中國已成為第三代核電技術的試驗場

中國已成為第三代核電技術的試驗場

解濱

前幾天寫了一個關於中國暫停批准新建核電站的貼子。有一位網友提醒我注意中國引進Westinghouse AP1000的事情。Westinghouse 就是美國的西屋公司。 我去查了一下那方面的信息。 不查不知道，一查真嚇了一跳。本來我十分相信中國新建的核電站的安全性。 看了那方面的信息后，我為中國正在建設中的核電站捏把冷汗。

我不是說中國新建的核電站採用美國西屋公司的AP1000技術將會受制於人。 那倒不是個大問題。真正的問題其實比那嚴重許多。

為了把這個問題說清楚，先介紹一點有關核電發展的一點歷史。 人類使用核能發電起始於上個世紀50年代。 最先開發的是第一代核電站，又稱為原型堆，其目的在於驗證核電設計技術和商業開發前景。 實際上並沒有幾個第一代核電站投入商業運營。第二代核電站起始於上世紀60年代後期，在實驗性和原型核電機組基礎上，一些國家陸續建成電功率在30萬千瓦以上的壓水堆、沸水堆、重水堆、石墨水冷堆等核電機組，它在證明核能發電技術可行性的同時，使核電的經濟性也得以證明。上個世70年代的石油危機引發的能源危機促進了核電的大發展。目前世界上商業運行的四百多座核電機組絕大部分是基於第二代核電技術的商業堆。

前蘇聯的切爾諾貝利核電站和美國的三里島核電站都是早期的二代堆，安全性能比較差。 日本福島核電站的是相對比較成熟一些的二代堆，安全性好了不少。

上個世紀三里島和切爾諾貝利核電站的嚴重事故對核電產生了嚴重的負面影響。 世界核電業界集中力量對嚴重事故的預防和緩解進行了研究和攻關。美國和歐洲先後出台了「先進輕水堆用戶要求」文件，即URD文件（utility requirements document）(http://urd.epri.com/) 和「歐洲用戶對輕水堆核電站的要求」，即（EUR）文（European utility requirements document）(http://www.europeanutilityrequirements.org/acteurdocument.asp)，進一步明確了預防與緩解嚴重事故、提高安全可靠性和改善人因工程等方面的要求。 國際上通常把滿足URD文件或EUR文件的核電機組稱為第三代核電機組。第三代核電機組有許多設計方案，例如早些時候由GE設計的ABWR，三菱設計的APWR，加拿大核能公司設計的EC6等等。 第三代核電技術比較有代表性的設計就是美國西屋公司的AP1000和和法國阿海琺公司開發的EPR技術。 這兩項技術在理論上都有很高的安全性。 以AP1000為例，其安全設計採用「非能動」技術，也就是靠自然力(如流體的自然對流、擴散、蒸發、冷凝等)，在事故狀態下啟動安全保護。 一旦出現地震的自然災害，不需要外來電力可以自己將反應堆冷卻。 這就避免了出現福島核電站那樣的危機。

第三代核電的設計確實很好，但筆者搜索了一下，發現現在在世界各國使用三代核電技術的裝機數卻寥寥無幾。 也不知是什麼原因，中國正在建設中的第三代核電站數目居然是世界第一。

就拿西屋公司的AP1000來說吧，美國核能管制委員會在2005年底才完全批准其設計證書。 中國政府在2007年7月就決定引進其技術了。 反觀美國，一直到今天都沒有按照AP1000的技術在本土造好任何一座核電站。中國的步子是不是太快了點？

根據西屋公司網站上的消息，按照AP1000技術建造的進度最快的有兩個核電站，它們都在中國。一個在浙江的三門，另一個在山東的海陽。 浙江三門使用AP1000術開工建設的機組是全球第一台，在2013年併網運行。 此機型之前只存在於圖紙上，沒有任何實際運用經驗反饋。 沒有反饋也就無從改進。

廣東台山核電站，採用「歐洲先進壓水堆」的EPR三代核電技術。 當地政府為此很驕傲。 但他們未必知道，在此之前，採用同樣技術的芬蘭奧爾基洛托3號核電站和法國弗拉芒維爾3號機組有兩台已開工建設，但工期延誤嚴重，拖沓三年仍未能投入運行。正是由於這兩個歐洲項目進展緩慢，法國電力公司才把希望寄予台山的核項目，希望將此打造成EPR技術的標桿工程。 但據國內一些網站報道，參與EPR項目的工程建設的有關人士透露，「設計在不斷變化中，邊建造邊改進，每天的技術變更都有上百個，質量、規格、型材、管道數量、壁厚、彎管角度等，建設時間表不好說，成本也不好計算。」 筆者把這種邊設計邊施工邊變化的做法理解為「摸著石子過河」。

按照國內官方的某種說法：中國正在建設中的核電站不但採用了國際最先進的技術，而且走在全世界最前列。

這句話同樣也可以這樣說：中國已成為第三代核電技術的試驗場。 就連美國自己都還沒有實施的東西，在歐洲都沒有搞成功的東西，在中國已經快要竣工了。摸著石子也許最終可以成功地過河，但核電這條河萬一過不好，那可不是淹死個把人的問題，而是幾百萬、幾千萬人的健康和性命。

搞過工程的人都知道，把一個好的理論變成一種設計，這裡要面臨若干難關。 而實施一項好的設計，又要面臨新的難關。 這裡面任何地方出錯，都會面臨失敗的危險。飛機的原理再簡單不過了。 可要把飛機設計然後製造出來，那要面臨無數的難關。 最先造的飛機，都是最爛的，最不安全的飛機。

誰都知道，第一個吃螃蟹的人，是冒險最大的人。中國家環保部核安全和環境專家委員會委員郁祖盛不無驕傲地說：「世界在翹首看中國。在AP1000技術應用上，中國不僅第一個吃螃蟹，而且還第一次就成批量吃了4個『螃蟹』（同期在建四座AP1000核電機組）。」 這還沒有算上台山的那隻法國大螃蟹。

回顧核電發展的歷史，日本大力發展核電是伴隨著日本經濟起飛對電能的需求量猛增開始的。 1971年至1979年，日本共有20座核電機組投入商運；1980年至1989年，日本又有16座核電機組投入商運。20年發展的數量，占日本目前在運核電機組55座的65%。

中國經濟正在高速發展之中，類似於日本上個世紀經濟起飛的局面。 在經濟高速增長、能源價格上漲、電力缺口巨大、節能減排壓力增加、央企與地方政府投資衝動等多重因素之下，中國核電高速發展幾近必然。這一幕與上世紀70年代至80年代日本核電飛躍式發展時的情景十分相似。

上個世紀日本的核電大躍進，快速發展中，危機悄然孕育。 為追求速度，日本多採用美國的沸水堆技術，這種電站建設起來快。 也正因為要快速上馬建設，技術設計有欠周到，如福島核電站在設計時未充分考慮到海嘯會把柴油發電機沖毀，那裡的防海嘯堤壩只能防5米高的海嘯，而這一次海嘯高達十幾米。 四十年前的欠周到的設計，導致了今天這場驚天動地的核危機。

中國目前的核電大躍進中，採用的是就連美國和歐洲都還沒有開始使用的最新核電技術。 任何出錯都將給今後的設計的改進帶來寶貴的經驗和教訓。但代價可能是嚴重的核事故。

是的，引進世界最先進的核電技術，使中國核電產業有機會佔據核電技術最前沿。 但這是一把雙刃劍。 可以肯定的是：各種風險也隨之而來。這隻螃蟹也太大了。 對此，國內的一些專家憂心忡忡。 正如他們所說的那樣，中國已成為第三代核電技術的試驗場。 這裡的危機，可能要幾十年後才能暴露出來。 但願中國永遠不要出現美國三里島，前蘇聯切爾諾貝利，日本福島那樣的核危機。