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王亦楠:十问内陆核电——请中国工程院等就公众关心问题公开释疑

作者: 王亦楠,国务院发展研究中心资源与环境政策研究所研究员 发布日期:2015-10-24
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尽管中央对于内陆核电的政策至今并未改变,然而自2015年9月25日起,关于“31个内陆核电厂址完成初审、即将重启”、“国家发改委委托中国工程院、中国核能行业协会等进行的综合论证一致建议发展内陆核电”、“内陆核电论证已近尾声”的消息却在各种新闻媒体上异常火爆、迅速传播,环球时报9月29日甚至推出社评《不建内陆核电站,中国恐没有未来》,引起舆论哗然!公众看了都误以为长江流域的核电站马上就要开工了。
内陆核电是否上马事关国家的长治久安和世世代代百姓的切身利益!鉴于中国核学会已经公开向社会“庄严并自豪地承诺”——“内陆地区建核电可以确保不会污染长江水系和相关水系”,鉴于中国工程院和中国核能行业协会“一致建议发展内陆核电”且“已形成调研报告上报国务院”,鉴于社会公众并不知道内陆核电的安全性到底是“怎么论证和确保的”,且相关机构对早就提出的问题一直未给予正面回答,笔者特别撰写此文,就“内陆核电安全论证”中十个不容回避和含糊的十个关键问题公开求教,请中国工程院、中国核学会等工程学术权威机构给予公开释疑和科学解答,并提供可信可行的具体技术支撑材料。只有对内陆核电的具体技术问题有清楚了解,才能真正“让政府放心、让百姓安心”,才能真正“扫清内陆核电开工前的障碍”!
需要特别明确的一点是:内陆核电能否真正开工,其31个厂址的安全论证报告的审批权在国家环保部和国家核安全局(而不是工程院、中国核能行业协会等),该部门承担着“核安全的国家责任”。环保部陈吉宁部长要求所有项目的环评报告必须全文向社会公布,内陆核电自不能例外。

“天津大爆炸”教训惨重,但所幸不是核电站爆炸,因为化学品污染尚有办法解决,而长半衰期放射性核素对公众健康和生态环境的危害长达数万至数十万年以上,全世界尚无任何物理化学手段能处理。核电站技术和运行管理比化工厂复杂得多,且常有意想不到的安全隐患。今年几次重大化工厂爆炸事故暴露出,我们对安全问题的复杂性严重认识不足,这些惨痛教训绝不能再出现在核电站事故上,那将是我们政治稳定、经济发展、社会安定难以承受之重。

以长江流域为代表的内陆核电站是否启动,事关国家长治久安和百姓切身利益。尽管已有《湘鄂赣三省发展核电的安全风险不容低估》、《总理为什么要求核电必须“绝对保证安全”》等文章剖析了“我国与欧美内陆核电站的厂址条件迥异”、“所采用的AP1000技术在全世界尚无实践验证、关键设备试制还未过关、给AP1000技术当试验场的我国三门和海阳核电站已严重拖期”等重大问题,指出了“确保我国核电安全亟须高度重视的几大短板”,但国内核电界依然在“出事概率很小”的凭空假想之下,力推核电项目向长江流域等人口稠密的内陆地区挺进,同时中国工程院近期向中央呈报了“内陆核电安全性有保障”的论证报告,呼吁“‘十三五’启动内陆核电站建设”。

然而,内陆核电事关重大。在“全世界科技水平尚无法实现核电站100%不出事故、控制核污染还有太多科技无奈和空白”的现实下,长江流域核电站的“安全论证”绝不能“纸上谈兵”:(1)只有拍胸脯式的“研究结论”即“内陆核电厂安全性有保障”,而没有具体详实的、可追根溯源的“论证依据和论证过程”;(2)只讲“技术标准、安全标准如何高”,而不讲“如何通过已经工程实践充分验证的、成熟可靠的技术措施来真正实现高标准”!(3)只谈核电对能源需求和CO2减排的意义,而不谈一旦发生核泄漏并沿江而下,我们如何应对水源危机、土地危机、粮食危机、社会稳定危机……同时,“安全论证”也不能成为“力主内陆核电”专家们的闭门讨论,将所有持不同意见(包括“谨慎发展”意见)的专家学者一律排斥在外。

按照中央对核电“必须绝对保证安全”的要求,工程院组织的“内陆核电研究论证”还有很多关键问题没有深入研究和论证,“安全性有保障”这一结论也下得为时过早、过于轻率。

一、“内陆核电安全论证”不能回避和含糊的十个关键问题

1、“安全论证”为何不考虑“Nuclear Security”所要求的“防范、抵御敌人有意造成的事故、损害和伤亡”?中央强调的“确保安全”指的是“Nuclear Security”(核安保),而不只是“Nuclear Safety”(核安全)。前者内涵远远大于后者,然而内陆核电安全评价却把“中子弹(战术核武器)、恐怖袭击、网络攻击、人为破坏等外部风险”均列入“不予考虑的剩余风险”,原因是“发生概率极低,且目前也没有合理可行的应对措施”!虽然“小概率事件”无法预知和阻止,但不能对其严重后果“根本不予考虑”,老天爷也绝不会因为我们“没有合理可行的应对措施”而替我们“专门排除”某些“天灾人祸”。极端自然灾害和人为恶意攻击在国际核电界是必须考虑的安全事项。

2、为何2004年修订的《核动力厂设计安全规定》(HAF102)至今也不升级?内陆核电安全评价为何依据早已过时的核安全法规和导则?针对全球日渐频发的极端自然灾害和大型飞机撞击等小概率高危害事件的安全威胁,IAEA已于2012年6月发布核电厂设计和运行的新标准和法规。尽管2012年10月国务院就明确要求“对不合时宜的系列法规应不拖延地修改或升级”、“新建电站必须采用国际最高安全标准”,然而对欧美早已是“强制性”的安全要求(如抗大飞机撞击),我国核安全监管机构和核电界在福岛核事故后仍一直强调“中国核安全法规(HAF102)没有这项规定”,且至今也未见到根据国务院“10•24决定”发布修改升级的核电安全法规和安全导则。

3、“均按AP1000设计”的我国内陆核电站连美国的安全标准都达不到,何以是“全球最高安全标准”呢?众所周知,我国引进的AP1000并不满足美国本土在建核电站的安全标准,日本东芝控股的西屋公司辩称“中国内陆核电站采用的是CAP1000、不是AP1000”,而我国核安全监管部门指出“CAP1000与AP1000没有本质区别”。抛开这种概念游戏不说,即使CAP1000比AP1000真有重大改进,那也要经过工程验证、确认是成熟可靠机型后才能推广,怎能直接拿长江流域再当试验场呢?我们当作“最成熟、最先进、最经济”技术引进的三门和海阳4台AP1000机组,一直是“边设计、边施工、边修改”的“三边工程”,且已陷入“设计难以固化、成本难以预计、风险难以承受”的困境中。这一深刻教训绝不能在内陆地区特别是长江流域的核电站重演。

4、AP1000主回路的核心设备(屏蔽电机泵、爆破阀等)毫无核电厂实际运行经验,至今主泵还在试制中,连可靠性数据库都谈不上,又是如何得出“AP1000的事故概率已经低到10-7”、“60年免维修”的?我国2006年高价引进、原定于2013年投入商运的三门和海阳AP1000核电站,却成了西屋公司及其日本大老板不用承担任何风险和损失的“试验场”,且全部知识产权为西屋所有。在设备工程耐久性试验、鉴定试验、系统调试都从未进行的情况下,何以就认定“60年免维修”、“内陆核电站安全性有保障”呢?2011年西屋公司推出比中国AP1000安全标准高的升级版AP1000在英国投标时遭安全评审出局,却能于更早的2006年就在我国顺利通过安全评审,值得深思!

5、国际核电界已认识到“概率安全评价方法不宜单独用于确定性决策判断”,为何国内还基于“主观概率”就断定“内陆核电是安全的”?由于33年间世界443座核电机组就发生了三起重大核事故,用二代技术宣称的“万年一遇”事故概率很难解释,国际核电界深刻认识到“用概率安全评价方法分析外部事件(地震、海啸、飓风、洪水等)具有很大的不确定性,两个主观概率参数不宜单独用作核电安全性的判据”、“要防止被滥用于确定性的决策判断”。2015年7月17日英国核安全监管机构在ABWR沸水堆通用设计评估中,就否定了日立-通用电气公司提交的“概率安全分析”并将其升级为监管问题,然而我国核电界及相关研究机构目前仍然只讲两个主观概率参数,并作为“三代核电比二代安全性提高100倍、内陆核电安全性有保障”等“确定性决策”的依据。

6、我国大部分内陆核电厂址是与欧美迥异的小静风天气,完全超出了美国“高斯烟羽模型”的适用范围,为何还套用此工具评估对大气环境的影响、又是如何得出“符合排放标准”结论?大气弥散条件是内陆核电选址的重要决定因素之一。美国内陆核电厂址年均风速均>2米/秒、年静风期不超过1周,而我国湘鄂核电厂址年均风速≤2米/秒、年静风期分别高达60天和29天,非常不利于核电站正常运行时放射性气载污染物的扩散,容易形成“核雾霾”。用根本不适用的美国“高斯烟羽模型”工具评估我国内陆核电厂对大气的影响,还得出“符合标准”的结论,这一做法本身就不科学。

7、湘鄂赣核电站装机容量之高没有国际先例可循,巨量废热排放将对局地气候产生什么影响,为何不评估就断定“可行”?湘鄂赣核电站装机容量均高达500万千瓦,是美国内陆核电厂平均装机规模的3倍,是目前火电厂最高功率的5倍!核电厂热效率(33%~37%左右)低于火电,约2/3的热量以废热被排放到环境中。2012年OECD报告就已指出“需要注意内陆核电在某些气候变化呈干旱趋势的区域产生的新问题”。长江流域多次有连续三年大旱的记录,而素以水量丰富著称的湘赣两省近年均出现了鄱阳湖和洞庭湖湖底大面积干裂、人畜饮水困难的严重旱情。每个内陆核电站每天向空中排放2000亿大卡废热,这一史无前例且几乎贯穿全年的巨量热污染对长江流域旱情的加重不容忽视。

8、何以做到“最严重事故工况下核污水可封堵、可贮存、可控制,最多只有4800~7000立方米且都被控制在安全壳内”?为何没有“事故情况下放射性气体通过降雨流入江河湖泊”的应急预案?福岛核电站至今也控制不住核污水以每天400吨的速度增长,场区50多万吨核污水早已堆满为患,不得不排向大海;号称“环境影响微不足道”的美国三里岛事故核污水高达9000吨,耗时14年才处理完!切尔诺贝利重污染区和轻污染区分别为1万和5万平方公里。我国内陆核电安全论证严重低估了核事故的复杂性:既没有可信可靠的技术措施证明核污水如何“封堵控”,也没考虑“放射性气体逸出厂区、通过雨水进入地下和江河湖泊”的应急预案。

9、我国内陆核电站周边人口密度远远高于欧美,安全论证中是如何考虑场外应急的可行性和具体措施的?电站方圆80公里范围内,我国湘鄂赣人口均高达600万~700万,而美国平均只有142万。美国每个核电站都有详细的紧急情况响应计划,且每两年每个核电站就进行一次全面的应急演习。我国内陆核电站周边人口稠密,如何建立起行之有效的省内、省间以及长江流域上下游之间的应急响应和撤离体系,必须在上马前缜密考虑和设计,而不能建立在“核电站不会出事”的乐观预想上,或者“等遇到问题再说”!

10、发达国家频频发生的核废料泄漏事故如何在我国避免?如何攻克“核设施退役和高放废液处理”的风险隐患?

“内陆核电安全论证”绝不能抛开核废料处理这一“世界性天价难题”,最近几年美国频频发生核废料泄漏,事故处理耗资惊人且时间漫长。而日本名古屋大学的最新调查发现“福岛核电站2号机组核燃料可能全部失踪”再次引起世界关切,因为长半衰期、高放射性核素一旦进入土壤和地下水,其污染将造成极其严重的后果!比如,高毒高放射性的钚元素在人体内最大允许剂量仅为0.6微克。国际核电界不断提醒“核电发展前提是想好核废料和核退役如何处理,否则这些问题终会成为挥之不去的梦魇”。如果我国确实已有成熟可靠技术确保“内陆核电安全”,那么高放核废料的处置是如何确保“数万甚至数十万年的安全、不会污染长江及相关水系”的?

二、必须高度重视日本核电专家福岛事故前后的深刻反思

核电站的安全保障到底有多复杂?《福岛员工最后遗言-福岛事故十五年前的灾难预告》以三位富有实践经验的日本核电专家在福岛事故前(1996年)和事故后(2011年)的“现身说法”,详细披露了我们之前没有充分认识到的“核电站在实际建设、运行维护、关闭后必然面临的种种安全问题”,以及“核电站不同于其他任何产业和工程的独有安全隐患”,简而言之是“核电还有太多事无法控制、请神容易送神难”!读后令人触目惊心,由此更加理解日本国会独立调查委员会为何判定福岛核事故不是“天灾”而是“人祸”,以及当前G7等发达国家为何纷纷减核、弃核。

我国核电起步比日本晚得多,目前全部运行堆年仅为日本的12%。日本核电专家对福岛核事故及之前多次安全事件的深刻反思,给当下我国核电界“盲目乐观”的风险估计和“大干快上”的急躁情绪提供了一个宝贵镜鉴。其中除了“核电厂无法避免人因失误”、“无法处理的核废料是永远的噩梦”、“核电站关闭和拆除谈何容易”、“没有足够的工程经验无法胜任安全监管”等重要反思之外,还有四点认知对我国“内陆核电安全论证”具有特别的警示意义:

1、图纸上设计出来的“绝对安全”的核电站方案,实际上是无法在施工和运行中完全实现的。核电厂蓝图总是以技术顶尖的工人为绝对前提,做出不容一丝差错的完美设计的设备,但却从来没人讨论过“现场的技术工人到底有没有这种能耐”,因为设计师意料不到的很多事情都会在施工现场理所当然的发生,从而导致核电事件、事故层出不穷。福岛核事故再次证明:核电设计时认为“只要有多套备用系统就一定安全”的想法根本不管用,有可能全部系统都同时损坏而无法产生功能。

2、无法做特别耐震设计的、错综复杂的配管网络,是核电厂最岌岌可危的工程。核电厂内部交织如网、总长度达数十公里的配管,犹如人体的血管,不管是哪一种配管,只要有一条破损,就可能导致核电厂重大事故(1991年日本美滨核电厂差一步就重演切尔诺贝利事故,就因为一条仅仅2厘米的蒸汽机喉管断裂)。但这些重要的配管却处在随时可能坠落的状态,因为核电运转使之不停震动,固定支架会逐渐松脱。很多人总强调“核电站建在坚固岩石之上、抗震等级多么高”,殊不知地震来时最容易出问题的并非安全壳和反应堆,而是各种配管,因为无法专门针对配管做抗震设计。

3、核电站乏燃料池是被忽略和淡化的更危险之地,相当于毫无遮掩的原子炉。福岛核电厂四号炉的乏燃料池爆炸令世界震惊,揭示“乏燃料池的危险甚至超过原子炉”。目前没有一个国家能真正解决核废料最终储藏问题,暂存在核电站燃料池里的乏燃料存放密度越高、就越容易发生事故。而所有核电厂从一开始设计就没有假定乏燃料冷却池会发生核反应,也没有足够阻止核反应和导出热量的措施,一旦发生意外工况,完全束手无策。忧心的是,核电界只关注反应堆安全,几乎不提核岛厂房里还有如此危险的燃料池。

4、核电站的老化劣化必然面临更多难以控制的问题,原子炉的寿命无法诊断。虽然以前核电站设计寿命30~40年,但事实上长期辐照会让原子炉(反应堆压力容器)钢体内部结晶脆弱化,会突然损毁而没有“延伸性损坏”之类的任何征兆。而诊断原子炉的寿命还非常困难,无法知道的事太多,里面到底在发生什么,只能通过计测器来推断。可是运转中的很多问题(如水泵震动异常、配管发出摩擦杂音)是计测器根本无法检测的,何况机器也会老旧。这是核电的宿命,也是其它产业所没有的安全隐患。

三、关于我国核电“安全发展”的政策建议

1、核电部署必须有禁区,内陆敏感地区不宜启动核电站建设。既然目前全世界的核电技术水平也不可能做到100%安全,且核电站一旦投入运行就会成为“请神容易送神难”的巨大负担,那么我国核电站部署必须有禁区、有红线,比如首都圈、敏感的长江流域、国防和经济发展的战略核心地带等,绝对不能放置核电站,更不能作为未经实践充分验证的核电技术的试验场。内陆地区核电论证绝不能仅从能源电力需求、CO2减排出发,必须从“一旦发生核事故,国家要付出多大代价”来考虑。不管事故概率多小,只要有可能发生,都必须慎之又慎,不能有任何侥幸和轻判。

2、严格做好在运在建核电站的安全监管,切实履行“安全至上”。目前我国核电安全监管部门的工作理念与中央对核电“必须绝对保证安全”、“安全大于天”的要求尚有较大距离,比如不断强调“要可接受的安全”、“核电要可持续发展,就要把握好经济性与安全性两个因素”、“安全是利益和代价的平衡”等。如果安全监管部门不履行“安全至上”而是“安全性要兼顾或让位于经济性”的话,新建核电站的安全评审及在运在建核电站的安全监管不能不令人担忧。核安全监管部门承担着“核安全的国家责任”,考虑经济性是越位和失职。核安全和经济性的平衡应归国家更高层级部门考虑。福岛核事故祸根是“日本原子能保安院默许东电公司将自身经济利益置于公众安全利益之上”,这一教训需要我国核电安全监管部门和产业界高度重视。

3、尽快修订HAF102等早已过时的核安全法规和安全导则。恪守“安全至上”必须从法规、标准做起,从源头上提高核电的安全水准。当务之急是抓紧修改早已过时的HAF102等核安全法规和安全导则,把“抗大型飞机撞击”等国际最新要求反映在法规里,并用新法规严格审核所有新建项目。我国核安全监管机构要切实提高独立评审能力和监督检查能力,确保安全评审不受任何来自商业利益、地方政府的影响和干扰,确保重要安全事项的真实性,负责核电项目安全评审的专家委员会要依法对评审结果负法律责任。

4、应把核能发展重点移师海上,为海岛防御和海路安全提供重要能源保障。福岛事故后美国、俄罗斯都在致力于“浮动核电站”的研发建造,除了选址简单、占地面积小、投资成本低、事故下环境影响小等优点之外,还可为目前难以通电的地区提供能源保障。鉴于当前国际安全形势,将核能发展重点移师海上——全面提升作战舰艇和远洋舰船的各种性能、为南海诸岛的驻军防御提供能源补给,既是当代军事发展和维护国家主权的迫切需要,又能保障我国海上石油通道的安全,还可积累核电安全运行的经验。船舶舰艇、浮动电站所需核动力较小,所需的天然铀资源仅为大型核电站的1/10~1/20。一旦出现“突发事件”、海上运输通道“被切断”,我国自给的天然铀资源也完全可以应对。

5、亟需从国家根本利益出发,确立核燃料循环体系的战略规划。可持续发展核电需要“安全至上”、有可靠的天然铀资源保障体系、创新研发自主品牌及相应设备制造能力和高端人才保证。目前,我国核电产业链前端(铀矿勘探)有一定进展;中端(核电厂)规模大但核心技术受制于人(虽有自主品牌,但走出国门尚待时日);后端(后处理厂和高放废物最终处置)技术薄弱且长期滞后;第四代核能系统研发又是多种反应堆堆型并进,而对相应的核燃料循环根本不提,不符合我国国情。研发一个新堆型并实现商业化运行需20~25年、建立一个燃料循环体系则要50年以上,亟需从国家根本利益出发,将堆型研发置于核燃料循环体系中科学考量,确立符合我国国情的核燃料循环体系,统筹规划核能产业链前、中、后端的合理布局和协调发展。

来源:财新网http://opinion.caixin.com/2015-10-13/100862328.html,2015年10月13日