美国核电安全与发展战略

2011-03-28 作者: 杨富强

美国是世界上核电发展最早和装机容量最多的国家。1957年建造世界第一个核电站后,美国核电发展迅速,60年代和70年代是美国核电发展的鼎盛时期,美 国核装机和发电量稳居世界首位。据最新统计资料表明,美国的核电消费量占全世界核电消费总量的31%以上。世界核电装机容量占电力总装机量的16%。美国 总发电装机容量12亿千瓦,核电占总装机容量约8.3 %,占发电量的20%。核电的地位在美国电力构成中不可忽视。

美国现在有105座核电站,装机容量97GW。内陆核电站占总量的60%以上。在太平洋西岸的加利福尼亚州,处于世界上强烈地震的分布带上。有4座核电站 分布在加州。这无疑埋下了时刻令人提心吊胆的隐患。美国铀矿资源丰富,美国的铀矿开发量2009年为1453吨铀,是中国的两倍。1984年前,国内铀生 产大于需求。1984年后,国内铀生产量小于需求,从国外进口相对便宜的核燃料。

第二次世界大战后,美国经济发展一枝独秀,引领世界经济发展潮流,国内电力需求大增,需要建设大量的发电厂。在冷战思维指导下的核武器发展,需要大量的铀 矿富集提取军品铀,军工民用结合是具有经济效益的模式。美国东、西部沿海地区的经济发展中心,电网必需要有大型电站的支持。由于环保的原因,核电替代煤电 成为首选。美国核电发展迅速的主要起因是由有经济繁荣的电力需求和军工民用结合的两大因素所推动。

1979年的美国三里岛的核泄漏事件,是世界核电安全史上的第一次重大事故。三里岛事件除了人为应对和操作错误是主要因素外,技术设计上的缺陷也引人深 思,十几万人疏散所造成的影响巨大,给世界核电的发展带来首次负面冲击。在公众和国会的反对和谴责声中,美国的核电发展遭遇到第一个马鞍型起伏,步伐大大 减慢。1986年前苏联切尔诺贝利核电站的核泄漏灾难的影响下,美国联邦核监管委员会(NRC)在切尔诺贝利核电站灾难后,不批准新的核电站建设。 1996年美国最后一座核电站并网发电,停滞的美国核电发展步伐终于在一片反对声中,戛然停止。核电发展形成第二个马鞍型跌落的态势。

90年代以来,美国人口增长迅速,经济发展的势头在西方国家中最为强劲,电力需求旺盛。美国国内的煤炭资源非常丰富,但是煤电发展受到国内环保压力和公众 反对,举步维艰。油电和天然气发电受到石油和天然气供应安全的束缚,左右为难。加之世界对气候变化的重视,人们将注意力又放在核电发展上。新兴发展中国 家,如中国和印度,正制定雄心勃勃的核电发展规划和技术研发,使美国政府和企业感受到了竞争上的威胁,美国政府和企业重新审视核电的需要。美国布什政府批 准的“2005能源法令”,重新打开核电发展希望之门。美国能源部(DOE)预测,2030年电力需求增长40-50%以上。至2020年,美国规划新增 核电装机50GW。美国的核电发展似乎寒冬已过,春天来临。

日本福岛核电站核泄漏的安全危机震慑全球核电工业。新一波巨大的反对声浪迫使世界上发展核电的每个国家政府做出反应。美国奥巴马总统在第一时间做出响应, 要求对核电进行“全面的安全评估”。核电建设和发展缓停的后果似乎已成定论。美国遭遇到核电发展的第三个马鞍型的影响。与德国中止对现有的核电站延长发电 期限的批准和关闭若干核电站的政策不同,美国政府目前只是加强了现有的核电设施安全和管理,迟延和搁置了核电发展规划。美国民众对日本福岛核电危机的反应 激烈,许多环保团体纷纷提出中止或推迟核电发展规划,要求关闭运行年限已到的和安全性能不佳的核电站。从目前形势判断,美国要重新启动核电发展计划,需要 3-5年时间。

美国核电监管机构是置于美国国会下的联邦核监管委员会(NRC),并独立于美国政府管理部门。美国政府的能源部(DOE)、环保署(EPA)、美国联邦电 力监管委员会(FERC)与核监管委员会相互独立并行。这种机构的设置有利于履行监管职能,并对安全和生态有重大的影响的核电,设有专业的强力的监管队 伍,以便能充分调动资源,应对突发事件。核监管委员会拥有对核电项目的审批、监督、核发许可证。

美国在三里岛核电站事故和贝尔切诺利核灾难事件后,建立了严格的核电厂许可证更新审查标准。核电站寿命期限一般为40年。经过冗长的(1-2年)多重安全 核查后,可更新许可证,延长20年的发电期限。美国的核电标准制定得早和较为严密,几乎是国际通用的标准,这无疑增加了美国核电竞争的优势。美国核监管委 员会制定了更为苛刻的审核程序。一个新核电站从申请到运行要进行三个阶段审核批准。第一是早期厂址审批,包括自然因素(地震、海啸、洪水、龙卷风等)和人 为因素(爆破、恐怖分子袭击、大型飞行器撞击等)的考量。第二是设计批准书,重点包括安全性能审查。第三是建造和运行许可证,包括有严格的管理和工程人员 资格审查,以及核电运行的经济性要素。核废料的处理也是上述审查中的一个重要内容。一般来说每一步骤的审批都需要耗费大量时间和资源才能顺利通过,这种看 似漫长和繁琐的程序,保证了核电运行安全和核电长远的稳步发展。如再发生一次核辐射泄漏事件,对美国的核电发展将是一次致命的打击。

美国在核电技术研究和设计,以及对核废料的处理,走在世界的前沿。西屋公司(Westinghouse)所设计的AP1000,已通过美国监管委员会的批 准,由于在实际建造中所需要的时间和投资不菲,使得西屋公司同意在AP1000上与中国合作。此外GE和其它如干公司也向美国核监管委员会提交先进核电设 计。

美国的核电发展给我们下面几点启示:

1. 核电的发展和安全与生态的保障应有法律的依据和支撑。中国应制定“原子能利用法”,提出发展规划,明确监管主体,推动政策制定,加强安全标准和核废料处理,制定公共安全紧急事件处理,重大损失惩罚规定等。

2. 成立新的核监管机构。政府政策制定机构应与监管机构独立并行,互相监督。早期厂址审批、设计批准证书、建造和运行联合许可证、市场准入和退出等权 限应归属新的全国核监管委员会。发改委和环保部主管核电发展规划、政策和环保标准制定和监测。核监委应直属国务院或人大,有足够的权威和处置能力,特别是 公共安全的紧急应对和处理。

3. 严格考核和培训核电管理人员和工程人员,建立高质量和高水平的资格认证。核电安全事故的发生和恶化,多数是人祸因素为主。中国核电的发展速度首先要与过硬的管理和技术人才培养相适应。

4. 提高透明度。核电与生态和生命紧密相关,加强公众的核电知识的普及和教育,实事求是,不片面夸大或缩小安全因素。尤其是在应对紧急事件中,要及时、准确、全面、透明地公布事故进展情况。

5. 警钟长鸣。世界上核电消费总量占6%以上的四个国家中(美国(31%)、法国(15%)、日本(10%)和俄罗斯(6%))有3个国家发生严重的核泄漏事件。中国在2020年前很可能在核电规模上进入前二名。核电是把双刃剑,必须要安全第一。

(本文原载于《21世纪经济报道》。)

关于作者

  • 杨富强

    能源、环境与气候变化高级顾问

×