
李玉仑:科学发展核电与提高生态文明
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igea
2015-11-12
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李玉仑:谢谢各位,我实际上现在就是一个国家的功名,以前的事情过去了。我讲的题目是科学发展核电与提高生态文明水平。这个题目看来本身有些矛盾,因为对核电的定位可能从科学的角度有不同的认识,比方说刚才李俊峰同志就把它定义为新能源,我是把它定义为低碳能源,我可能第一个问题就讲这个。讲这个的原因是因为在我们国内,适应不同的需要把核电说在不同的领域。说它什么水平的都有,无非是往好的地方说,清洁能源。
作为讨论这个题目,我想刚才袁总主要讲了三点,大概从我后20、30年,无论在一线的研究工作,或者介入核工业方面的研讨,我有一个基本的指导思想,这个是跟老师学来的。对做一件事情微观可行,宏观可行,这件事情最后是有用处的。我觉得微观可行,宏观不可行,尽管微观可以做的很好,从宏观上不可行,那对国家也没有什么用处。所以我想听了刚才李俊峰所长关于宏观问题的讲话,我觉得大家还可以进一步探讨这个观点。
为了实现这个,在正确的时间,正确的做事情,做正确的事情才可以把这个事情做好。刚才李所长提到新兴产业规划里面面临的一些挑战,我们究竟做什么,怎么做,各个新兴产业范围里面的题目大概都涉及这个问题。
我引用胡锦涛主席刚刚结束的会议,11月12日的一个讲话,这个讲话我觉得反应了我们国家在近一两个五年计划,特别强调调整产业结构,目的是为了加快转变经济发展的方式。过去是从产业结构调整的角度提的,我个人理解这个只是在政策层面上做出了一些国务院的具体安排。
国家主席在这种场合下讲中国坚持绿色、低碳发展理念,这个是从政策层面上,上面报了国家发展的一个基本战略作为今后长期的指导思想。这个是我的一个理解。
第二个理解,从应对气候变化,我们国家也承诺了很多刚才李所长也讲到了,我们一次能源消耗量很大,要实现2020的目标非化石能源在一次能源里边达到15%,这个难度很大。这个我理解不单是指着重建设项目,而是着重从节能减排作为重点,这个我认为是非常正确的。按照我们过去的发展,无论搞多少项目都难以保证我们的实际需要,而在节能减排上面一旦做出来我们就可以节省很多能源,这个是我自己的一个新的理解。
我们这么做好了才能增强可持续发展和应对气候变化的能力。可持续发展我学习过,是自学,它的定义上百种,大概是最被普遍接受的是这样一个概念,可持续发展不再是有利于本代人的发展,也不是对后代造成威胁的发展,让后代子孙也能发展,普遍接受这样的定义比较多。
我第一个就讲核电的科学定位,因为在过去有它算作新能源,有算成清洁能源,有算成绿色能源。我认为它的准确定位应该是低碳能源。这个由于核裂变能把它变成电能本身的特征所具备的。核裂变的过程当中把裂变能变成电能,必然伴随着大量的裂变产物产生,这些裂变产物从短寿命一直到长寿命,长寿命一直到万年,十万年,甚至几十万年,这些产物是一个潜在的既有毒,有的又有化学毒素的东西。
如果核电厂在正常运行过程当中它们极少放出来,我们如果认为忽略不计的话,这个核电厂是清洁的。但是这些放射性的废物在核电厂发生严重事故的情况下就有可能大量释放出来。在这个情况下,我相信不会有人再说它是清洁能源。因为这些东西明显的连现在老百姓也了解,略知一二,对放射性的危害。
除了在核电厂发生严重事故情况下,高放射性可能放射出来,即使在核电厂正常运行的情况下,最后这些裂变产物,高放射性的废物有两种途径才可能造成危害。一种是,根据国家取决的阀燃料,就核电站燃料处理的方式不同,有的国家考虑不扩散核武器要进行一次性处理,那么把这些大量的放射性就转移到深地质储存。采用后处理的政策还想对阀燃料里面剩余的1235(音)和新产生的( 固239(音)搞后处理。在后处理的环节本身也有发生事故的可能,不发生事故把这些有用的核裂变材料踢出来,剩下的高放废物把它固化也要放到深地层里面储存。
这个储存我还没看到哪个国家拍胸脯说我这个问题解决了,还没有实际的工程证明这种深地弟储存是安全的。比如现在大家对高放废物的理解,必须让它储存到万年,几万年,甚至几十万年以上,在地质结构的构造中是稳定存在那里,不像生物学去释放。我想从这个意义上说,存在潜在的危险。除非我们确实把安全放在第一位。而这个第一位又不仅仅是在核电厂,也要在核燃料循环的任何一个环境。所以我想把它定位成低碳能源,应该从现在的理解是最科学的。而且我认为和裂变也要勇于面对基本的科学事实,这样才能有利于提高核电安全第一的责任感。
我说它基本上是清洁的,是指核电厂本身不排二氧化硫,二氧化氮也不排放二氧化碳和烟尘,所以这个情况说是安全的。以后的事情就由我刚才说的这些事情存在,而且长寿命高放射废物的最终处置目前来说是最受世人关注的,也是当今世界上反对发展核电的最主要理由之一,也是最复杂的技术之一。可能在日本的这次福岛之后,原来在深地层储存还有两个方案,一个是陆地上的,稳定地质结构处理,另一个方案是在深海的海床上,沉积物那里存放,这是日本这个情况,我想第二个方案会被很多国家否定掉。
所以我们科学发展核电的确作为在能源领域里面一个重要选择核电,它可以减少碳排放,有利于提高生态环境,有利于环保。从这个意义上说它是有利的,但是做到这一点任重道远,不仅仅是当前对核电厂安全的问题。
我用这个图给大家说明一下,开发利用核能是一个双刃剑。这个话不太好听,但是最近几年都愿意用双刃剑这样一句话,那我也用这句话。核能的利用是两个方面,一个是核武器,一个和平利用核能,和平利用核能又分三个方面,我们主要是讨论能源的问题,所谓讲裂变能。从1905年爱因斯坦发表了狭义相对论,解释了质量和能量的互相转换,科学家就意识到原子核的裂变和聚变会发出大量的能量。
那么从武器的角度,首先做出来的是裂变的原子弹,就1235的裂变,搞高宗油(音),大家看到国际上一直吵的热闹的伊朗就是这条路,他搞高宗油(音),是不是真搞,也不能拿出证据来,我只是说明这是一条路径。
核聚变是氢核的聚核的反应,也放出来巨量,就是氢弹原子能。目前我们作为能源的利用上主要是利用裂变能,聚变能也在利用,也在做,但是真正达到发电还要早,那是50年以后的事情。83:26
核武器这个我上面写了一个主观有意伤害。它的伤害大家都知道核爆炸三方面,一个是光辐射,这个最快的就出来。然后送激波(音),然后是放射性尘埃污染。核裂变能产生的危害,大家看核电厂如果发生严重事故,我这里列了核电史上三次大的严重事故,都是裂变产物从反应堆里出来。这个产生的危害是客观无意的,我搞这个东西无意伤害观众,无意危害环境,是客观造成的。
今年3月11号日本福岛由地震海啸直接引发的核电厂的严重事故,它和1986年切尔诺贝利同级,这个是最高级别的事故。广岛长崎两颗原子弹和今年3月11号日本福岛的核电的严重事故受到放射性对环境的大量的释放,我把这两个画了一个虚线的框,日本这两种灾难都承受过。如果核电厂正常运行我刚才已经解释了,日本是唯一遭受核能双刃剑刺伤,而承载核武器和核电严重事故双重灾难的国家。这两个到现在为止都受过。
作为低碳能源,开发利用核能是核电界的职责。但是必须是伴随产生的放射性不造成生态影响,这个是核电界责无旁贷,做这件事情很难。为什么很难,下面还会遇到。
第二个问题,日本福岛事故的警示和教训。这个可能大家从媒体和从各个核电界不同的集团都有不同的说法。我想从另外一个角度谈一下。
3·11福岛核事故对公众健康和生物圈的长久影响,对核能安全的信任和未来核电发展的影响,就其深度和广度而言是核电史上空前的。所谓空前是比1986年4月26号前苏联切尔诺贝利事故影响还要深远。大家从国内对核电究竟怎么做,安全大检查,核电规划怎么做,就可以看到,在86年没有这么深的影响,那时候中国还没有那么多核电,但是今天影响是比较大的,因为国务院也是在世界上最快做出反应的国家之一,3月16号做了四条规定,这个大家媒体上都看到,我就不说了。
最重要的警示,我认为不仅证明了比设计基准事故更可怕的严重事故是能发生的,更重要的在于这次事故的特点,对全球核电界目前通行的一些设计理念和无条件地把核电归为“清洁能源”而忽视高放射性风险提出了挑战。核电的设计理念我认为是有偏见的,这点我们没有办法采取实际的行动去纠正。现在能纠正的是在技术层面,说海啸来了,我们原来防护体不高,现在要加高,例如现在一期其查(音)核电厂在做这个事情。对于这个事情好办,设计理念上的事情是难办的。
所以这方面的事情是理念的,一个是技术层面,还有一些认真吸取教训是在管理方面的。在管理方面的特别是在科学技术领域里面,应该容纳或者是现在比较习惯于说要包容各种不同意见,有时候看起来提出的意见对于当前认为你做起来有困难,对长远是有好处的。
下面举福岛的例子说明。福岛教训最重要的我的观点,是福岛教训可能成为全球核电界在一定程度上,从过去重建设规模,延长核电厂寿命,追求利润最大化,到切实遵循安全第一,和重社会责任的转折点。我不希望很多人同意我这个观点,但是我想说明,举个例子来说,比如说就日本福岛核电站。他的设计寿命是40年,一号机组是1971年投入运行,到今年正好40年。当时审查安全评审核电站的时候,核电站浮水堆是美国(精益)公司设计的。精益公司有一个工程师当时在35年以前,就这个基础在运行五年的时候就提出安全上某些方面存在问题,他也向(精益)公司明确提出来。在安全评审后这个意见仍然没有被采纳。但是这个是很正义的,认为这个事儿以后有问题,他愤然离去了。也就是在今年3月11号,出了福岛核事故。
3月2号,日本的主管当局还批准福岛核电站再延长寿命20年,在批准再延长20年的时候,东京电力公司和它旗下的福岛第一核电站共同写了一个报告,认为这个反应堆的压力容器已经存在退化的问题。我不想多解释这些技术上的问题,压力容器是不可更换件,核电站的寿命就取决于它。已经出现终止,退化,说明它这个寿命你再延长20年这个依据就不足。所以他本来有机会能够采取措施,但是没有,最后这个福岛事故就发生了。这个也说明东京电力公司在它的指导思想上,他是利润最大化,他希望利用核电站尽可能多赚钱。
所以我认为目前核电界目前反省对安全标准和设计准则理念上的欠缺和偏执,面对全球日渐贫乏的极端自然灾害和人为小概率外部事件对核电厂构成的安全威胁,必须提升安全标准和设计准则。这个福岛的教训在于小概率事件不断发生,而且在追加,九级地震这个比福岛这个,原来设计基准要高。同时又伴随而来的大海啸。其实这个地方其他的资料表明海啸的最高点曾经达到30米,在福岛这个地方15.7米也是应该预想的。就小概率自然事件要存在。
大家知道9·11以后对核电站的安全有一个要求,大家看外面的圆柱形,德国核电站是一个球形的,最外面是一个钢筋混凝土。现在美国对AP以前又有S系,不是钢筋混凝土,是一个三明治这样的一个。要能抵抗大飞机的撞击,9·11以前美国要求当时最大的播音747飞机垂直吊上去,自由落体下去它不坏。之后要求提高了,满载负荷,撞上去它不坏,这个对欧美和美国都成为一个强制性的标准。福岛事件的教训对小概率外部事件也构成威胁。
时隔25年的切尔诺贝利核事故和日本福岛核事故都是7级严重事故,但是二者的起因,物理过程,和灾难性过果表现形式不一样。事故的起因,切尔诺贝利完全是人祸,是操作的错误,违反操作规程。这个在一定意义上我要多说,切尔诺贝利它四个核电机组,在前苏联时代和我们社会主义同样的语言,他是一个红旗厂,5月1号要献国家项目,所以他4月20号凌晨来做一个低功率下汽轮机负荷实验,这个规程必须由安全工程师,物理人员在场,那天没有。这个对设计上的缺陷,在于在低功率水平甩汽轮机负荷的时候会产生汽化效应,就产生正的反应器,这个是第一个物理过程,它是瞬发超临界。有的专家在媒体讲发生了反应堆爆炸,这个可以说,但是不是核爆炸。但是有的说成核爆炸,虽然说是瞬发超临界,但是核武器原子弹它的状态也是瞬发超临界,瞬时把所有的功率释放出来,这个和切尔诺贝利的危害不完全一样,但是物理状态都是一样的。切尔诺贝利是短时间,瞬间所有的放射性都跑出去了。现在福岛核电站现在还没跑完,它是持续时间很长。
我们国内如何来吸收福岛的教训很有关系,我也坦率的讲,不同的核电厂对待这个事情不一样,这个是有背后利益链条在起一定作用。日本福岛是浮水杯(音),在低温大家看到用海水冷却,那时候20多度,后来十几度,是冷水冷却,但是他又装有MOX元件,就是氧化油和氧化钚,这个堆心有埠的存在,寿命很短,所以就不排除反应堆在局部还有重新产生裂变反应的可能性。
这件事情在福岛发生以后3月19号国际原子能机构总干事,国际安全咨询组的主席就有一个安全顾问总有两位成员到北京和我讨论这个事情,我就提出了这个可能性。6月份IEA部长级会议上,有的国家部长说怎么可能有这种问题,说不可思议。但是我告诉诸位,今年11月2号东京电力公司发布了《福岛反应堆疑现“临界状态”》的信息。
这件事情还有裂变反应存在,尽管不会持续下去,也是浮有浮现,但是表明“福岛事故”本身尚未结束,这是我的看法。原先发布预计今年11月,东京电力公司他要达到“冷停堆”,现在看来很难兑现。如果裂变反应还时有出现,你怎么处理,问题比想象的还要复杂。所以吸取福岛教训,到现在我认为不能画上句号。都万事大吉了,我们该干啥干啥了。
我进一步说几句这个事情,我们人民网也报道了一个消息,东京电力公司承认福岛核电站裂变反应或将继续。在日本东都大学助理教授,小出裕章表示,如果福岛核电站的裂变一经证实,日本对于核安全的整个认知都将被颠覆。我认为确实是对的。其实在3月19号我已经建议国际安全组的顾问成员来北京讨论,你应该向你们总干事建议在这个反应堆近可能靠近的地方去直接彻中子的技术力,因为现在得出发生裂变反应是在反应堆里又发现了3-133和3-135。因为它的放射性很短,只有9个小时,你没有新的裂变出现这个早就衰竭完了。现在8个月过去了,如果是这样的话日本核安全的整个认识确实是这个结论。
我认为福岛核电站受损的真相有待进一步披露,或者永远成为一个谜团。这个谜团有技术上的原因,因为放射性很强我不可能到反应堆附近看它。利益上的一团,把这个事情各家有各家的解释。解释最多的就是把日本福岛核电站所有的因素,或者主要的因素都归结为由于地震和海啸来了之后,把所有的外部电源都损害了。我是不赞成这么简单的分析。因为在九级地震的情况下,核电站反应堆系统,或者核岛里的系统硬件是一定受到破坏的,它已经大大超出了它的设计。东京电力公司也宣布这个反应堆的蒸汽管道和进水管都损害,如果是这样,进一步得到证实,也说明了后来在两个星期,一个半月之后往里浇海水也不管用,说明你这个冷却系统坏了。后来不是从另外一个电网拉电线来,外电源有了,但是冷却系统还恢复不了,就坚决证明这个事情。
所以后来日本做了一些模拟研究,因为它不可能实际去测量,去观察,现在的放射性还是太高,人不可接近。所以日本原子能开发机构研究员柴木泰照9月22号已经讲出来,他们做的模拟实验证明福岛地震刚刚开始的时候,至少2号机组反应堆已经受损。如果这个事情如实向世界公布,我相信在分析福岛教训的时候不会把所有的事情说成是外电源失去了,外电源失去是一个是很重要的。现在采取了措施要增加外电源的用意度,刚才李所长不是讲大亚湾,香港的一位来找我,他们给大亚湾提供了一个汽车用的蓄电池增加这个供电,其实他们已经解除了。或者增加可移动的柴油发电机等等,这都是技术上的措施。
所以我觉得福岛究竟核反应堆受损到什么程度,也许我们永远不知道。我也看了日本政府给国际原子能机构两次的技术报道,但是这个事情都提的似是而非,但是他也承认在地震初期某些东西有有损害。
第三个,福岛教训对进一步发展核电和提高生态文明水平有积极作用。5月份在华盛顿我和一些人涉及到这个事情,斯坦福大学的一位教授他领着他的博士生做过调查,32个国家当中有28个表示要继续发展核电,4个国家要弃核,大家知道德国,瑞士,意大利等等。但是有一条,就是表示要继续发电核电的国家都强烈认识到,发展核电仍然是未来能源的一个重要选择。但是必须安全为前提。而我们国家也是这样。我个人也认为核电是很重要的选择,但是必须保证安全。
这个我要顺便说一下,有时候核电界的不太客观的事情反而会造成问题。当时前苏联1986年切尔诺贝利事故发生之后,全世界都总结了经验。他的堆形是石墨水冷反应堆,堆形不一样,我们水冷堆就包括浮水堆(音)和压水堆(音),不兴发生这个事情。25年之后浮水堆就发生这个事情。搞压水的很庆幸,你看我们搞压水堆的,不会有这种事情。我也不能预测算命还有多少年之后你压水堆也出这个事情。总之我们不希望出这种事情。
袁国林:咱们中国现在都是压水堆。
李玉仑:压水堆,我们定的路线是这个。这个里面我觉得里面有这么几件事情。第一个是提升安全标准。安全标准国务院的常务会议3月16号有一句话,要用最先进的安全标准来评审我们在建的核电站。当时在核电站议论纷纷,什么叫最先进的,其实这个内容很清楚。
加强安全尽管和改进安全机制,这个涉及到管理的事情我不多了。
核事故应急机制,和核电人才。这个我要说几句,我们讲核电的发展速度和建设的规模,对核电的高端人才吸收的很厉害,非常紧缺。同样看我们中国人多,能干这个活的高端人才很少。这个国家的领导也注意到这个问题。我们几方面要加强。
福岛事故空前提升了公众对生态文明的意识,促使核电界,核安全和能源部门必须有长治久安综合规划,科学发展核电。安全第一是核电的生命线,这个至少在理论都理解,但是实际做很困难。
第二个观点是预防事故胜于缓解和处理事故,我们尽可能不让它发生,这件事情我要多说,到现在为止我只看到美国麻省理工学院的专家有一个报告,提到了无论是切尔诺贝利还是这次福岛,即便是压水堆里面产生氢爆炸是引起把安全壳破坏,大量放射性向环境释放的一个最后途径。我们国内只是说一旦发生严重事故,产生的氢气,这个氢气主要是现在反应堆里面的燃料棒是杲合金的高效,杲和水在蒸汽的环境下发生杲水反应,产生氢气,同时大量放热,其中在甩变热过程当中有三分之一的热量是杲水反应放出来。只有麻省理工学院提到应该从根上解决这个问题,但是他没有方案。我们国内在研究超临界水反应堆的时候是碰巧提出了技术方案,有可能解决这个问题。
需求是核电发展的一个驱动力。这个大家都可以理解。
设计理念革新赋予核电新的生命力。对于我们国家来说,我们节能减排对于核电来说有两个参数是不会注意的,从我们国家能源、资源,核电资源,天然油资源的角度来说一个要省着用,一个要高效率用,所以我们新的反应堆的设计,即便包括从国外引进的这方面做的不够。就是热效率偏低,浪费资源。第二个堆积的转化比例,油资源利用率不高,这两件事情我们国家应该注意。
全球核电最关注的是中美的核电,这个我要讲一下。因为现在国内极力推荐的堆形让大家来用。我们核电建设是规模最大,速度最快,堆型最多。我们堆型什么都有,跟汽车一样。有美国的AP1000,有法国的EPR,有俄罗斯的AES,这都号称是三代的核电。当然还有其他的二代改的,也是从法国引进,经过我们自己改进的。这些都是出于不同的目的。
美国是基础最多,占有核电技术先导地位。在美国核电经济竞争性是差的,所以现在美国虽然新申请的曾经达到26个机组,但是没有一个机组开工。它的安全标准是高,但是对于出口的为了商业目的没有那么高,我们有一个堆型采用的版本和美国的版本相差很多,这个是我们的问题。美国先进节能技术的低能耗,所以这个情况下他要求三代机组必须有参考堆,这个参考堆等待中国的反应。
作为一个能源核电,美国的都是资本家的发电厂,他必须要求政府有贷款担保,没有贷款担保根本就不建核电厂。所以美国并不急于新建核电技术。
大概在5月份我和国际原子能机构安全顾问组的主席谈,前克林顿时代美国科防会的主席,说到本世纪末美国能有四到五个核电机组开工建设。
提升安全标准,并趋于国际统一,这个呼声值得重视,理由很清楚,核事故无国界,所以安全第一要从安全标准抓起,有核电技术的国家确保核电安全的最高标准具有决定性的作用。我们国务院,3·16的决定证明了是正确的,而且具有前瞻性。
发展核电的安全第一,重在落实。我的观点不仅是在核电厂,特别是在后处理厂和永久处置库,因为在核电厂不出事故的情况下99.9%的放射性会转移到后端。但是落实根本性的困难我认为是处理安全和GDP孰轻孰重。我举个例子,有的领导也讲话了,现在领导都是正级,作为一个省委书记,抓一个核电站上去是多大的政绩,又要十八大了,大家又想进步了。我们有一个省经济实力并不强,居然也在今年的两会之前高调的宣布,我要建六个核电基地每一个四到六台,这一个省就是3、4个台,而且宣布从2012年批量建设。我相信发改委会收到这种省级的报告。
提高生态文明从核电厂、后处理长,从选址开始。我这里面的浅台词,有些不适合于搞核电的就请不要搞了。我记得是朱熔基总理的时候,有一个核电厂在35米平台发现了硼的结晶。所谓硼的结晶,压水堆里面有硼酸。如果出现的话有结晶,说明你那个一回炉边界有毛病,召集总理办公会提到这些安全问题。现在当然核电界很多都在骂他了,说他那个年代怎么一个新项目都不批,他一开会不同的集团一到他面前就争吵的没完没了,等你们意见统一了再说。这是一个问题。
另外一个原因核电选址为了鼓励人员去,都是在鱼米之乡,风景秀丽的地方,一旦出现问题怎么办。长江发洪水还可以武警战士严防死守,如果反应堆要出了问题怎么严防死守。就说我们要从选址开始一定要慎重。我也不说哪可以,哪不可以。专业部门很清楚这个事情。
再要有总体规划,要有布局规划,和我们的人才规划。基本上是这样一个。这个我不讲了,跟我们没什么关系。
我想主要是从生态文明的角度来说这个事情。最后就是说核电是一个生态能源,搞好了促进生态文明水平的提高,搞不好了有害。