葉奇蓁
2011年3月11日13時46分,日本本州島附近海域發生里氏9.0級特大地震,并引發高達14米的特大海嘯,致使日本福島第一核電站應急柴油發電機不能啟動,導致全廠斷電,堆芯失去冷卻,燃料元件熔化,從而造成大量放射性物質泄漏,釀成重大核事故。
福島核事故引起世界范圍內對核電安全的關注,歐洲對所有核電廠進行了壓力測試;美、法、俄、英、韓等核電國家均表態要堅持發展核電的立場,并針對福島核事故,開展了本國在建和在運核電項目的核安全檢查和評估工作。
美國國家研究委員會(NRC)主席Gregory B.Jaczko向美國參議院環境和公共工程委員會以及清潔空氣和核安全小組委員會提交了有關日本福島核事故的書面證詞,明確表示了對美國商用核反應堆的安全保持信心。美國運行核電廠延壽的執照審批仍在繼續,2012年4月21日,Pale Verde核電廠1號至3號機組延壽20年的運行執照獲得批準,至此,美國已經有69個運行機組獲得NRC批準,再延壽運行20年。
日本福島核事故后,美國經過30天的短期安全檢查,NRC宣布,沒有發現運行的104座核反應堆在安全性方面有顛覆性的問題,即使由于極端事件而導致電廠失去電源供應或遭受大范圍的損壞,核反應堆仍將可以保持安全狀態。
法國EDF對本國核電廠在地震、水淹、熱阱喪失、電源喪失、嚴重事故管理等情況下進行安全評估。其中,地震評估值為1.5倍的設計參考值;水淹評估值為1.3倍的1000年水淹值;雨量評估值為2倍的設計參考值;全部電源喪失和熱阱喪失時間為8天。結果表明,法國壓水堆核電廠具有良好的安全性。
隨后,法國對在運核電廠進行了改進,如針對地震、水淹等情況,加強建筑物廠坪以上防水淹措施,增高水壩高度,加強電氣設備的可靠性等;針對超設計基準事故,增加供水和后備電源,增加專用的應急柴油發電機,增加乏燃料水池補水手段;在放射性排放方面,重點研究了堆芯熔毀后的現象;在核應急響應方面,增加運行人員,建立核快速行動隊,增加移動應急設備等。
歐盟對在運核電廠進行了壓力測試,采用標準與2011年6月30日才開始運行的核電廠一致;對于在建核電廠,則主要針對這些核電廠執照許可范圍內的設計進行重新評估。2011年9月20日前,歐盟14個核電國家(30個業主參加)均提交了壓力測試進展報告,其中英國提交了最終報告。報告初步認為歐盟所有核電廠都是安全的。英國政府對福島核事故評估后表示,沒有看得出的理由需要削減英國核電廠和其他核設施的運行,仍規劃新建16臺核電機組。
俄羅斯核電發電量占總發電量的17%,該國認為關閉核電將使國內電價攀升。2012年,俄羅斯已在加里寧格勒開建雙機組AES-2006、VVER-1200型核反應堆為歐洲供電。俄羅斯表示,該國核電廠能夠抵御特大海嘯和9級地震,并且其反應堆技術滿足所有安全要求。
韓國的安全檢查表明,該國核電廠具有較高的安全水平,能夠抵御目前為止發生過的最嚴重的地震和海嘯。2012年1月中旬,韓國政府宣布,擬在慶尚北道省盈德郡和江原道省三陟市建造2座核電廠。韓國目前有21臺在運核電機組,另有7臺在建核電機組并且計劃在2030年之前新建11臺機組。
我國政府高度重視核電安全,福島核事故后,由國家核安全局、國家能源局、中國地震局以及中科院的資深專家組成的調查組對各個核電廠進行安全檢查,包括核電廠建設和運行過程中的質量控制、自然災害等外部因素,以及抵御極端自然災害尤其是洪災侵襲的能力,預防全廠失電事故能力,備用及應急電源的可靠性,事故應急響應系統和環境監測系統的可靠性等。
評估結果表明,我國大陸沿海地區遠離板塊俯沖帶及引發大規模海嘯的震源帶,不具備發生日本“3·11”地震海嘯的條件。我國核電廠廠址防洪設計是最高級別的防洪標準,廠坪標高均高于設計基準洪水位。我國核電廠均建于20世紀八九十年代以后,具有后發優勢,充分吸取了國際核電運行和建造經驗,采用當前最新的技術,安全水平和技術水平不低于國際上絕大多數運行機組。由于采用相對高的選廠標準,廠址的選擇余地較大,應對極端外部事件具有一定的安全裕度,核電的風險處于受控狀態。
2012年1月16日,溫家寶總理在世界未來能源峰會講話中指出,核電是安全可靠、技術成熟的清潔能源。安全高效地發展核電,是解決未來能源供應的戰略選擇,中國要安全高效地發展核電。
我國在運核電機組運行安全穩定,年負荷因子為85%~90%,沒發生過國際核事件分級2級及2級以上運行事件,核電廠排出物低于國家標準限值2個量級以上,沒有對環境帶來任何不良影響,全部核電機組運行水平均在國際中上游水平。
福島核事故后的安全檢查表明,我國在運核電機組總體上是安全的,核安全監管是到位的。預防類似福島核事故,已經有短、中、長期計劃和相應對策,每個核電廠都有針對性的改進措施。
以下是近年來我國部分在運核電機組負荷因子、非計劃停堆次數、放射性排出流監測、運行事件等情況,從圖表中可以看出,我國在運核電機組的安全是有保障的。

部分在運核電機組負荷因子 %

部分在運核電機組非計劃停堆次數

部分在運核電機組放射性排出流監測
我國在核電廠設計中也有極其嚴格的安全措施:
1)抗地震設計:廠址必須遠離斷層,具備抗安全停堆地震的能力,其年超越概率為0.01%,廠房的地基應安放在基巖上。
2)防洪水要求:考慮外部洪水事件組合,包括最高天文潮、可能最大風暴潮(臺風)、海嘯、海平面上升、暴雨洪水、上游潰堤以及波浪影響,超越概率為0.1%,廠坪高于基準洪水位,即干廠址。
3)電源可靠性:每個機組兩臺主廠用變壓器,從主網供電;一條專用后備外電源及兩臺備用廠變;兩臺核安全級的應急柴油發電機,提供應急電源;廠區還設置一臺附加柴油發電機,提供后備應急電源。

部分在運核電機組運行事件

4)防氫爆措施:設有氫濃度測量裝置,監測氫濃度;配有移動式氫復合裝置,現增加非能動氫復合裝置,以便隨時進行氫復合。
5)防止安全殼超壓失效:設置安全殼過濾排放系統,過濾掉放射性雜質、氣溶膠、元素碘,然后再經金屬棉過濾,排入大氣,既防止安全殼超壓,又避免污染環境。
6)防止壓力容器超壓和高壓熔堆:設置穩壓器快速卸壓系統,在嚴重事故情況下迅速降低壓力容器的壓力。
在福島核事故后,我國對核電廠的安全實施了大量改進措施:
1)加強核電站防水淹措施;
2)增加在極端災害時的應急補水措施;
3)增加在全廠斷電情況下的臨時移動電源;
4)增加乏燃料水池的應急監測裝置;
5)氫監測和控制;
6)應急控制中心可居留性;
7)應急輻射環境監測改進;
8)外部災害的預警及防災預案。
此外,還有如嚴重事故管理導則、極端災害緩解導則的制定等措施。
我國在建核電廠進展良好安全、質量受控。因為我國核電的“后發優勢”有技術成熟度和工程建設水平上的明顯特征,吸收了國內外的經驗反饋,運用了當前科技發展的新成果,在設計上采取了一系列改進措施,提高了安全水平,優于現役國際同類核電站,設備國產化率達到85%左右,工程建造質量受到嚴格控制,建造進度逐步縮短。
(未完待續)