正视自身问题，大力发展核电事业——专访于俊崇院士

人类利用核能成绩显著，“反核”的原因是各有不同的

《中国核电》：核能作为人类20世纪最伟大的发现之一，自发现之日起就成为人们关注和研究的对象，利用核能方面也取得了显著成就，我国的核电发展与建设成效也很明显。但为什么一直有人反对核电呢？

于俊崇：反对核电首先是因为部分人对核电的好处认识不够。要解决这个问题，首先要通过科普让对方知道核电的作用和意义。我们知道，核裂变能是1938年德国科学家哈恩发现的，早已得到广泛而实际的应用。为什么能得到如此深入的应用呢，这首先是因为核能量巨大，1kg铀-235裂变能相对于2700t标准煤产生的能量。正因为如此，全世界都在努力研究核能的开发和利用。例如核能用于发电、供热，作为舰船动力等。

另外，与煤电相比，核能有很多明显的好处，在年发电量100万kW条件下，单位燃料消耗量相比标准煤是25:2400000，不产生二氧化碳和氮氧化合物，可见，核能对于净化空气，缓解运输的优势是十分明显的。每千瓦时电能成本比煤电要低20%。至于核聚变能，那是更好的能源，其利用仍在攻关过程中，我这里就暂时不提了。

因为核电的好处，全世界都在努力建设核电站，到目前为止全球共建超过600台核电机组，仍在运行的有450台，为全世界提供超过10%的电力。我国自1991年投产第一座功率为30万kW的“秦山一期”核电站起，到现在已有45台机组投入运行，年发电量2944亿kWh，占全国总发电量4.77%；目前尚有15台机组在建，其中包括最先进的三代机组“华龙一号”和CAP1400。到2020年，我国计划发电量要达到4000万kW，还有1800万kW左右核电机组在建。按国家能源局的规划，到2030年我国核电装机容量要达2亿kW，到2050年要达4～5亿kW，核电发展前景十分宏伟。

也有一部分人士对核能很了解，但仍持反对态度。例如受日本福岛核事故影响，认为核电不安全；还有人认为目前发电能力供大于求，其他类型能源发展很快，而核电造价很高；还有人对我国三大核工业集团的存在重复建设和无序竞争等，这些想法颇有代表性，也是当下国内反核人士的主要观点，但这些观点都一叶障目不够理性全面，缺乏足够的说服力。

“安全”是相对的，三次核事故均系人因导致

《中国核电》：其实这些年来反对核电的一个重要原因就是安全问题，核能发电发展到今天，也发生过1979年3月美国三里岛核事故、1986年4月苏联切尔诺贝利核事故以及2011年3月的日本福岛核事故，也的确对人们的心理产生过很大影响。即便不发生核事故，核电站运行过程中产生的放射性物质也是大家担心的问题，那么核电到底是安全还是不安全呢？

于俊崇：首先，我想说大家对“安全”的概念可否达成共识，所谓“安全”都是相对的，没有绝对安全，包括人走路、吃饭等，无一不是相对安全。我们说核电站是安全的，也是相对安全，即在正常运行和可预计的事故工况下，厂区和周围环境所受到的放射性辐照剂量水平不超过规定安全水平；在严重超预计基准事故下，放射性后果可控制在预计范围内。从发生事故概率来讲，核电站的安全相对含义是，三代核电发生堆芯熔化事故概率是10-6/堆年，向周围环境大规模放射性释放概率是10-7/堆年。即如果有100座三代堆运行10 000年才可能出现一次堆熔化事故。即便发生这样的事故，由于建立了完备事故应急体系，也可把事故后果控制在最小范围内。

此外，对于核电站的安全，我们还需要达成另一个共识，即核电站安全是由设计、设备制造、运行、维护、管理和监督等环节共同组成的，缺一不可。而且各个环节都应把“安全”放在首位，即“内化于心、外化于形。”否则就不堪设想。关于这一点，我想以你刚才提到的全球三次著名核事故原因分析来做说明。

首先说说美国三里岛核事故。这次事故起因是二回路给水泵故障。直接原因是二回路事故备用泵因前几天维修未打开该系统阀门，故自动投入后二回路仍无给水，导致反应堆温度、压力升高，反应堆卸压阀打开，当堆芯压力正常后，由于卸压故障未回座继续向外流水，此时，堆芯应急补水系统投入。由于操纵员误判，以为堆芯满水，故关闭了堆芯应急冷却系统，最终导致堆芯失冷而融化。从事故发生进程中可知，这是由于设备故障维修，操纵员和管理上的一连串失误而导致了事故发生。

再说说苏联的切尔诺贝利核事故。这次事故后来调查得出结论，是4号反应堆在预定停检修前所做的一次试验引起的。试验内容是主泵在失电情况后靠汽轮发电机转动惯性供电给主泵，看能发生多少功率。由于试验过程配合失误，操纵员将堆功率降到低于预定值，此区是堆反应性正反馈区，从而导致试验开始后功率急升。过高的功率使导向管变形，控制棒无法下落而不能停堆。更为严重的是，他们还在在试验开始的时候违规切除了安全系统。总结事故发生原因可以发现，操纵员违规是直接原因，设计缺陷则是事故根源。目前该种堆型已被废止。

第三说说日本福岛核事故。这次事故表面上好像是九级大地震并伴有14米高的大海啸导致的。但独立调查委员会认为：福岛核事故是政府监管机构和东京电力公司相互勾结，以及各方面缺乏监管的结果。因此，独立调查委员会认为福岛核事故是一起“人为事故”，根源在于组织和管理制度的混乱，导致错误的决策和行动，而不是个人能力问题，这段话摘自IAEA专家对福岛事故的调查报告。

为什么有如此结论？让我们看看事故发生的全过程：地震发生时，福岛地区15台机组有11台在功率运行，4台处于换料或检修停运状态。地震发生后11台运行机组全部按设计规定及时停堆，各机组应急柴油发电机组都及时启动，为反应堆应急冷却系统提供电源，各核电机组得到有效冷却。但48分钟后，地震引起的超过10米的大海啸来临，淹没了应急柴油发电机组，反应堆应急冷却系统由可靠电源供电，继续冷却堆芯8h，直到可靠电源耗尽，福岛1、2、3号机组因再无电源供电而失去冷却发生了严重事故。其余8台机组，或自身应急电源不受海啸影响(6号机组)，或经过抢修接上外接电源(离震中更近的女川核电站4台机组)等原因而安然无恙。福岛1、2、3号机组无法接通外接电源不是技术上无法实现，应急柴油发电机组高度不够不是没人提醒，也不是做不到像6号机组那样不被海啸淹没，全是独立调查委员会所说的原因。

教训是深刻的。通过对上述三起严重核电事故产生原因做深刻分析，完全可以得出这样的结论：其一，核电站安全是一项系统工程，设计、建造、运行、维护、管理、监督缺一不可；其二，福岛地区11台机组地震和海啸中的后果(8台完好，3台严重损坏)说明，二代、二代加的核电的各种规范、标准可以保证核电安全。即便如此，为了防止人为因素造成严重后果，三代核电还是增加了很多安全措施，其中包括72小时免维护、采用非能动技术等，目的就是使三代核电更安全。

但任何事情都有两面性，三代核电更安全了，但他的造价大幅提升了，三代核电造价几乎是二代加的1.5倍。这也是刚才我所说的部分人反对核电的理由之一：“造价越来越高。”但造价真的就要那么高吗？业内部分专家认为三代核电有些安全措施根本就没有必要，例如花10亿人民币来建特厚板安全壳，事实上，“华龙一号”反应堆堆芯从157扩容到177，可使发电功率提高5%～10%，在提高经济性的同时，降低了堆芯内的功率密度，堆芯熔化概率和大量放射性物质释放概率等多个安全指标超越了现有三代核电技术的要求。此外，“华龙一号”首次明确提出了“能动+非能动”的安全设计理念，进行了先进压水堆设计系统性创新，利用确定论和概率论相结合的方法，较好地平衡了安全性、先进性、成熟性和经济性。总而言之，第三代核电站所采取的措施，从设计上已经实现消除大规模放射性释放的安全目标，完全不必要还在安全壳上大费周章。

还有人认为，几次严重事故都是与人为因素有关，结果使堆芯余热导不出去，导致堆芯熔化。现在已有多重措施保证堆芯余热导出，72 h免维护，能动加非能动余热导出功能，应急要求设置的可移动电源、可移动水源等，还有必要为堆芯熔后的安全采取很多措施吗？

我个人认为IAEA一直宣贯的安全理念是无比正确的。即：“合理、可行、尽量低”(ALALA原则)、“单一事故准则”、“纵深防御”等，而不是标准越高越好。

核电是全球未来能源转型的主力军

《中国核电》：既然没有绝对的安全，那我们继续发展核电的意义何在？

于俊崇：毫无疑问，仍要发展核电。尽管我国煤的清洁利用技术已成熟，但CO2排放问题仍未解决，习总书记早在2011年就向世界承诺：“到2020年单位GDP的排放量要比2005年下降40%～45%，到2030年左右，我国碳排放达到峰值。”这个任务不靠核电完不成。尽管我国太阳能、风能利用技术有很大发展，但还达不到稳定供电要求。水的可用资源已经不多，石油、天然气、煤碳资源也不丰富，而且他们是非常宝贵的化工原料，烧之可惜。

只有核电，既是清洁安全能源，又能稳定可靠地保证工业生产和居民生活用电供给。至于有人说的燃料前端和后端废料可能造成污染问题，放射性废物按高、中、低分类管理、处置，都有严格的国家规范标准，只要严格按照规范操作执行，一般不会造成污染。至于核电站长期运行对环境的影响，秦山核电站和大亚湾核电站长期监测表明，厂区周围放射性剂量水平仍在本底的范围之内。相比煤电仍然是环保的。国际权威机构发布信息指出，煤电的燃料链对环境的影响是核电燃料链的50倍。

从国家战略层面上讲，发展核电可提升国家工业水平和制造能力以及大国地位。纵观世界发达国家，无一不在发展核电，特别是美、俄两个超级大国，在化石燃料如此丰富的条件下，仍然在大力发展核电。比如美国目前仍有6座核电厂，99台核电机组在运行。

但我认为，发展核电应把它放在所有能源大环境中去考虑，在各种能源相互之间的技术发展中、供需平衡中决定发展规模与比例。例如风能和太阳能，如果有一天能完全满足国家发展生产和人民生活需要，包括核能、化学能在内的其他能源就会自动退出历史舞台，我希望这一天早日到来，但目前还相差甚远，所以核能仍然是不可或缺的。

目前，全世界发电总量核能占比不高，仅为10%左右，其中法国占78%，美国占19%，日本占23%，而我国只占4%。而国际能源署2019年5月《清洁能源系统型中的核电》指出，到2040年全球85%的电力将来自清洁能源，目前这一比例仅占36%；为了达到这一目标，除了大规模投资可再生能源外，到2040年全球核能发电量还需要增加80%。这就是说，在全世界能源清洁转型中，核电还是要发展的，而且是主力军。就长远来看，我国核电发展也是大势所趋，而且发展势头不错。

我国核电自20世纪90年代初建成第一座秦山30万kW核电机组以来，经过近30年发展，已有45台机组在运行，单台机组最大功率已达近120万kW，正在建设的有150万kW，设备制造能力也得到飞速发展，百万kW级的大型核电设备，如压力容器、主管道、主泵、蒸汽发生器、堆内构件、燃料元件、仪控设备等，可全部自力更生，并且不止一家工厂能生产；而回想当初建第一座核电站时连压力容器都造不出来，要从日本进口，这是了不起的进步。另外，具有研发能力的核工业由原来一家发展成三家，还不包括清华核研院和中国科学院。一句话，30年发展神速，成绩巨大。但也暴露出一些问题，有人用四句话概括：“无序竞争、重复建设、多头领导、遍地开花。”这四句话不用解释大家都知道什么意思，仁者见仁智者见智。

纵观美、俄等世界核大国，没有一个国家像我们中国，就连法国、日韩之类的国家也不像我们。我们是发展中国家，人均GDP和南非相当，有那必要有那力量什么堆型都要搞吗？同样的设计、科研队伍及设施，各集团公司都各搞一套，有必要需要自成体系吗？

因为自身管理没有理顺，发展也受到了影响。大家想过没有，当我国有能力自主设计30万kW核电站时，韩国还不具备自主设计核电的能力，而当2006年我们决定花大价钱引进AP1000技术的时候，韩国国内的AP1400已投入商业运行，2009年已向国外出口AP1400！这难道不能说明一些问题吗？还有，十几年前IAEA推广小堆，推荐了十几种堆型，有日本的、韩国的、美俄的，连阿根廷的都有，唯独没有中国的，真叫人脸红！核行业是寓军于民的行业，肩负着满足国民经济发展和保家卫国的责任，任务艰巨，责任重大，按目前的状态，很难很好地肩负起如此重任。

因此，中国当前核行业状态必须理顺，我们的建议是从四个方面入手，一是中央成立核行业专委会，统一领导，统一规划核领域各行各业；二是核电运营、维护成立专门公司，按市场规律运营发展，与技术研发分开；三是核电的新技术、新堆型等科研项目，按技术特点学习“两弹一星”时期的做法，集中人力、财力、物力，采取“小核心、大协作”办法进行调正组合，集中优势力量开展攻关；四是解决人才关。我国核技术有些领域目前还很落后，因地域艰苦引进不到人才。国家应制订专门政策，以解决地域艰苦，专业高危，无人愿意从事的情况，以上是我的肺腑之言，风雨中前行遇到问题是正常的，但我们也要正视并及时解决，才能跟上时代步伐，大力发展我国核电事业，从而决胜未来。

注：专访文字稿根据中国核动力研究设计院权燕提供记录整理而成。