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核电发展的必要性及其事故预防探讨

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中图分类号:F426.61;F426.23 文献标识码:A 文章编号:1003-2738(2012)05-0328-02

摘要:文章介绍了我国核电发展现状,分析了我国发展核电的必要性和核电发展过程中可能带来的环境问题,并对核电事故预防措施进行探讨。

关键词:核电;环境;核事故;预防措施

一、我国核电的发展及其必要性

自1951年12月美国实验增殖堆1号(EBR-1)首次利用核能发电以来,核电至今已有将近60年的发展历史。核能的利用在各个国家的能源比重中也逐步上升,部分发达国家核能利用已占总能源使用的70%以上。一些落后国家以及发展中国家,由于技术条件的限制,对核能的利用还处于相当低的水平,但总体趋势是不断上升的。为缓解能源危机和生态环境恶化带来的对经济增长的限制,新能源取代传统的化石能源作为能源的主要来源已成为未来世界能源发展的必然趋势。1991年12月15日,我国自行设计、建造的秦山核电站成功并网发电,结束了我国无核电的历史,成为世界上第7个能够自行设计、建造核电站的国家。从第一座核电站建设至今,我国核电发展已有20年的历史。

由上表可知,1991年至今,我国年能源耗费总量不断上升,增长达到接近170%,其中虽然清洁能源所占比例逐年有所上升,但到目前为止也只占总能源生产的10%左右,其中核能利用只占4%左右。原煤一直是国家最重要的能源来源,可以说,国家的发展是建立在煤炭的燃烧基础之上的。随着煤炭资源推动GDP的不断提升,由之而来的环境问题也日益彰显。因此,推动清洁能源的发展,尤其是核能的发展对我国社会经济长期发展有着重要意义。

2009年9月,主席在联合国气候变化峰会上承诺中国将进一步把应对气候变化纳入经济社会发展规划,并继续采取强有力措施,提出大力发展可再生能源和核能。同年11月,国务院会议决定到2020年我国单位GDP的二氧化碳排放量比2005年下降40%~45%。国家能源局为应对新时期下我国能源需求与环境经济发展的新要求新形势,制定了《战略性新兴产业发展规划》,规划中提出在2020年核电装机容量将由原来占电力总装机容量4%提升到5%。可见核电发展已受到相当的重视,对我国未来的经济社会发展有着极其重要的作用。新时期下我国需大力发展核电的必要性主要体现在:

第一,我国的能源结构可概括为富煤、少气、缺油,且人均占有的能源较低,这些常规能源的开采不能长期满足我国经济长期可持续发展的能源消耗。我国经济继续保持高速增长,能源消耗量大,已成为世界上第二大能源消费国,能源消费总量约占世界消费总量的11%。我国人口众多,能源资源不足,人均拥有量远低于世界平均水平, 煤炭、石油、天然气人均剩余可采储量分别只有世界平均水平的58. 6%,7. 69%, 7. 05%[7]。当前,我国正处于工业化、城镇化快速发展的重要阶段,能源资源的消耗强度高,随着消费规模的不断扩大,能源供需矛盾越来越突出。然而,地球上可供开发的核燃料资源、可提供的能量是化石燃料的十多万倍。

第二,发展核能是建设环境友好型社会和发展低碳经济的必要途径。我国能源结构以煤为主,占资源总量的75%以上,煤炭的发电量占我国总发电量的70% 以上。然而煤炭的开采和直接燃烧给我国带来了越来越严重的生态问题和环境污染。如我国成为二氧化碳世界第一大排放国,大量的二氧化碳排放加剧了温室效应,又如二氧化硫所带来的酸雨等问题。与煤等化石燃料相比,核能在电力发展中有显著的环保优势:

可见,燃煤燃油发电向大气中释放了大量的温室气体,这也是当前环境问题的主要成因之一。而核电是将铀原子裂变的核能转化为电能,不会向大气中排放二氧化碳等温室气体和烟尘,对反正低碳经济有着重要推动作用。

第三,我国的其他清洁能源开发能力和条件有限。清洁能源是不排放污染物的能源,它包括核能和“可再生能源”。可再生能源是指原材料可以再生的能源,如水力发电、风力发电、太阳能、生物能(沼气)、海潮能这些能源。可再生能源不存在能源耗竭的可能,因此日益受到许多国家的重视,尤其是能源短缺的国家。但是这些可再生能源的利用还受技术条件等方面的限制,开发难度较大且利用率较低,很难替代传统化石能源。目前,我国的水力发电已基本进入较发展阶段,全国各地的水电建设为能源供给带来了新的渠道,也在一定程度上减少了传统化石燃料对环境的影响,但是水力发电在总能耗中的比重很小。另外,修建大型水电站对经济、气候功能等方面的影响还值得商榷。风能发电发展也受到来自技术等方面的限制,风能的利用率低,发电总量不大。太阳能的利用一直是倍受人们关注的焦点,相对于人类来说,太阳的寿命长度可以说是永恒的,因此人们也习惯将太阳能当作一种取之不尽用之不竭的能源。但是,太阳能的是采集需要特定材料和设备的支持。多晶硅是太阳能吸收的必须设备,然而在多晶硅的生产过程中却会产生大量的污染,属于高污染行业生产,会对环境产生较大的负面影响。因此,在发展太阳能的过程中,如若不能找到更好的无污染的设备替代,那么太阳能的利用对人类社会的影响仍然还需斟酌。

第四,核能的开发和利用一定程度上还关系一国的国际地位。在现代战中,以原子弹、氢弹为代表的核武器是世界上最具杀伤力的武器,能为国家和地区之间的各种不确定因素起到威慑和震撼的作用,对维护一国国际地位,维护地区安全有积极作用。

三、核事故预防措施探讨

核事故是指大型核设施(如核反应堆、核电厂)生的意外事件,由于放射性物质泄漏对环境中的各种动物植物造成损伤,其中最为严重的是对人类的损害。伴随核电的不断发展,核事故也在上世纪中后期频繁发生,如三里岛核电站事故、东海村核事故、加卡平地核事故以及近期发生在日本的福岛核电站事故等,其中发生在乌克兰的切尔诺贝利核泄漏事故号称是“史上最可怕的核事故”,致使21人当场死亡,数万人遭受核辐射后患上各种严重病例并导致死亡。核事故的危害不言而喻,核电在带给人们大量的能源供给的同时,其潜在的危害性也相当大。因此,预防和处理核事故理应被纳入核电发展的重要一环,做好核电安全相关工作,对预防核事故的发生和健康发展核电有重要意义。我国在核电建设中,应注意以下几点:

第一,新建核电站的选址要充分考虑到地理位置安全和环境安全。一是核电站建设的选址应保证有能力防御外部事件(如地震、洪水等)对核电站安全的潜在威胁,如将核电站建立在地质结构相对稳定的安全区域,远离地震频发地带,以此来预防地震对核电站的破坏;二是核电站的选址要适当保持与人口密度高的城市的距离,以预防核事故发生可能对公众产生影响,如核泄漏发生时可避免因为城市距离太近而遭受辐射,保持距离也为事故发生后相关预防治理留下了很大的时间和空间,对保证人的安全有重大意义。

第二,加强核电站的安全建设。在核能发电的各个环节加大预防、保护措施增加防护设施,多层次防止泄露,提高防护设备的防护质量等。技术是防止核事故的关键,在核电站安全建设中,应加大对核电站安全技术、原理及材料的开发和利用,利用先进的技术原理或先进的防辐材料抑制核事故的发生,也可用各种有效的防辐方法,在发生后力求将辐射泄漏和辐射降至可能的最低点,如福岛核电站加装钢板可一定程度上防止泄露。

第三,加强核安全监督和核安全文化建设。一是要加我国各个核电站的安全监督和检查,及时发现、排出可能潜在的威胁。可定期安排检测或不定期突击检测,对核电站安全设施进行全面或局部的检查控制,并对检测结果如实记录,对有可能出现的故障进行及时排除,防患于未然。二是要加强相关工作人员的危机意识,切尔诺贝利核电站爆炸事故的原因就在于工作人员的违规操作。在核电站安全控制中,要责任到人,使相关工作人员建立强大的危机意识,以督促其在生产作业管理控制中保持高度的安全意识,避免人为失误引起核事故的发生。

第四,建立快速反应的安全应急制度。尽管目前的核电建设已能达到很高的安全水平,但目前为止的核电运行实践表明,任何国家都不能完全排除发生严重事故的可能。为在发生严重事故的情况下,保障周边的公众安全和尽快降低事故带来的负面影响,核电厂营运单位和相关机构应制定安全应急计划,并在此基础上做好应急准备,使核电事故发生之后对事故的处理能迅速反应,并有章可循,将事故带来的损失和危害降至最低。

综上所述,核电的发展对我国经济、环境的协调持续发展有重要意义,利用好核电,对解决当前和未来国家能源危机、对生态环境的保护有重要作用。但是硬币都有两面,如若发展不当,就难以控制一些核事故的发生而造成对人类和环境损害。总的来说,核电的发展是优越的、可控的。加快核电建设是满足我国电力需求、优化能源结构、保障能源安全、促进经济持续发展的重要举措,也是减少环境污染、实现经济和生态环境协调发展的有效途径。

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[8]樊明武.发展核电保护环境[J].太原理工学院大学报.第41卷第5期.2010年9月.