核安全及環(huán)保部門(mén)的監(jiān)督,對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生影響。
如何安全可靠處理并防止高放射性廢物進(jìn)入環(huán)境,是核能發(fā)展過(guò)程中必須解決的問(wèn)題之一。當(dāng)前,我國(guó)核電站運(yùn)行產(chǎn)生的乏燃料和放射性廢物是全部可控的。目前我們已經(jīng)開(kāi)始加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)和專項(xiàng)投入,統(tǒng)籌安排推進(jìn)乏燃料的存儲(chǔ)、運(yùn)輸、后處理等項(xiàng)目的實(shí)施。經(jīng)過(guò)科研人員不懈努力和積極探索,我國(guó)在高放廢物處置領(lǐng)域的技術(shù)和能力已經(jīng)位居世界前列,也相信在不久的將來(lái),一定能夠?qū)崿F(xiàn)放射性廢物的最終安全妥善處置。
另外,對(duì)于如何處置核廢料的問(wèn)題,我們不應(yīng)該稱之為“廢料”,而是應(yīng)該想辦法把它們“變廢為寶”。目前,我國(guó)政府部門(mén)以及中核集團(tuán)、中廣核等核電企業(yè)已經(jīng)在著手研究核電機(jī)組退役后的延壽和核廢料再次利用的問(wèn)題。我認(rèn)為這并不是一個(gè)消極的問(wèn)題,我們應(yīng)該以積極、科學(xué)的態(tài)度去正面面對(duì),當(dāng)然,也需要我們科研人員和政府部門(mén)共同努力來(lái)解決。
《中國(guó)電業(yè)與能源》:如何解決談“核”色變的問(wèn)題?
柴之芳:經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,核電已經(jīng)成為世界能源的支柱。我們有后發(fā)的優(yōu)勢(shì),切爾諾貝利核事故和福島核事故對(duì)我們來(lái)說(shuō)是很好的反面教材,給了我們非常豐富的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。現(xiàn)有的核電站是利用原子核裂變釋放出巨大能量從而發(fā)電的,這些都是可控的、安全的。所以人們不用擔(dān)心核電站會(huì)發(fā)生“核爆炸”。我國(guó)的核電站一直保持著很安全的運(yùn)行記錄,而且在正常的運(yùn)行情況下,也不會(huì)對(duì)公眾健康產(chǎn)生影響。
另外,人們也會(huì)擔(dān)心發(fā)展核電會(huì)產(chǎn)生大量輻射,其實(shí)大可不必。輻射存在于整個(gè)宇宙中,無(wú)處不在。我們吃的食物、房屋、水、植物,包括人類的體內(nèi),都存在著輻射照射。我國(guó)核電站工作人員每年接受的輻射劑量為一個(gè)毫西弗左右,相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)的二十分之一。對(duì)于生活在核電站周邊的居民來(lái)說(shuō),輻射劑量相當(dāng)于天然本底的百分之一,這個(gè)影響是可以忽略不計(jì)的。所以說(shuō),無(wú)論是從核安全的角度,還是從核輻射的角度,我國(guó)的核電是安全的,核電發(fā)展是有保障的。如今,核輻射已經(jīng)廣泛運(yùn)用到了工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等各個(gè)領(lǐng)域,對(duì)我們的生活有著積極作用。
核能的可持續(xù)發(fā)展離不開(kāi)公眾的理解、支持與參與。向公眾進(jìn)行核科普,對(duì)于創(chuàng)造正向輿論有著至關(guān)重要的作用。核電行業(yè)要不斷提升溝通能力、建立公開(kāi)透明的長(zhǎng)效溝通機(jī)制,更好地樹(shù)立核電安全、低碳、環(huán)保的正面形象,才能共同創(chuàng)造美好未來(lái)。
《中國(guó)電業(yè)與能源》:未來(lái)我國(guó)核能發(fā)展的趨勢(shì)是什么?會(huì)面臨什么樣的機(jī)遇與挑戰(zhàn)?
柴之芳:世界各國(guó)已經(jīng)逐步擺脫核事故的陰影,越來(lái)越多的國(guó)家也正在考慮或者啟動(dòng)核電站的計(jì)劃。實(shí)現(xiàn)氣候目標(biāo),也需要大力發(fā)展核能來(lái)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)。在“雙碳”目標(biāo)的背景下,我國(guó)能源電力系統(tǒng)清潔化、低碳化轉(zhuǎn)型將進(jìn)一步加快,核能作為清潔能源將有廣闊的利用空間。根據(jù)《中國(guó)核能發(fā)展報(bào)告2021》,我國(guó)預(yù)計(jì)到2030 年核電在運(yùn)裝機(jī)容量可達(dá)到1.2億千瓦,發(fā)電量將占全國(guó)發(fā)電量的8%。今年的政府工作報(bào)告也提出,“在確保安全的前提下積極有序發(fā)展核電”,標(biāo)志著核電也將進(jìn)入有序發(fā)展的新階段。
江蘇田灣核電基地。
“十四五”時(shí)期將是我國(guó)核電發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期,在推動(dòng)能源革命、建立現(xiàn)代能源體系的過(guò)程中,要保持核電建設(shè)的平穩(wěn)節(jié)奏,避免出現(xiàn)無(wú)序發(fā)展的局面,也要重視加快人才隊(duì)伍建設(shè)、核電裝備制造、市場(chǎng)開(kāi)發(fā)力度等。
《中國(guó)電業(yè)與能源》:如何看待我國(guó)核電“走出去”戰(zhàn)略?我國(guó)核能在國(guó)際上的合作情況如何?
柴之芳:在國(guó)家的大力支持下,我國(guó)核電“走出去”不斷取得新突破。核電站建設(shè)周期長(zhǎng)、運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng),與之合作的國(guó)家會(huì)長(zhǎng)期保持合作伙伴關(guān)系。國(guó)際核電項(xiàng)目從洽談、簽訂到完成建設(shè)至少需要10 年,新建成的核電機(jī)組運(yùn)行壽命也有60年,壽期延續(xù)后還可以延長(zhǎng)20 年的運(yùn)行時(shí)間,再加上退役、乏燃料后處理等,核電站項(xiàng)目的合作接近百年。通過(guò)核能的合作,也會(huì)進(jìn)一步加強(qiáng)兩國(guó)外交伙伴關(guān)系,將兩國(guó)經(jīng)濟(jì)、能源、產(chǎn)業(yè)發(fā)展緊密聯(lián)合在一起。以田灣核電站為例,2021 年5月,中俄兩國(guó)元首出席中俄核能合作項(xiàng)目田灣核電站7、8 號(hào)機(jī)組及徐大堡3、4 號(hào)機(jī)組的開(kāi)工儀式,并強(qiáng)調(diào),核能合作是其戰(zhàn)略性優(yōu)先合作方向,希望堅(jiān)持安全第一,并樹(shù)立全球核能合作典范。
“一帶一路”沿線國(guó)家大多是發(fā)展中國(guó)家和新興經(jīng)濟(jì)體,是中國(guó)核電“走出去”的重點(diǎn)區(qū)域。我們應(yīng)該不斷提升自身的技術(shù)水平,依托國(guó)家政策優(yōu)勢(shì),以全產(chǎn)業(yè)鏈合作帶動(dòng),多元化的方式參與國(guó)際核電市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),整體提升我國(guó)核電的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。
核電“走出去”對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到推動(dòng)性作用。核電站在設(shè)計(jì)壽命期限內(nèi)能產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)收益,可以為當(dāng)?shù)厣鐣?huì)提供接近萬(wàn)名就業(yè)崗位。我國(guó)也可以利用核領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)、積累的經(jīng)驗(yàn)、工程建設(shè)、專家隊(duì)伍等方面優(yōu)勢(shì),協(xié)助別國(guó)完善核基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)建設(shè),推動(dòng)核技術(shù)在世界范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用,在增強(qiáng)我國(guó)核電領(lǐng)域自信的同時(shí),實(shí)現(xiàn)我國(guó)由“核電大國(guó)”向“核電強(qiáng)國(guó)”轉(zhuǎn)變?!?/p>