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破解中国核电迷局

是谁还在糊弄中国核电决策层?
1、引言

北京大学教授路风的大作《被放逐的“中国创造”——破解中国核电谜局》,犹如一块巨石投进表面已趋平静的深潭,重新激起有关全盘引进第三代核电技术招投标争论的回忆,感触良多。招投标结果已揭晓两年有余,中国核电技术公司(以下简称“国核技”)也由筹备转而正式挂牌,作为世界上AP1000首堆工程的三门核电厂1#机组将按预定计划于今年3月正式开工建设,后续的山东海阳核电厂1#机组亦将在其10个月后启动。一些当时被作为国家机密秘而不宣的事项逐渐传出来,许多业内专家的疑虑不幸成为事实,全盘引进第三代核电技术招投标的目的并没有达到。那么,到底是谁忽悠起全盘引进?又是谁在糊弄中国核电决策层呢?

2、大陆核电发展史的简要回顾

曾是国务院核电办公室领导的所谓“六君子”之一者,写了一本讲述他了解的政府对核电的认识和决策的书,给人的印象似乎是前核工业部及后继的中国核工业总公司阻碍了大陆核电发展,造成我国核电技术落后云云。幸而历史尚不久远,参与核电建设的人大都健在,用事实讲话最有说服力。

大陆核电的实际进展始于改革开放以后。早在1983年初,根据国务院安排召开的北京回龙观会议,就已确定我国核电走压水堆技术路线。会议还决定引进国外百万千瓦级压水堆先进技术,强调逐步实现引进技术的国产化,以大力发展核电。上世纪80年代中期,秦山一期核电工程、广东与香港合资建设的大亚湾核电厂相继正式开工建设。

核工业部主管的大陆首台原型堆核电项目——秦山核电厂定点浙江海盐,选型30万千瓦压水堆。由于国外对我国的长期封锁,我们缺乏自主进行核电设计和建造的经验,各方面的难度都非常大,其中还包含要顶住来自国内一些部门要秦山项目下马的压力和来自洋专家“杜拉旋风”的冲击。面对无数的困难与挫折,秦山人擦干了脸上的汗水和泪水,继续战斗下去,顽强拼搏,确保安全,终于迎来1991年12月15日的首次并网发电,结束了我国大陆无核电的历史。秦山一期的设备国产化率达70%。CNP300堆型还走出国门,成功落户巴基斯坦并一直在安全稳定地运行。

大亚湾核电厂的建造模式实际上是法方负责的准“交钥匙工程”。核工业部从下属各单位抽调了大批技术骨干,参与大亚湾工程建设、生产准备各个岗位的管理。我国建安公司承担了全部土建安装工作。多年学徒生涯尝遍了人间的酸涩苦辣,也从中体会、掌握了核电建设必需的质保体系,大亚湾核电厂建成后也较快地转为由中国人

执掌运行大权。学费当然不菲,设备国产化率只有1%,食堂的餐盘都是进口的。

由于核电造价高于火电,我国电力发展方针后来又从“要大力发展核电”转为“本世纪以火电为主,逐步加大水电的比重,核电是一个补充”。正因为核电被定位只是补充,所以在国家层面上就一直没有人考虑核能发展战略,没有制定过核电发展规划,当然就更谈不上对核电技术研发制定长远战略目标了。位于各部委之上的国务院核电办公室理应研究这类战略问题并向决策者提供参考建议,但核电办却将主要精力放在协调引进核电项目,而且有些人至今还在重操旧业。实质问题是在这些人心目中只相信外国技术,对中国人已掌握的技术不了解、也不想去了解。依赖引进而忽视自主技术能力的发展,则成为制约核电发展的主要障碍。

在决定由中国核工业总公司负责自主设计秦山二期核电项目后,中核总集中了以中国核动力院为主的各下属单位的精兵强将,在自主研发军用核动力建立起的技术基础上,认真消化吸收大亚湾核电厂M310技术和法马通公司提供的咨询设计软件,通过计算与试验相结合,成功地自主开发出CNP600堆型。这是一种堆芯由121盒燃料组件组成、机组额定功率650MWe的双环路压水堆机组,其控制棒驱动机构设计则有完全的自主知识产权。实堆运行数据与理论计算结果符合得相当好。建成后的运行业绩证明,反应堆系统安全可靠,而且在近期世界上已建和在建核电项目中建造成本最低,安全性能达到二代改进型主流技术国际水平。秦山二期反应堆的成功开发,不仅证明了中国核动力院的技术能力,更证明了真正的技术能力不是引进的直接结果,而是在自主开发基础上对引进技术消化吸收后的再创新。

秦山二期的设备国产化率达到55%。显然秦山二期建设对拉动我国机械、电子、仪器仪表等制造业、在国内初步形成专门制造核电设备制造产业集群起到了十分重要的作用。

这期间中国核工业总公司按照“以我为主、中外合作”的方针,决定在已开展的AC600研究基础上,开展与西屋公司的合作。1996年下半年,两公司在成都共同主持召开了“CAP600——中国未来核电的一种候选堆型”研讨会,各方反应相当热烈,许多前任政府高官与制造厂商的代表参加了会议。会上双方确定了合作研发的具体领域、课题并完成了文件签页。最后却竟然因为200万美元的“AP600入门费”无从落实而只好不了了之。由此也可见有基础的合作研发与无条件全盘引进之间在经济上的极大差别。

同年秋天,有关部委在上海主持召开“核电国产化和技术

政策研讨会”。来自基层的与会人士越来越清楚地认识到,国产化不应仅限于设备的生产制造,而应是做到“四个自主”,即自主设计、自主(设备)生产、自主建造、自主营运。四个自主中的龙头是自主设计。会后计委下发的文件中,将以前的“以我为主,中外合作”方针后面增加了“积极引进,推进国产”。其后数年,计委有关领导出国四处考察,寻找可引进用于核电国产化“驱动项目”的堆型。诸如美国ABB/CE的System80+、西屋的AP600,法国的N4,德国的CONVOI,以及日本的大饭4#、ABWR等等都遛了一个遍。有段时间甚至特别垂青第三代沸水堆ABWR,终因与国内已有基础相差太远,才不得不忍痛割爱。一时间外国主要核电供货商也被“驱动”得在国内各设备制造厂中转悠,寻求合作伙伴以跻身中国市场,煞是热闹了一阵。也是在这段时间计委提供的全国电力供大于求的信息,使得国务院作出了三年不建新电厂的决定。

1999年,刚成立的中国核工业集团公司决定开发新堆型来推动核电自主发展。在成员研究院所建议的增强型秦山二期(70万千瓦)、CNP1000、双环路1100MWe、4环路1400MWe等堆型方案中挑选了CNP1000作为主打方案。这是以法国M310堆型为参考,针对其运行中发现的问题和安全性上的不足,在CNP600成功经验和其它技术储备的基础上,依靠自己的力量重新设计反应堆,将堆芯中燃料组件从157盒增加至177盒,以降低堆芯功率密度,可以提供额外15%的运行裕量。同时加大了压力容器的尺寸,以减少其内壁所受中子辐照注量,达到设计寿命60年。此外还有18项较大技术改进。所有这些改进都将有助于电厂安全性的提高,国家核安全当局对CNP1000设计的反应堆系统的初步审评,认为可以应用于工程实践。中核集团还自筹经费逾千万,安排核动力院开展两大重要试验并取得圆满成功。中核集团将CNP1000作为百万千瓦级压水堆自主化品牌向外推介,但是中广核集团不想改变M310堆芯与压力容器,只同意其他18项修改仍由由中国核动力院负责完成。政府有关主管部门未能及时协调好双方的争执。等到两个集团发现已经好几年未批核电项目了,遂正式向计委表态愿意搁置争议、统一堆型,希望赶快批准立项,但为时已晚。全盘引进的倡导者们已以统一技术路线为由,启动了中国巨大规模的全盘引进。

3、忽悠与糊弄

新世纪之初, “六君子”提出全盘引进的建议,其主要内容是:现在我国已掌握的二代改进型核电技术落后、不安全,在严重事故预防、缓解措施等方面与国际上新的核安全标准还存在差距,不能再建。需要通过国际招标,依

靠比以前更彻底的全套引进国外“成熟的先进第三代核电技术”,由外国核电供应商负责为我国建造头两台第三代机组,再在外国供应商的支持下建设后续的另两台机组。在2010年之前开始实行这种引进机型的批量建设,并于2020年达到4000万千瓦的目标。今后中国的核电机组必须全部采用这种技术,从而实现“一步跨越”统一堆型。在组织上依靠行政权力成立一个新公司(亦即现在的国核技)来实施全盘引进。当这个建议被采纳后,六君子便成为国核技筹备组成员(现在又成了国核技专家委员会专家),在筹备组长和后来的公司董事长以及个别其他人的领导下紧锣密鼓地展开全盘引进。

2006年12月,历时两年有余的中国第三代核电厂核岛供货国际招标终于尘埃落地,美国西屋公司的AP1000成为最后的赢家。同月,中美两国政府签署了技术转让的谅解备忘录,双方企业签署了项目合作备忘录,并继续就商务合同进行谈判。2007年3月,国核技(筹)与西屋联合体在北京签署第三代核电自主化依托项目核岛采购及技术转让框架合同,选定在浙江三门和山东海阳建设四台AP1000机组。同年5月,国核技正式成立。同年7月24日,国核技与西屋在北京签署了技术引进协议,“一步跨越”正式付诸实践。但全盘引进从招标起就不能自圆其说,经不住推敲。下面简单剖析一下全盘引进鼓吹者们的忽悠与糊弄招数,示于世人。

(1)危言耸听、夸大其词:二代改进型技术安全性到底如何?

全盘引进的鼓吹者们指责我国现已掌握的二代改进型压水堆技术落后、不安全,不能再建。事实真是如此吗?

人们最关心的所谓严种事故是指:核反应堆堆芯严重损坏,并有可能破坏安全壳的完整性,从而造成环境放射性污染及人身伤亡,产生巨大损失的事故。这种事故影响严重,但发生的概率极低。众所周知,世界核电发展50多年的历史上仅发生过两起严重事故,对美国和全世界的核电发展带来重大影响。一起是1979年发生在美国三里岛核电厂。事故是由于设备故障及操纵员失察、误判断和误操作,导致2/3堆芯熔化或严重损坏,有50%的气态裂变产物从燃料中释放出来进入安全壳。但由于安全壳的良好屏障作用,事故中没有人员伤亡,对公众未造成任何辐射伤害,对环境的影响微不足道。该事故某种程度上反证了压水堆的安全性。只要确保安全壳这最后一道屏障的完整性,就不会对环境造成巨大影响。另一起1986年发生在前苏联切尔诺贝利核电厂石墨沸水堆4号机组。瞬发超临界事故导致反应堆及其厂房完全被毁,造成重大人员伤亡,大量放射性物质逸

散到环境,对当地社会造成巨大的经济损失和极其恶劣的影响。事故的主要原因是这种堆型本身的设计缺陷(主要是:反应性正汽泡系数,控制棒设计下落速度过慢引入正反应性,无安全壳等)与运行人员违章操作共同作用的结果。作为另外一种堆型的压水堆根本不存在这些设计缺陷。事故后苏联采取了多种整改措施,使得同类事故不可能再度发生。然而由于缺少安全壳这道最后的安全屏障,今后这种石墨沸水堆全世界不会再建。

从上世纪80年代开始,美国核电运行研究院(INPO)牵头,在提高二代核电厂运行安全可靠性方面开展了大量卓有成效的工作。突出表现在:推动核电厂全体员工普遍建立与提高的安全文化意识、质量保证体系的健全与改进、人员培训与再培训条件的改进,有组织、规范化的运行经验反馈、水化学与设备材质的控制、无损检测技术的研发、先进计算机技术、高燃耗燃料组件、PSA技术、新材料(Incnel690、Zr-4合金等)的运用、一揽子设备可靠性管理等。通过INPO和各电力公司的共同努力,美国投运核电厂的运行安全可靠性有了长足的进步,运行性能指标总体良好。不仅如此,现役核电机组申请延长20年使用寿命在美国蔚然成风,而且已有近半数的机组获得了美国核管会(USNRC)的批准。事实上现在世界上正在运行的二代核电机组通过二十年左右持续不断在停堆换料中安排的整改,可以说都已经进化为二代改进型技术,只是改进程度上有所差别。我国核电起步较晚,国外在设备与系统设计、材料选择等方面的改进均已充分吸纳,所有投运核电机组的运行业绩良好,维持在世界运行中值或以上的水平,没有发生过一起国际2级及以上的核事故,放射性排出物剂量水平远低于国家标准。国际上业内人士的共识是:二代改进型压水堆的安全性是可以接受的。截止到2008年底,全世界投运核电机组439台,二代轻、重水堆占到80%,三代先进沸水堆才有几台,三代压水堆一台还没有。难不成各国政府和核电界都不重视安全,拿公众生命和社会环境当儿戏吗?答案只能是:这全是全盘引进的鼓吹者们在有意危言耸听、夸大其词地忽悠。

“六君子”喋喋不休地宣传第二代改进型核电厂不安全的另一个“理论依据”是概率安全分析(PSA)数据。他们还煞有介事地写文章说,“第二代核电厂的堆芯熔化几率在10ˉ4/堆年左右,如果发展到100个核电反应堆,每年发生堆芯熔化严重事故的几率将达到1%,这是‘百有一失’,而不是‘万无一失’,是不能接受的“。这种说法有很大的误导作用。照此推理,如果达到1万个堆年或1000个反

应堆运行10年,就会发生1次堆芯损坏事故。青年学者刘长欣看不下去了。他发表了一篇文章,用概率论知识进行计算。他写道:“1万个堆年发生堆芯损坏(至少一次)的概率约为0.63。这个结果至少说明两个问题:第一,此处的堆芯损坏概率是0.63,而不是1或100%;第二,此概率具有先验性质,需要大量重复,或者说要出现n个1万个堆年时,才有规律性可言。这就是说,该值仍是可能性问题,而不是确定性问题”。一个概率性数值与一个确定的数之乘积依然还是一个概率性数值。作为科技工作者还是要尊重科学,自觉维护科学严谨性,切不可不懂装懂,以“权威”自居,以势压人。

(2) 盛名之下,其实难副:AP1000有多成熟?

AP1000采用全非能动安全技术,理念先进、系统简单,应该说是一种基于成熟技术的新堆型设计。我们在工作中也曾推动过类似研发。但是许多实例证明基于成熟技术的新集成未必就肯定成熟,可能在集成改进过程中的耦合匹配上出现这样或那样的问题。例如西屋公司还从来没有制造过AP1000需要的那么大流量、大功率且带惰转飞轮的屏蔽泵。按照AP1000设计,一条环路上两台并联主泵的任一台发生故障停运,则会因故障泵的旁路作用迫使该条环路停运,甚至可能被迫停堆(如果不允许较长时间偏环运行的话)。西屋公司自诩其屏蔽泵从不需要检修。那么又根据什么标准,能从这第一台样机区区几百小时的试转推断出设计寿命可达60年呢?此外,与60年设计寿命息息相关的主泵主轴和轴承,西屋公司说是外购件,由相关材料厂根据西屋的图纸加工,所以不在技术转让之列。这就是说,中国要是还不能生产这种原材料,美国又不卖给你,你的主泵就造不好。这再一次证明:核心技术是买不到的。

另一个问题是关于三代核电技术最得意的严重事故预防与缓解措施。国核技的一位核安全专家撰文介绍了AP1000采用的“压力容器内滞留”(IVR)技术:当万一反应堆发生堆芯熔化严重事故时,把熔融物滞留在反应堆压力容器内,用水淹没压力容器外的堆腔,从压力容器外提供冷却来避免下封头被过热熔穿。这种情况下发生热熔穿的机理是沸腾危机。它发生在下封头热通量超过该处的临界热通量时,泡核沸腾突然转为膜态沸腾,很低的传热系数造成壁温大大升高造成熔穿。所以容器壁的热通量一定要小于临界热通量。经济合作和发展组织(OECD)于1994年启动了3年的RASPLAV试验计划,由俄罗斯库尔恰托夫原子能研究院牵头,包括美、法在内的14个国家参加研究。试验使用真正的原型堆芯材料。此外,爱达荷国家工程和

环境实验室(INEEL)的“J.H.Scobel计算得到金属层的峰值热通量为1720kW/m2,在该处的临界热通量为1890kW/m2,前者与后者之比为0.91,表明在这种假设的保守极限情况仍有裕度”。换种说法,烧毁比(临界热通量与最大热通量之比)为1.1。大学本科生都学过,反应堆热工设计计算规定最小烧毁比不得低于1.3。这里裕度到底够不够,该位核安全专家对此未作评价。但事实是:牵头研究的俄国VVER91(用于我国田湾核电厂)没有采用IVR,而法国AREVA公司更撰文指出:“围绕IVR设想所涉及的主要物理现象展开的论证仍然有很大的不确定性,这个解决方案在最初是不予考虑的。这个决策的主要理由是在最大热通量和临界热通量之间只有很小的裕量,它涉及反应堆压力容器失效的危险。如果发生这种情况,将需要考虑严重的燃料一冷却剂相互作用(FCI)引起早期安全壳破损的可能性。因此,EPR堆芯熔融物滞留原理是基于在反应堆压力容器外部滞留。通过提供干式的堆腔和干式的扩展隔间防止在压力容器破损期间在压力容器外发生燃料—冷却剂相互作用的危险”。一家公司公开说另一家公司的技术有问题,这是非常罕见的现象。

据知情人士透露,全盘引进的鼓吹者们向国务院领导汇报“成熟的”AP1000技术时,一位副总理问道,你说它成熟,怎么世界上一台都没有呢?弄得鼓吹者无言以对。关于技术成熟性,知名专家温鸿钧总结的技术成熟性“三层次说”很有见地:第一层次是研发设计的成熟,第二层次是首堆工程的成熟,第三层次是市场验证后的成熟。不言而喻, AP1000现有的成熟性仅属第一层次。显然美国同行比我们精明得多,AP1000/AP600在美国推销了这么多年,就是没有一家公司愿意出头吃第一只螃蟹。眼见AP1000首堆工程就将由中国的商用核电项目来承担其技术风险。不但省了美国政府对首堆工程的资助,中国人反而还要支付巨额的技术转让使用费(注意:不是产权转让费)。

还有一个值得中国核安全监管当局特别关注的新情况:2006年1月27日美国NRC发出了AP1000的最终设计认证证书(DCR)。但仅时隔一个半月的3月8日,NuStart公司和西屋联合向NRC提交建设贝尔福特两台AP1000的建造和运行许可证申请时,NRC就要求报送AP1000设计资料,再次审查。一年后的2007年5月26日西屋公司才又报送出设计资料。NRC的责任心来了,计划要审查近三年,即到2010年3月才能完成审查。对此NRC解释,最初批准的最终设计认证只是基于基本设计的认证,设计深度不够;新设计又有关于核燃料、核安全和重要设备的重大修改,所以要复审。审查通过后要颁发修正的最终设

计认证。一位资深核专家指出,NRC就没有审批上述的IVR设计。看来当年关于“NRC草草向AP1000发证是为了使AP1000能满足中国要求的投标条件”的传言似乎并不完全是空穴来风。由于一些重大试验验证、分析论工作尚未完成,验收标准尚未制订。西屋公司向NRC提出,这些资料只有在工程完成以后才能提供,建议将这些条目的审核,变通推迟到工程建成后关闭或按承诺处理。NRC对此尚未作出最终决定,因为如果接受西屋的要求,工程建设中一旦出现因与未做试验验证有关的严重问题,NRC将要承担法律责任。人们不禁又产生出这样的疑问:AP1000在第一层次上又有多成熟呢?

(3) 南辕北辙、自相矛盾:不可能统一的堆型

全盘引进倡导者们确定的主要目标是“统一技术路线”,但国核技与西屋在北京签署第三代核电自主化依托项目核岛采购及技术转让框架合同的次日,国家有关部委的一位副主任就由中广核董事长陪同去了法国,不久,中广核购买法国两台第三代EPR核电机组的申请就被批准了。由国家出面组织、历时两年多的、最后只有两家投标商的正式国际招投标活动,就这样很轻易地被一个“企业行为”所粉碎,“花开两朵,各摘一支”,成为国际笑谈。

折腾两年木已成舟后,全盘引进的倡导者们掰指头才发现:根本不可能指望在第一批AP1000机组建成并证明能够安全运行后,靠批量建设AP1000机组来实现到2020年建成4000万千瓦核电机组的规划目标,更不用提其它了。于是不得不临时改变初衷,为国内能设计的二代改进型核电机组发放路条。假如中国没有自主掌握二代改进核电技术,中国第一个核电发展规划刚出台就要泡汤。现在中国核电机型非但未统一,反而又多了两种,技术路线统一到了原本1983年就统一了的压水堆路线上。

(4) 漫天胡要价,就地难还钱:不平等的商务谈判

老太太上自由市场都知道“漫天要价,就地还钱”的道理。谈拢就买,谈不拢就算了。但在AP1000商务谈判中,电厂业主的地位赶不上老太太。在与西屋的商务谈判中,国核技将业主排除在决策之外,自己组织起一帮人马来谈判,业主只有掏钱的份儿。AP1000素以非能动、系统简化、模块化设计著称,也听说过电缆、泵阀、管道等减少了多少多少。其比投资最初游说时宣传不超过1500$/kW,虽高于电力公司要求文件(URD)对AP1000这类第三代革新型压水堆核电机组经济性的要求,尚可以接受, 真正到了商务谈判桌上完全变了。虽然技术问题以后才能讲清楚,价格却高的离谱不说,态度特别恶劣,一点道理不讲。价钱高那就“交钥匙”吧,西屋

公司知道分量,执意不干。谈不下去了,西屋公司不着急。他们看准反正中国买定了,迟早“上面”会出来催促让步换进度、甚至取而代之拍板定案的。为了好批,国核技压低上报的价格,据路风教授透露是1800-1900$/kW,这已比西屋的宣传价高了300-400$/kW。而业主上报有关部委的建成价还要再高出很大一块,这还不算另外的技术转让费。国核技有人说,现在贵,将来批量化就好了。现在的基价如此高,批量化后的价格又凭什么比批量化的二代改进型机组价格低呢?

(5) 挟天子令诸侯:压制不同声音

整个引进谈判过程中,许多业内有识之士一直想通过各种渠道反映意见,包括在全国人大、政协会议上直接向国家领导人慷慨陈辞。有关部委领导也曾受命和与会代表沟通。但是全盘引进倡导者们依然故我,一意孤行。争论的焦点不在是引进AP1000还是EPR,而是针对全盘引进本身。广大科技人员认为,通过长期自主研发以及对当年引进的二代法国压水堆技术的消化吸收,我国核电技术已经取得了长足的进步,掌握了百万千瓦级二代改进型压水堆核电厂的设计能力。只要在某些专题,特别是严重事故预防和缓解措施等方面开展国际合作研究或者进行专项技术引进,就一定能够较快地研制出中国的第三代压水堆品牌,完全用不着全盘引进。但是国核技筹备组等一行人用前文已经批驳过的谬论忽悠通了主管领导和更高层,然后将自己的意图以国家绝密文件方式上报,糊弄批准后就成了他们压制不同意见的尚方宝剑,动辄对与他们不同的意见斥之为“不讲政治”、“不听招呼”、“不保持一致”等等。他们知道,国家领导人日理万机,不可能事事都检查决策的实施情况和后果,所以也不害怕被问责。

(6) 图小利,忘大义:新的小集体私有制

全盘引进进入实施阶段,国核技以受让、消化吸收第三代核电技术和再创新的主体自居,垄断利用手中的行政权力和国拨资金,再将其“小集体私有化”,营造自己的小天地,成为又一个行政垄断企业,弄得中国已经够复杂的核电生产关系更加混乱。

国核技垄断了西屋公司转让的技术资料,滴水不漏,谁也别想碰,美其名曰等我先消化。过去还可能找西屋公司稍微要点资料,现在反而搞不到了,人家说已经给你们中国了。

国核技抓住让其牵头负责大型压水堆及高温气冷堆示范工程重大专项之机,把具有几十年研发经验积累的中国核动力院排除在外,只是因为该院隶属中国核工业集团公司。宁可另开门户搞重复建设,也不想利用中国核动力院已有的、让外国同行啧啧称羡

的试验台架群,临走还要泼上一盆“落后不适用”、“要价太高”之类的脏水。对照他们与西屋公司谈判的大方态度,立场太鲜明了。

(7)反客为主、越俎代庖:违背客观规律的工程管理模式

大陆核电界已经经由“交钥匙”或准“交钥匙”的核电建设项目的丰富经验。秦山三核还创造过提前112天建成的好成绩。这些项目管理的一个共有特点是业主有责有权:承担核安全责任,具有质量、进度、投资三大控制的责任和权利。这也完全符合企业法人制和国家核安全监管机构法规的要求。

这次三代引进项目可奇了怪了。由尚未掌握AP1000技术的国核技来实施相关工程设计和项目管理,做核岛总承包。红头文件规定,“在不转移外方责任的条件下,(由国核技)组织外方、项目业主成立项目联合管理机构,负责核电自主化依托项目核岛及其接口等相关工程设计、设备采购和工程建设”。据说,西屋公司派到项目联合管理机构(JPMO)的20位“专家”,已因不称职被送回去了9位,开了一个不太露脸的头。业主仍在担心,是否会再次充当掏腰包、担责任的角色。看来这个“新生事物”还得磨合一段时间才能见分晓。

(8) 违背常规,贪功冒进:新一轮的忽悠与糊弄

按预定计划,三门核电厂的世界首台AP1000机组在2013年建成发电,在第一批AP1000机组建成并顺利运行后,再进行批量建设。但国核技担心适宜厂址都用于建设国产二代改进型机组,现在改变主意,决定建议立即停止所有内陆核电站项目的审批,同时建议不等首台机组建成,从2011年就开始AP1000的批量建设。国核技正通过各种渠道开展新一轮的忽悠,其论据还是上文已批驳过的那一套。这轮忽悠似乎得到了一些响应。因此,必须严肃指出,这可是一种十分草率不负责任、冒险的举动,千万不能这样干!未经任何实际运转的检验,就开始批量建设一种新堆型,这种做法在世界核电史上从无先例。众所周知,设计故障属共模故障。万一有个闪失,后果不堪设想。其实等到AP1000的技术成熟性、经济竞争力得到验证后,何愁无用武之地呢?再来看看美国,它已经有100台机组、数千堆年的核电运行经验、轻水反应堆技术又源自于美国。尽管他们计划要在2020年新增1亿千瓦新核电,使核电装机容量翻番,但仍然要在完成至少两种先进轻水堆标准设计的首堆工程的建设,取得经验后再行推广。这种严谨的科学态度与国核技领导的做法恰成鲜明对照。

4、结语

2002年6月23日,胡锦涛同志在视察秦山基地时说:“核电产业是高技术的战略产业,实践证明,高技术特别

是核心技术拿钱是买不来的。要继续坚持以我为主,这是发展核电的必由之路”。 并高度评价“秦山二核的建造成功为我国核电国产化打下了坚实的基础”。

党中央提出要建设创新国家,具体有自主创新、集成创新和消化吸收再创新三种途径。广义上可以说这就是原则上适用于科技研发各领域的的技术路线。我国核电在上世纪八十年代就已经确定了发展压水堆。通过长期核动力自主研发和对当年引进的二代法国压水堆技术的消化吸收,我国核电技术取得了长足的进步,掌握了百万千瓦级二代改进型压水堆核电厂的设计能力。只要在某些专题,特别是严重事故预防和缓解措施等方面开展国际合作研究,就一定能够较快地研制出中国的第三代压水堆品牌。真正的技术能力不是引进的直接结果,而是在自主开发基础上对外来技术消化吸收后的再创新。拥有这样的技术能力才是中国核电技术政策不可动摇的信念。依赖引进而忽视自主技术能力的发展,则成为制约核电发展的主要障碍。

既然三代引进已成事实,当务之急是按照客观科学规律理顺生产关系,尽可能又好又快又安全地建设三门核电厂AP1000机组,取得经验后再行推广,千万不可操之过急。同时组织好全国各方面的力量,同心协力,充分利用现有基础和设施,尽快消化吸收AP1000技术,再创新研发出中国第三代核电品牌,面对世界核电技术的持续进步,我们必须加大对开发新堆型的支持,同时安排第四代核能技术的研发,使中国核电技术走在世界前列。(来源:国核电信息网)





被放逐的“中国创造”——破解中国核电谜局之一
中国核电用三十年的时间走过了“三轮引进”之路:中国核电在1980年代的第一轮发展中确立了以“引进+国产化”为主的路线;1990年代,又经历了以纯粹购买电容为目的第二轮引进;虽然与引进并存的自主发展走了20年,它却被进入21世纪之后的新一轮核电发展计划彻底放弃了,2002年末至2003年初所确定的新一轮核电发展路线,再一次是依靠对外引进,而且是比前两轮引进更彻底的全盘引进。

国外核电巨头鲸吞着中国核电建设数百亿美元的庞大蛋糕,我们自己拥有的核电技术知识产权却被日益边缘化。中国自主创新的道路,为什么在举国上下的自主创新口号中越走越窄?

路风(北京大学政府管理学院教授)

编者按:2006年4月20日出版的《商务周刊》,曾以封面故事的重要位置刊登了本刊记者王强采写的长篇报道《中国核电谜局》。其时美国西屋和法国法玛通在中国第三代核电招标战的争夺正空前白热化,而中国自主研发并在

秦山核电项目中成熟起来的第二代核反应堆技术却沦为看客。

而今将近3年过去了,夺标的西屋AP1000让中国人再次见证了钓鱼工程的无耻,其“比投资”从最初游说时宣传的每千瓦1000-1500美元变成了“上不封顶”,增加至少一倍已成定局;落败的法玛通EPR趁机拿走了中广核的订单。且不提这两个中国核电决策者们口中无比先进但至今在全世界尚没有一例成功应用的第三代核电技术鲸吞着中国核电建设数百亿美元的庞大蛋糕,我们自己拥有核电技术知识产权的中国核动力研究设计院却被日益边缘化。

自主创新的道路,在举国上下的自主创新口号中越走越窄。

这究竟是为什么?所有关注中国核电事业的有志国人莫不扼腕。曾先后深入探究中国汽车制造和大飞机制造两大战略产业落后之谜的北京大学政府管理学院教授路风,在这两年多时间里,带领他的三名博士生曹崴、郭丽岩、王彦敏,通过对业内资深人士的大量访谈,试图破解这个发生在中国核电事业身上的谜局,并授权本刊全文发表这篇3万字的长文。赤子之心,溢于笔端,望诸君正襟细读,亦盼在场衮衮诸公,幡然醒悟,谋国之大是。

着中国能源问题的日益严重,发展核电的重要性获得越来越多的共识。事实上,中国政府在几年前开始制订“十一五”规划时,就已经把发展核电列为保证未来能源供应的重要手段,并做出了在2020年前后使核电装机容量达到4000万千瓦的规划(最近能源当局提高调子,要把这个目标提高到6000万甚至7000万千瓦)。这个规划标志着中国政府对核电从“适度发展”到“大力发展”的政策转折,一扫多年来“要不要发展核电”、“核电需要在多大程度上发展”的争论,业内甚至因此而出现过“中国核电的春天终于到来”的兴奋。

但从一开始就引起争议并出乎许多人意料的是,2002年末至2003年初所确定的新一轮核电发展路线,再一次是依靠对外引进,而且是比前两轮引进更彻底的全盘引进。以大亚湾核电站为标志,中国核电在1980年代的第一轮发展中确立了以“引进+国产化”为主的路线,但同时也存在着以秦山核电站(一期)为标志的自主开发。1990年代,中国经历了以纯粹购买电容为目的(不包含技术转让内容)的第二轮引进,相继购买了加拿大的重水堆(秦山三期)和俄罗斯的压水堆(田湾),并且继续购买了法国核电站(岭澳-大亚湾后续项目),但同时也开工建设了自主设计的秦山二期核电站。虽然与引进并存的自主发展走了20年,它却被进入21世纪之后的新一轮核电发展计划(以下称之为“第三轮引进路线”)彻底放弃了。

第三轮

引进路线倡导者提出的主要理由是:国内核电站机型“五花八门”的局面严重干扰了中国核电技术进步和国产化进程,而(自主设计的)秦山二期核电站是参考大亚湾核电站“照猫画虎”建造的,在事故预防、缓解措施以及防火设计等方面与国际上新的核安全标准还存在差距,已丧失了作为“主力机型”的条件。因此,中国核电必须“采用先进技术,统一技术路线”,直接引进国外最先进的第三代核电站技术,走“一步跨越”的新路。这个方针的具体实施方案是:通过国际招标,在国际三代核电机型中选定一种作为中国核电技术的发展方向;先建设4台招标引进的机组作为“国产化”(后改称“自主化”)依托项目;在2010年之前开始实行这种引进机型的批量建设,并于2020年达到4000万千瓦的目标;其中除了中国已有的11台机组870万千瓦,均为引进机型,国内已掌握技术但属于落后的机型不再建设。

2004年9月,中国第三代核电站的招标工作(浙江三门和广东阳江核电站核岛供货国际招标)正式开始,标志着第三轮引进路线开始实施。但招标谈判的时间大大超过预期。2006年12月,招标结果终于公布,美国西屋公司的AP1000成为了最后的赢家。当时媒体广泛报道,西屋胜出的主要原因之一是报价较低,但具体价格说法不一,在每千瓦1000-1500美元之间。

同月,中美两国政府签署了技术转让的谅解备忘录,双方企业签署了项目合作备忘录,并继续就商务合同进行谈判。2007年3月,国家核电技术公司(筹)与西屋联合体在北京签署第三代核电自主化依托项目核岛采购及技术转让框架合同,在浙江三门和山东海阳(换掉了阳江)建设四台AP1000机组。同年5月,负责引进第三代技术的国家核电技术公司(以下简称国核技)正式成立。根据官方的定义,这个公司“是经国务院授权,代表国家对外签约,受让第三代先进核电技术,实施相关工程设计和项目管理,通过消化吸收再创新形成中国核电技术品牌的主体,是实现第三代核电技术引进、工程建设和自主化发展的主要载体和研发平台。承担第三代核电技术的消化、吸收和再创新工作。在不转移外方责任的条件下,组织外方、项目业主成立项目联合管理机构,负责核电自主化依托项目核岛及其接口等相关工程设计、设备采购和工程建设。”同年7月24日,国核技与西屋在北京签署了技术引进协议。

虽然“一步到位,实现跨越”的方针已经开始付诸实践,但中国核电发展的美好前景并没有浮现出来,第三轮引进路线仅仅实施了三四年就已经破绽百出。

第一,如果完全依赖这个路线,就不可能完成到2020

年建设4000万千瓦核电能力的规划目标(更不用提6000万或7000万千瓦的追加目标了)。引进路线本打算以AP1000来统一中国核电建设的技术路线,即通过购买、复制这种机型来批量建设核电站。但是在做出了全盘引进的决定之后,引进路线的决策者才发现,由于AP1000是一个未经实际验证、甚至尚未设计定型的机型,所以不可能在第一批机组建成并证明能够安全运行之前进行批量建设。于是到2006年,引进路线的决策者不得不临时改变初衷,为被他们认为应该放弃的所谓二代技术开了门——批准了一系列采用国内设计的二代改进型核电站上马,把作为全盘引进理由的“一步跨越”改为了事实上的“两步走”。这个转折充满了讽刺意味:假如中国没有自主掌握的核电技术可以依靠,一个被国务院批准的核电发展规划就会成为一纸空文。这个临时修正不能不令人质疑引进路线的决策依据到底是什么?从实际过程看,更符合逻辑可能性的是,在外国技术总是比中国技术更先进的思维定势下,决策者在面临新一轮核电发展时,“先验地”认定只有依靠引进外国技术才能发展,事先就排除了依靠自主技术进行发展的可能性。虽然事实证明这种决策思维经不住实践的考验,但问题仍然存在,引进路线为二代改进机型开门只是迫不得已的权宜之计,所以仍然没有把发展自己的技术作为重点。

第二,引进路线不可能“统一”中国核电发展的技术路线,只能再次走上“万国牌”道路。第三轮引进的一个主要政策目标是“统一技术路线”,但购买美国西屋公司AP1000核电站的签约墨迹未干,中国广东核电集团(以下简称中广核)就被批准购买了法国的EPR核电站(同属“第三代”技术),退出采用AP1000的范围,原定采用这种堆型的广东阳江核电站(中广核控股)也被代之以中国电力投资集团公司(以下简称中电投)控股的山东海阳核电站。没有人解释过突然改变主意的原因是什么。有一种局外人比较能够认同的解释是,购买核电站涉及大国政治,向多个国家购买是为了平衡大国之间的利益关系。这种解释不是没有道理,但如果有道理,也只能在一个前提下才成立——就是中国一定要向外国购买核电站。相反,如果中国的核电发展是走自主路线,那就没有哪个大国会觉得“不平衡”。这个逻辑有历史根据:当清朝末年中国遭遇列强瓜分时,哪一次也不可能只向一个外强割让领土或利益,只有同时让几个列强都“利益均沾”,当时的所谓“大国政治”才能平衡;但在新中国敢于以武力捍卫领土完整并让对手付出惨重代价之后,争相向中国索取领土和主权利益的要求就再也不是

“大国政治”中的一个因素。事实上,被第三轮引进路线所指责的“国内核电站机型‘五花八门’的局面”恰恰是前两轮引进的后果,而第三轮引进只能给这种“五花八门”的局面进一步“锦上添花”。引进路线的食言已经证明,只要开了引进的口子,中国的核电发展就永远不会统一技术路线,而同时使用法国、加拿大、俄罗斯和美国的不同机型,也使中国成为世界核电发展史上的一朵“奇葩”。

第三,引进路线的代价空前昂贵。全盘引进的代价一直是一个讳莫如深的话题,一直处于高度保密的状态。尽管业内人士出于对“上面”的恐惧而噤若寒蝉,但随着具体项目的实施,一些信息无法阻挡地逐渐透露出来:虽然国际招标方案当初是以每千瓦1800-1900美元上报中央批准的,但负责引进的国核技公司现在已要求业主准备按2000多美元/千瓦的价格来接盘,而且还附带了一个令人忐忑不安的条件——“上不封顶”。其实,由于AP1000存在着难以预料的技术风险,最后的实际成本很可能会更高。虽然准确数据有待未来发展的结果,但引进必将代价高昂的判断仍然可以从世界核电市场找到间接的证据。据中国核能动力学会经济专业委员会主任温宏钧2008年10月20日发表在《商务周刊》的文章《第三代核电变贵了》介绍,在美国,已经向核管理委员会提出申请的三个AP1000核电站,“比投资”(平均每千瓦投资)的预算均在4300美元以上;采用法国EPR技术的两个核电站已开工,芬兰的工程由于数度延误工期,其“比投资”预算已经攀升到4200美元左右,法国本土工程的“比投资”预算是3500美元左右,但2008年5月因严重质量问题被核安全机构责令停工整改近一个月后才复工,成本上升难以避免。与昂贵的外国第三代核电站相比,自主设计的秦山二期核电站是每千瓦1360美元;采用四台CRP1000机组的辽宁红沿河核电站,总预算投资493亿元人民币,按2008年8月的汇率折合每千瓦1662美元。如果这些真实数据可以被看作是比较两条道路的参照系,那么中国依靠引进建设核电的成本至少将是自主建设的三倍。因此,引进路线将使中国发展核电的经济性受到严重质疑。

第四,引进路线难以引进技术。原来通过购买AP1000引进技术的思路是,先由西屋负技术责任建成首批4台机组,然后在西屋转让技术的基础上,由中方“独立设计”(复制)几台后续机组并由西屋负责“技术把关”,经实际运行验证后进行批量建设。在“自主创新”于2005-2006年被确定为国家的重大战略方针之后,为了在新的政治空气下把全盘引进说成是“自主创新”, 引进路线把十六个国家科技发展重

大专项之一的核电专项(即《大型先进压水堆和高温气冷堆核电站示范工程》)主要用于对AP1000的“消化吸收再创新”,以国核技为实施主体(用于高温气冷堆示范工程的经费大约占全部重大专项经费的1/6,另以清华大学、华能和中核建联合为实施主体)。这种方式存在两个重要问题:(1)“再创新”是在给定的产品设计框架下进行,其内容是放大功率。由于引进协议规定,西屋对AP1000的知识产权涵盖130万千瓦及其以下功率的设计,所以“再创新”的内容就成为在AP1000的基础上设计出来1x0(x>3)万千瓦的CAP1x00(C代表中国,但AP仍然代表原设计框架)。且不说能否成功,这种“再创新”除了加大功率之外,不可能明显改变技术性能,因为明显改变产品性能的技术创新只能通过产品的重新设计。(2)对引进技术的“消化、吸收、再创新”并没有置于中国的技术研发经验基础之上。负责实施重大专项的国核技刚刚成立一年多,本身并没有技术能力,它所收编的上海核工程设计院也不具有反应堆开发能力,而是一个长于核电站整体设计(土建工程设计)的机构,所以国核技不可能成为“研发平台”。中国本来具有核动力技术的研发平台,但国核技出于自己的利益而将这个项目“私有化”,把具有几十年经验积累的其他研发机构排除在重大专项之外,还声言“不排除国际合作的可能性”——把中国的研发平台排除在外,不靠“国际合作”又靠谁呢?
技术创新的国际经验与理论证明,能够引进技术的必要条件,是引进方具有相当的技术吸收能力,而这种吸收能力只能来源于自主研发的经验和努力,所以只有将引进活动置于自己的研发经验基础之上才能“消化、吸收”外来技术;成功引进技术的根本标志不是引进方能够按照给定产品设计进行组装,而是通过引进活动生成和提高了自主推动产品变化的技术能力,所以实现“再创新”的根本标志是在吸收外来技术知识的条件下设计出来不同于原设计的产品。由此可见,在AP1000的设计框架下进行复制和放大功率的“再创新”,不可能使中方发展出来开发先进反应堆的技术能力,而引进活动与自主研发经验基础的脱节只能给这种结局加上一个“双保险”。从原则上讲,国家科技发展重大专项不应该用于模仿引进的产品,何况第三代核电技术并非世界最先进技术。如果重大专项的资金不是用于开发具有自主概念和解决方案的核能系统,而仅仅是用于复制或改进一种给定的外国产品设计,这不但背离了国家重大科技专项确立的目标和原则,而且如果外国又开发出来第四代乃至第N代技术,中国不是永远都需要引进吗?因

此,如果我们有理由相信,一个人从粮店里买回一袋大米并不等于这个人就会种稻子了,那么我们就有理由相信,中国核电靠这样的“自主化依托项目”是不可能实现自主的。

第五,引进路线使核电工业体制更加混乱。在以引进AP1000来统一中国核电发展路线的方针下,国核技成为又一个行政垄断企业。说它是企业,它却握有罕见的权力:它自己并非投资于核电站的业主,但在与西屋的商务谈判中却把业主排除在外;它没有开发能力和经验,因而也不可能是核动力技术的研发平台,但在组织实施国家重大专项时却把其他有经验的研发机构排除在外。说它是公共管理机构,它却有自己的经济利益:在组织引进中,除了代业主决定商务条件,它还要另向业主收取不菲的管理费;在国家已经为引进技术付费之后,它却要求其他希望分享技术的国有研发机构付钱购买。于是,它先是被赋予对公共资源的垄断权,然后再将其“私有化”。但这个公司在享受垄断利益的同时却不用承担责任:是业主公司在为它的决策买单(本质是为引进路线买单)。业主的责任不仅是经济的(支付高昂的引进费用),根据《中华人民共和国民用核设施安全监督管理条例》第七条,核设施营运单位“对所营运的核设施的安全、核材料的安全、工作人员和群众以及环境的安全承担全面责任”,国核技可以不负这种责任,而承担了如此大责任的业主却不能参与决策。

日韩在经济起飞阶段也曾由政府牵头统一对外引进技术,却避免了权责分离的困境。这是因为其制度安排上,是以企业作为承担技术转移主体的。中国核电工业的体制本来就不合理,行政垄断仍然过多,市场机制仍然太少。在这种条件下,靠行政权力来贯彻的引进路线不仅无助于改革核电体制,反而增加了更多不政不企的因素,使中国核电工业体制之乱为世界核电发展史上所仅见。

“破绽百出”并没有让引进路线清醒,不等首台AP1000机组在2013年建成运转,它就要从2011年开始这种堆型的批量建设。其实引进派早在2003年就说过:“至于采用先进技术的风险问题,历来风险都是与利益共存的,不敢吃螃蟹的人,怎能尝到其鲜美的滋味?”但未经任何实际运转的检验就开始批量建设一种新堆型,这种做法在世界核电史上是没有先例的。如此敢于冒险的一个直接原因是对国产二代机组迅速普及的担心:如果符合安全规定的厂址都批给了国产二代,将来再建AP1000就没地方了(难道他们在谈判时已经对西屋公司做出承诺,即中国的核电站只采用AP1000?)。于是引进路线冻结了所有内陆核电站项目的审批,同时

打算加快建设AP1000的速度(规定采用AP1000的湖南、湖北和江西三个核电站已经于2008年上半年获批,但尚未核准开工)。更重要的原因是一个政治逻辑:引进路线为了不在受挫之后受到质疑,于是就更彻底地贯彻这条路线以证明其正当性和合理性,一意孤行地走入“疯狂”,哪怕受挫的原因本来就是违反了技术和工业发展的规律。

以上述趋势为证据,不得不令人怀疑第三轮引进路线正在将中国核电的发展引上一条高风险的道路,虽然实际风险将取决于决策者修正这条路线的灵活程度。这些风险来源于AP1000的技术风险,来源于代价高昂的引进使核电发展丧失合理性的经济风险,来源于技术路线混乱、体制混乱的风险,更来源于削弱、肢解中国核动力技术能力基础的风险。

面对这样一个发展局面,人们不能不提出一个问题:中国的核电发展为什么非要走全盘引进的路线?如果追寻对这个问题的答案,那么任何关心中国核电长远发展的人都会产生一个挥之不去的困惑:在中国的核工业建立50多年之后,在中国的第一颗原子弹爆炸成功40多年之后,在中国的第一艘核潜艇下水30多年之后,在中国的民用核电工业经历了30年的发展之后,为什么中国仍然没有形成能够独立发展核电工业的技术能力,甚至连应该怎样发展核电技术能力的途径似乎都没有找到?这个困惑是如此的沉重,以至于即使引进的必要性得到证明,它也是无法回避的。

事实上,第三轮引进路线的被迫修正证明了中国具有发展核电的自主技术能力基础,因为原本被“枪毙”掉继而又被迫批准上马的所谓“二代改进型”核电站,无论在多大程度上借鉴过外国技术,都是中国自主设计的。既然具有这种能力基础,那为什么决策者总是认为中国核电的发展只能从购买外国核电站开始?中国核电发展的最佳技术路线是不是只能走将外国的“先进”核电站设计加以“国产化”的道路?造成中国核电在过去缓慢发展的原因真的是技术不行还是其他什么因素?中国的核电发展到底能不能走自主路线? 存在这么多的困惑,中国核电的发展似乎只能用“谜局”来形容了。为解开这个谜局,本文在世界核电技术发展趋势的背景下,追寻30年中国核电发展的脉络,并追寻50多年中国核动力技术发展的历程,对中国核电发展的技术选择、战略和体制、技术能力基础和道路选择等方面进行分析。由这些分析所组成的四个主题共同证明了一个道理:引进路线是错误的,中国核电发展的康庄大道只能是自主路线。

主题一:中国人研发的技术不一定不先进

世界核电技术的发展轨迹并非一条

直线,而是在经历两次严重核事故(美国三哩岛和前苏联切尔诺贝利)之后发生了断裂;虽然核工业界在改良压水堆的基础上推出了所谓的“第三代”技术,但由于西方核电的复兴要求实现革命性的“固有安全”,所以以美国为首的各国政府在新世纪之初,合力发起促进新一代核能系统技术开发的浪潮,它们都明确支持的研发前沿集中在所谓“第四代”核电技术上。以此为背景,在改良传统技术上,中国完全可以在已有的基础上赶上先进水平;而在革命性的第四代技术上,中国实际上已经走在世界前列。因此,引进路线的制定者对世界核电技术趋势缺乏深刻的认识,其判断也是错误的,全盘引进更是没有必要。

实行第三轮引进路线的主要理由是中国现有的技术不够先进——只要放弃虽然自主掌握但却落后的第二代技术,而直接引进“最先进”的第三代核电技术,就可以实现“一步跨越”。由此可见,引进派头脑中的“技术”其实指的是具体的产品(更准确的说法是物化在产品上的技术)。但一个国家要想实现技术“跨越”(更准确的概念应该是“进步”),就不可能只靠购买现成的产品——因为产品会不断更新,要进步就必须培育出来能够推动产品变化的技术能力。

对于技术能力的来源留待后面再讨论,这里首先指出,以现有外国产品作为判断技术“先进性”的标准,就会忽略决定技术变化的关键因素,从而丧失判断技术发展趋势的能力。如果稍微了解一下核电发展史就可以看出,世界主流核电技术不是沿着一条直线发展的(如“一、二、三、四代”这种划分给人的错觉),真正决定核电技术代际划分实质内容的,是两个历史阶段对于技术性能不同的政治和战略要求。这两个历史阶段就是已经衰落的“第一核纪元”和正在浮现出来的“第二核纪元”。

第一核纪元从世界上第一个商业核电站(美国希平港核电站)的建成(1957年)开始,到1980年代走向衰落,其主导技术是轻水反应堆(包括压水堆和沸水堆)。它起源于美国核潜艇的开发,然后才被用于核电站。在美国政府和因参与海军舰艇核动力项目而获得反应堆设计制造能力的西屋、通用电气等供应商的推动下,轻水堆尤其是压水堆以其率先获得应用的经验基础和较好的经济性等优势,成为西方核电大发展时期的主导堆型。从1960年初到1980年代初,短短20年时间,400多座核电站在几个发达国家拔地而起,其中美国建设了100多座核电站,共具有1亿千瓦左右的发电能力,使核电在这个世界第一能源消费大国的电力供应中至今仍然占19%。另一个核电大国法国在减少依赖石油进口的能源战

略指导下,不到30年的时间内就使核电在全国发电总量中的比例达到70%以上。

但1979年发生的美国三哩岛核事故暴露出来这种堆型的固有缺陷——永远存在发生堆芯熔化的事故概率。轻水堆的堆芯冷却剂是水,其供应是依靠泵和管道,如果泵和管道发生故障(如断电、漏水、机械失灵或操作失误这些永远不能完全避免的事故),失却冷却剂的堆芯就会因温度急剧上升而熔化,而堆芯熔化将导致灾难性的核泄漏后果。因此,几十年来以轻水堆为主的核动力工业界(以下简称水堆工业界)为了对付这种失水事故作出了不懈的努力,绞尽脑汁,不惜工本地采取各种改进措施,其中最主要的是设计出一整套应急安全注水系统,这套系统在一旦反应堆系统发生失水事故时能及时启动,将外部储存的水注入反应堆系统,以防止炽热的堆芯因裸露而熔化。这些技术改进措施降低了反应堆堆芯熔化的概率,大大提高了核电站的安全性。但由多种设备组成的应急安全注水系统是一个复杂的系统,其中任何一个设备或部件的失效(因设备故障或操作失误)都会使注水系统失效,导致堆熔。三哩岛的反应堆装有此类安全注水系统,但还是由于设备故障和判断、操作失误而导致堆芯熔化。

事实上,人类十分需要核能这样一种新能源,而从科学技术上作进一步的改进,提出解决核电这一致命弱点的新技术方案是有可能的。在轻水堆核电站以出人意料的速度在美国铺开并推向欧洲的时候,核电界的有识之士就清醒地对当时只重经济性而忽略安全性的倾向提出过警告。三哩岛事故发生后,美国第一任原子能委员会主席David Lilienthal出版了《原子能:一个新的开始》一书,全面论述了水堆技术必须进行革命性变革的道理。与此同时,美国核能界的元老、长期任职美国橡树岭国家实验室主任、备受尊敬的核能技术奠基人之一温伯格(Alvin Weinberg)也提出:核电的第一纪元已经结束,我们要开发出从物理定理出发就可以理解的、在任何情况下堆芯都不会熔化的反应堆,不是“概率安全”的,而是“确定安全”的,他们把这类反应堆称之为固有安全(inherently safe)的反应堆。只有当这种反应堆开发出来,并且同时解决好核废物的长期安全处置和防止核武器扩散的问题,核电才有可能全面复苏,并推向全世界的发展中国家(毕竟是发展中国家的未来需求更大),核电才能开始进入新的“第二纪元”。

虽然这些先知先觉者的正确预见在三哩岛事故后就明确清晰地公之于世,但当时的美国政府和工业界并没有完全接受。出于既得利益,他们更强调针对事故教训就现有的设计做修

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