◎劉自結
內陸核電發展形勢分析
◎劉自結
我國核電事業向內陸發展是歷史的必然選擇,本文結合國內外內陸核電站建設現狀,深入分析了我國內陸核電建設中存在的問題,指出了國內內陸核電建設的關鍵。文章強調,內陸核電事業發展要避免盲目建設,必須根據電網結構和當地環境評估內陸核電站建設的價值。本文未來內陸核電的發展提供了一定的參考。
核電作為清潔、高效能源,受到越來越多的青睞。在世界范圍內,大部分的核電機組都建在內陸,比如美國和法國。在我國,沿海地區適宜建設核電站的資源有限,沿海核電裝機容量遠遠不足以支撐我國核電事業的發展。因此,核電建設向我國內陸發展勢必成為我國核電事業發展的必然趨勢。
核電在我國內陸加以發展,對改善我國能源結構十分重要。能源結構改善必須以發展綠色能源為基礎,而在內陸進行核電建設是優化我國能源構成的必經之路。最初,我國將核電站建設在沿海地區是因為其水資源充足,有利于保證機組快速冷卻和盡可能小的環境負面影響。并且,沿海地區一次能源相對短缺,但是其經濟相對發達,當地有能力支付較高的電價,況且能緩解其資源缺乏的問題。但是隨著科學技術和經濟社會的發展,我國核電技術已有長足的進步,并且積累了豐富的經驗,已具備在內陸建設核電站的能力。作為一個人口眾多、資源匱乏的大國,面對能源結構的失衡,面對環境壓力的增加,大力發展核電能源已是必然的選擇。
世界各國核電發展嚴格遵守環境保護的要求和核電站安全運行準則,國際上有濱湖、濱河、濱海三大類核電站地址。在美國密歇根湖周圍集中著內陸的濱湖核電站,其內陸核電站數量、機組數量以及裝機容量已達到整個核電站75%以上的比例,是濱海核電站的3倍。至今為止,美國已成為世界上裝機容量最大的國家。
對于核電技術,法國憑借其先進的科學技術處于世界領先地位。法國目前擁有19個核電站,其發電量已達4176億千瓦時,占據了法國86.3%的發電總量。雖然法國兩面臨海,但其內陸濱河核電站依然占據了整個核電站的大部分比值。
目前我國內陸核電建設還處于起步階段,核電內陸建設還面臨巨大的挑戰,在建設過程中特別要注意以下幾個問題:
在強降水時期,水電站有較大的發電量,內陸核電站必須要遵從電網綠色調度法則與可再生能源法規定,盡量讓水電站發電,以避免造成巨大的棄水電能。另外,風能發電成本較低,必將成為電網中重要的一角,因此內陸核電站建設必須注意協調水能、風能等可再生能源的利用,不能盲目建設,打壓其他能源的應用與發展。
核電站建設時間比較長,至少需要10年,如今蓄能水電也逐漸崛起,在十來年后,內陸核電站所面臨的處境令人擔憂,其進入電網綠色調度框架勢必會變得十分困難。面對風水煤共同發電的局面,核電站很難在內陸找到自己的地位,加之內陸經濟相對落后,政府部門沒有余力對核電站做核電價補貼,其擁有的市場機會將會大幅度減少。
核電機組經濟性的最大倚仗是高利用小時數。但是隨著社會的進步,風電并網成本減少,核電負荷因子必會大幅度降低,未來中國的電力市場或許與現在完全不同,因此我國內陸核電建設的經濟性必會面臨巨大的挑戰。
核電廠選址與人口分布。一般要求核電站附近的人口密度要盡可能低,然而企業要追求利潤,因此怎樣保證合適的人口分布,減少建設成本,縮短建造周期是提高核電站經濟效益的重要手段。在我國內陸,人口密度相對較大,大氣擴散條件較沿海區域差,非居住區的范圍要求也相對較大。基于以上原因,核電站建設不得不涉及大規模的居民搬遷問題。并且內陸人口分布情況復雜,因此必須制定嚴密且多元化的應急方案。
地震和超設計基準洪水問題。在最近幾年,極端天氣的發生頻率越來越高,并造成了地震、洪水等災害,這對核電站的安全造成了極大威脅。核電站建設前必須調查清楚一切可能造成核安全事故的因素,比如最大降水量、潰壩引起的洪水、最高洪水位等。在新的環境形勢下,必須結合現代科技,充分利用氣象部門、水文部門最新的研究成果,對極端天氣進行分析與預測,盡量減少其造成的核事故,努力提高核電站的安全性。
放射性流出物對生態環境影響。在沿海地區,水體環境比較簡單,水體擴散性也較好,因此沿海地區核電站對環境造成的影響不大。然而,在內陸,核電站運行產生的流出物會進入河流或湖泊中,隨著放射性物質的不斷積累,會給周邊的環境造成嚴重的生物效應。因此,預在內陸建設核電站,必須大力開展核電站對河流生態系統的研究,以便準確評估核電站放射性流出物對生態環境的影響程度。
核電廠用水與淡水資源承載能力。
我國淡水資源嚴重匱乏,而核電站需要大量的水資源。一方面,核電站冷卻塔需要循環水,另一方面核電站也需要電站的生活用水。因此,內陸核電站建設必須考慮如何平衡核電站上下游區域用水量,提高淡水使用效率,匹配核電站與周圍淡水資源的承載能力。
核安全知識的普及。依照內陸群眾的個性特點、思想觀念,以合適的方式向居民普及核安全知識,是保障核電站安全順利運行的基礎。只有得到公眾的認可,核電事業才可能在良好的氛圍中得以發展。
我國內陸核電建設是歷史的必然選擇。核電在內陸的興起一方面有助于改善電網結構,另一方面有利于環境的綠化。但是,核電在內陸的發展也將面臨各大新興綠色能源的巨大挑戰,并且在內陸建設核電站必須處理好選址、自然災害威脅、放射性評估、水資源利用、核知識普及等問題。盲目的在內陸搭建核電站,不僅浪費資源,還可能造成巨大的危害。因此,核電由沿海向內陸發展,不僅要掌握相關的科學技術,更要做好長遠的規劃。只有科學推進我國內陸核電事業的發展,提高安全水平,才能保證我國內陸核電事業的順利發展。
(作者單位:華北電力大學)