推進核電產業自主化發展
——專訪葉奇蓁院士

本刊記者 李照煦 王 丹

推進核電產業自主化發展
——專訪葉奇蓁院士

本刊記者 李照煦 王 丹

Promoting indigenized development of nuclear power industry—Special inteview with Academician YE Qizhen

編者按：隨著國家“積極發展核電”政策的頒布實施，核電行業迎來了新的發展機遇。針對中國核電發展的幾個關鍵性問題，本刊記者近日專訪了核電專家葉奇蓁院士。

葉奇蓁，中國工程院院士，核反應堆及核電工程專家。1934年9月16日生于武漢，1955年畢業于上海交通大學，1960年在前蘇聯莫斯科動力學院獲電力系統專業副博士學位。1961年5月起，先后任核工業第二研究設計院副總工程師、核工業計算機應用研究所所長、核電秦山聯營有限公司副總經理、總設計師等職。是我國核電領域做出突出貢獻的專家之一，1990年起享受國務院特殊津貼。

記者：我國核電從“適度”發展到“積極”發展，經歷了怎樣的歷程？

葉奇蓁：我國是重視發展核電的。國務院在1956年制定的《1956年到1967年科學技術發展遠景規劃》中就明確指出，用原子能發電是動力發展的新紀元，是有遠大前途的。早在1970年2月8日，周恩來總理就批示要發展核電，但是由于種種原因，直到改革開放后，我國才正式開始建設核電站。

1979年，美國發生了三里島核電站事故，沒有人員傷亡；

1986年蘇聯的切爾諾貝利核電站事故發生以后，全世界的核電事業都陷入了低潮。那個時候，我國的核電事業剛剛起步，正著力開發研究建設30萬千瓦原型壓水堆核電站，也就是秦山一期工程。當時大家有點懷疑，中國搞核電會不會有風險。由我國自主設計建設的30萬千瓦秦山一期核電站投產發電，實現了我國核電零的突破。在大亞灣核電站亦建成后，才充分證明核電是安全的，而且我們已基本掌握了核電站設計和建造的技術。

1986年，國家提出了“以我為主，中外合作”的八字方針。首先要以我為主，同時在改革開放的條件下爭取與國外合作。在這樣一個方針指導下，要搞與國際接軌的、按國際標準建造的商用的核電站。核電站建設所需資金要由業主、建造者自己去籌集，建成發電以后，要還本付息，實行商業化的運作，要考慮投入產出，講究經濟效益，能與其他能源相競爭。

秦山一期30萬千瓦核電站建成后，我國核電面臨著規?；?、系列化、商用化的發展的問題，從60萬千瓦級起步還是從100萬千瓦級起步？就核島來講，30萬千瓦一個環路，建兩個環路就是60萬千瓦，將來加一個環路形成百萬千瓦級，加兩個環路形成一百二十萬千瓦級核電站。100萬千瓦級核電站比60萬千瓦級的多一個環路，也是可以搞的，但當時我國剛剛從美國西屋公司引進60萬千瓦級汽輪發電機組用于火力發電，搞百萬千瓦級核電站，常規核島設備制造存在一定風險。所以秦山二期決定搞60萬千瓦級的核電站。

由于20世紀80年代末西方國家對我國進行制裁，迫使我們由引進技術、聯合設計改為自主設計，自力更生推進核電的發展。起初，大家打了很多問號，秦山二期能不能建成，建成了能不能發電，發電了能不能持續，是不是三天打魚兩天曬網……建造時我們遇到了很多困難，通過調查分析、試驗研究、反復實踐，集全國各方面的力量，所有的困難都一一克服了。秦山二期核電站建成后運行相當良好。

后來證明秦山二期核電站搞得確實挺好，而且比投資特別低，按當時的匯率是1 330美元/千瓦，包括利息等所有投資費用在內，以建成價來算不到145億人民幣，這其中還包括征地和今后擴建工程要用的基礎設施的費用。秦山二期是按照國際標準化設計的商用核電站，它的建成為百萬千瓦級的核電站的自主設計建造打下了技術基礎和設備國產化的基礎。

近年來，電力緊缺成為制約我國經濟持續快速發展的瓶頸因素，同時環境污染問題亦日益嚴重。因此國家決策核電發展戰略從“適度發展”轉向“積極發展”?！熬盼濉币郧?，核電的發展稍微慢了一點，“九五”期間我們開工了多個項目，但自主設計建設的項目僅秦山核電二期工程一項。到2003年，時任國務院副總理的曾培炎同志在杭州召開會議討論核電發展問題時，提出“積極發展核電”的方針，后來成為中央的戰略決策，才有了今天核電發展的大好形勢。

記者：積極發展核電，對當前我國擴大內需、拉動經濟增長會起到怎樣的積極作用？

葉奇蓁：首先，從擴大內需、克服金融危機的角度講，積極發展核電是拉動經濟增長一個很好的“發動機”。因為一個核電工程項目一旦上馬，由于工程本身投資很大，所以也帶動了一大批相關產業的發展。比如說鋼鐵產業，核電工程需要大量的鋼鐵，從高端的機械設備需要的高技術含量特種鋼材到普通的建筑用的鋼材；另外也需要相當數量的建設工人，這就解決了一部分人員的就業問題。核電這個產業鏈很長，本身投資就很大，一個機組就要上百億人民幣，而這個產業又能帶動很多相關產業的發展，形成了一個“裂變式”的發展，所以說，發展核電產業在拉動經濟增長、擴大內需、促進就業、拉動機電行業、材料行業、建筑行業產業升級方面是很有好處的。

其次，發展核電產業有利于改變能源結構，改善環境條件，促進經濟發展。從拉動經濟上來講，是相當積極、相當可靠的。我國現在核電行業的投入產出比是很好的，就是說貸款是肯定保證還的。銀行都愿意給核電項目貸款，因為核電經濟效益很好，銀行的貸款風險就小。核電企業很守信用，到時候就還貸，而且還提前還貸，不少投資者都喜歡把資金投向核電工程。

第三，發展核電產業有利于解決能源緊缺問題。不但中國需要能源，全世界都需要能源。我國核電裝機容量占發電總量這么小，即使金融危機造成能源需求有點下降，亦不會影響核電的發展，但國家也正在利用這個機會來改變能源結構。電力界方方面面的專家、領導都跟我說，你們核電能搞多少就搞多少，你們多搞點核電就能省下煤炭等化石能源，留給子孫后代。

過去一直說要關閉小火電站以改善環境、提高能效，然而不太好關閉，因為涉及關閉小火電站所帶來的經濟損失問題，更重要的是有些地方缺電，一旦關閉了，電就不夠用了。所以說積極發展核電能夠擴大內需、拉動經濟，也能夠解決能源緊缺問題。

記者：我國在核電國產化方面已經取得了哪些進展？還有哪些技術難點？

葉奇蓁：二代改進型核電站設計已經完全自主化了，設備制造的國產化率已經超過70%，主設備里除了主泵還不會造以外，其他主設備基本都實現了國產化，而且不止一個制造基地。我國的哈爾濱電站設備集團公司和中國東方電氣集團公司已經著手在搞主泵研制，而且還列了一個“973”課題，相信用不了多少年，主泵國產化問題就會解決。

過去我們認為最薄弱的環節是泵閥，經過這兩年的努力，大部分的核二級泵已經實現了自主制造并通過了鑒定，有的已得到在建核電項目的訂貨。閥門方面我們亦開展了大量的研制工作，比方蘇閥（中核蘇閥科技實業股份有限公司）和大連大高（大連大高閥門有限公司），已經試制了一批核級閥門并通過了鑒定。還有幾個核一級閥門比較難，比如主蒸汽隔離閥和先導安全閥，我們亦正在規劃研制中。其他像核級電氣設備、核級電纜也都在積極開發，并取得了很好的成果。

核儀器方面我們有自己的核儀器廠，核探測儀等我們都在積極做。核電站數字化儀控是個新技術，我們也正在組織力量，掌握技術，實現國產化。大型鑄鍛件的生產設備方面，韓國有15 000噸的油壓機，我國現在搞的都是16 000多噸的，韓國看我國搞這么大，又準備挖地基搞17 000噸的。所以說從生產能力上來講，我們不亞于國外制造廠商。在核電這么大的一個規模前提下，各類設備都會有國內廠商愿意生產，國家正在加強政策傾斜，技術問題只要經過實驗攻關都是可以解決的。核心設備、關鍵設備基本上達到國產化的日子已經不遠了。

總之，我們一定要實現自主化和國產化，而且要加強自主創新，不能依賴別人。胡錦濤總書記講過，關鍵技術、核心技術是買不來的，只有自己去掌握。

記者：我國在建核電站以二代改進型技術為主，也引進了AP1000三代技術，請談談您的觀點。

葉奇蓁：首先，二代改進型的技術是安全的，目前世界上正在運行的400多座核電站都是二代技術，僅發生過兩次事故，而且發生切爾諾貝利核電站事故的堆型不是壓水堆。在這400多座核電站里面有260多座是壓水堆核電站，我國采用的就是壓水堆技術，應該說二代改進型技術是足夠安全的。第二，三代技術在安全性上比二代技術要更高一個臺階，但是三代技術還在開發之中，世界上還沒有一臺建成運行的三代核電機組。這兩個基本事實是大家公認的。第三，當前國家對核電需求很迫切，而三代核電站的技術轉讓、設計自主化、設備國產化尚在進行之中，因此規模化、批量化地建設三代核電站尚不具備條件，在一定時間里建設一定數量的二代改進型核電站是現實的、客觀的。

此外，我認為曾培炎同志在兩次講話中實際上已經回答了這個問題。第一次是2003年在杭州，提出積極發展核電的指導方針，首先把大方向定了；第二次是2004年在秦山，他講，看來三代技術經過引進、消化吸收到我們自己能建，需要一段時間，在這段時間里可能需要建一部分二代改進型核電站。這個話已經講得很清楚了。至于這個消化吸收自主建造的時間需要多長，要看我們的努力，大家希望趕緊把4臺AP1000機組搞成，搞得快些、好些，自主化程度高些，國產化率大些，盡早進入三代核電機組的批量化、規?；ㄔ臁?/p>

歸結起來，批量化、規模化建設三代技術核電站要具備三個條件：第一，要會自主設計，設計的龍頭要掌握在自己手里。如果每次都要叫美國人設計，這個事情就辦不了；第二，國產化率要達到70%以上，主要設備要能自己造；第三，經濟上應該是有利的，不比二代改進型便宜也要差不多，這樣才具備發展的潛力。

記者：有沒有這種可能，我們的三代技術還沒有完全掌握，但是以快堆為代表的四代技術已經成熟應用了？

葉奇蓁：這個不會。從戰略上講，當前首先應批量化、規模化建設二代改進型核電站，這是現存的成熟技術。下一步應該是三代核電站批量化、規模化建設，時間的早晚取決于4臺AP1000機組技術消化掌握情況。再下一步才能是快堆。因為快堆的燃料來自于熱堆。一個百萬級大型快堆的裝載量，需要40噸左右的钚，就是說，近20個百萬千瓦級的熱堆電站一年產生的钚才能裝備一個快堆。從熱堆轉到快堆，作為批量化、規?；〈?，我們希望在2030年以后開始，這個替換過程也要一二十年，到2050年的時候才能實現快堆的自我循環。

2020年以前投產運行的還是以二代改進型核電站為主，2020—2030年三代核電站唱主角，2030年以后快堆才開始逐漸取代熱堆，實現商業化的、批量化的發展，但是需要熱堆來提供燃料。所以說即使快堆的技術都掌握了，可以商用了，但是還需要熱堆給它提供燃料，快堆的商業化應用不會跨越熱堆這個階段。

記者：目前我國核電的上網電價普遍要比火電上網電價高，而美、法、日則相反，原因是什么？

葉奇蓁：秦山二期的上網電價是0.393元/千瓦時，要比浙江火電的標桿電價便宜。上網電價的成本由還本付息費、燃料費、管理運行維護費三部分組成。其中還本付息的費用占60%左右，燃料費占20%到30%，管理運行維護費占10%左右，再加上各種稅費和利潤，最后算出上網電價。

火電上網電價的成本組成正好和核電相反，火電的還本付息大約占30%左右，燃料費大約占60%左右，運行維護費跟核電差不多。

那么美國的核電上網價格為什么會便宜？因為美國核電站的還本付息費用已經沒有了，而我們的核電站目前正處在還本付息期，還本付息費用要占60%左右。這就是為什么美國的核電站都在考慮延壽10至20年。我們核電站將來也可以延壽，因為我們的技術要比美國當時的技術還要好。等到我們還本付息之后成本價也就低了，核電上網電價自然可以降下來，核電的經濟性優勢就凸顯出來了。

有人問美國現在為什么不積極建造核電站呢？第一，因為目前美國的經濟發展速度較慢，電能的需求增長較少；第二，美國沒有必要花大價錢建設新的核電站，美國如果新建核電站，它的電價要達到5到6美分/千瓦時，這個價格很貴，而且比我們的電價還貴。美國只需花點錢對以前的老電站進行評估而后翻新改造一下，這樣他的電價只有1到2美分/千瓦時。雖然需要更新數字化系統、更換老化的原器件，但畢竟比建一個新的核電站便宜，老的核電站完全可以再安全運行一二十年。

應該說，我們現在新建設的核電站價格要比美國新建的核電站價格便宜得多。因為我們的設備系統、人工費用等各方面成本要比美國低。當初建設秦山二期時核算的比投資達到1 330美元/千瓦，美國專家就跟我說，你們建造的核電站是全世界最便宜的核電站，你們拿到全世界最便宜的設備，建成了世界最便宜的電站。當時美國的核工程雜志也是如此報道的。

我國的核電站將來批量建設了成本還會逐步降低，目前百萬千瓦級機組的預期投資約為12 000元/千瓦左右，廣東陽江核電站6臺機組一起招標，預期比投資約11 000元/千瓦。因為是批量建設，所以成本較低。隨著我們核電建設規模的擴大，核電上網電價一定會比火電便宜。

記者：“兩會”期間四川的代表提出，懇請國家將四川核電一期工程作為對四川災后經濟恢復和發展的特殊支持項目，您覺得目前國家在內陸建核電站的時機是否成熟，需要注意哪些問題？

葉奇蓁：先解釋一下為什么我國的核電站優先建在沿海地區。首先，改革開放是從沿海地區開始的，東南沿海地區是我國的經濟中心、電能負荷中心。為了減少西電東送，北煤南運的壓力，保障沿海地區經濟快速發展，國家當時決定先在沿海地區建造核電站。其次，改革開放初期，內陸地區電網容量較小，沿海地區電網容量較大，這也是促使核電站首先建在沿海地區的原因。但并不是說核電站只能建在沿海地區，只是說當時沿海地區的電力需求比內陸更急迫、建設條件比內陸好一點。所以我國的核電就這樣從沿海地區先發展起來了，包括在建的秦山二期擴建、嶺澳二期、紅沿河、寧德、福清、陽江、三門等核電工程都是在沿海地區。

這種情況可能造成了有些人的誤解，認為核電站不能建在內陸。實際上，國際上大部分核電站都是建在內陸，法國、美國建于內陸的核電站都超過了60%；有些內陸國家，如瑞士，5座核電站都建在內陸江河邊上。從國際經驗看，內陸核電站運行的穩定性、可靠性、安全性、對環境的影響都不存在問題，在內陸建核電站也是完全可行的，這已經在全世界范圍內達成共識。

應該說我國在內陸建核電站的條件已經成熟了。

第一，中國經濟的發展呈階梯狀，從東部到中部，再到西部，處于內陸的中西部地區的經濟發展對電能的需求越來越大。

第二，部分內陸地區的能源資源也比較貧乏，已有的火電、水電逐漸不能滿足經濟發展的要求。

第三，核電不需要大量的燃料運輸，一旦出現災害，核電能夠支持電網繼續供電以保證基本的生產、生活用電需求。發生在2008年年初的雪災使交通運輸受到了極大影響，致使火電站發電所需的煤炭運輸中斷，湖南郴州地區電力供應癱瘓，人民的生產、生活遭受了嚴重影響。而核電站由于不需要日常燃料運輸，每年只需要補給一車皮的核燃料，一旦有災害發生，傳統的火電站和水電站無法正常發電時，核電站還可以堅持發電，至少能夠保障一部分基本生產、生活用電。

第四，發展核電有利于增強內陸電網的穩定性。如果完全依靠西電東送，一旦遠距離輸電出現問題，電網就會癱瘓。如果電網有核電支撐，那么即使出現一些問題，核電能夠把電網系統穩定下來。

第五，隨著內陸經濟的發展，內陸電網規模已經比改革開放初期擴大了不少，內陸已經建成了50萬伏的電網，而且還在繼續建設特高壓電網，這使得內陸電網能夠容納百萬千瓦級的核電機組，具備了建設核電站的重要條件。

第六，已經具備了在內陸建設核電站的技術水平和設備條件。目前全世界運行的內陸核電站均采用二代或二代改進型技術，三代技術機組尚未在內陸建成。我國目前的二代或二代改進型機組經過20多年的發展，技術已經比較成熟，從安全性和對環境的影響等因素上來講，也不會有問題。因此，現在我們國內已經成熟的二代改進型核電站完全可以在內陸建造。

所以，從內陸經濟發展對核電的需求、內陸能源資源分布情況、內陸電網的現狀和技術等方面來看，在內陸建設核電站的時機已經成熟。

當然，內陸建核電站還要解決好幾個關鍵性問題。

首先，我國內陸江河附近的人口比較密集，江河水系多數是自西向東流的，適合建核電站的地方多半是我們的水源地或是其下游的飲用水的來源地。為了減少占用更多的耕地，內陸核電站多半選址于地質條件較好的山區，基于這種情況，對廢水廢氣的排放上的要求十分嚴格。內陸核電站為了控制污染物排放，在選廠、布點等方面都要做工作，最近環境保護部就正在研究內陸核電站的三廢排放標準。

第二，內陸核電站在廢水排放方面，不但總量要控制，而且單個排放點的排放濃度也要控制，水處理方案做得越細越精越好。

第三，內陸山區受風力等因素的影響，煙囪里排出的污染物擴散稀釋較差，有可能沉降在附近，所以對廢氣排放要做些處理，過濾得更多一點，貯藏衰變的時間更長一點，碘吸附等工作也要做得好一點。所以在廢氣排放方案上也要越細越精越好。

所以，在內陸建設核電站，在三廢排放上要做工作，確保周圍地區的環境和水源不受影響。不能簡單照搬沿海地區核電站的經驗，要因地制宜，把工作做細致。

同時，在內陸建設核電站，還要考慮大型設備運輸的問題。核電站有很多大型設備重達幾百噸，這對內陸的道路、橋梁、隧道等運輸硬件條件也提出了很高的要求。

記者：如何更好地規范我國核電市場，建立完善的標準化體系？

葉奇蓁：由于我國核電起步較晚，造成國內核電市場多種標準體系共存的現象。不光是核電行業，其他行業也有類似的現象。因為任何技術如果完全依賴一個國家的話，可能就搞不上去。別人會給你制造技術壁壘，所以這種多標準的情況是難以避免的。我國目前是發展中國家，想要快速發展就要學習國外的先進技術，吸取各個國家的長處來形成自己的特點。

第一，大家不要覺得這種現象是不正常的，因為這是事物發展的一個必然的過程。

第二，標準多了沒什么可怕的，不是見識也更多了嘛！對比也就多了。建設秦山二期的時候，我們和許多國家都談過，像德國、法國、美國、日本等，也是在了解他們各自的標準體系后，考慮到國內外的情況，才決定采用法國的標準，因為國內大亞灣核電站用的就是法國的技術，基礎好一點，資源也會多一點，有一些現成的東西可以參考。后來秦山二期采用了多國采購的形式從多個國家引進技術和設備，就是為了規避過于依賴一個國家，真正做到貨比三家、擇優選擇。其實，各國核電站的建設都是采取多國采購設備，無非是要做好標準規范上的協調和接口的處理工作。

第三，我們要能從中學到有用的東西。因為所有標準基本點都是一樣的，由于工業體系有所差別，管理體制有所不同，故而在材料體系和管理方式上有所不同。法國在核電方面采用的標準體系也是從美國引進的，沒有本質的區別。目前，我們要根據我國核工業體系的實際情況，在現有的基礎上建立中國核電自己的標準體系。