核電的發展歷史是怎樣的?

2021-01-17 百家號

從2015年6月10日上市以來,在股市震蕩不已、接連跳水的兩周時間裡,中國核電股逆勢上漲,實現連續漲停,一路飆升。全世界50%以上的煤炭是中國人消耗的,但伴隨產業升級和節能減排,火電漸漸被「打入冷宮」,清潔、經濟的核電將更具吸引力。

今年,或許是中國的「核電年」。早先5、6月時,國務院多部委不約而同地密集調研國內核電項目與企業。6月15日,國務院總理李克強考察中國核電工程有限公司並要求核電裝備「要在國際市場樹立中國製造新形象」,在參觀中國自主三代核電技術「華龍一號」明確提出,我國未來要大規模發展核電。

我們不妨看看核電在歷史上走過的路。

能源危機誘發核電擴張

核能來源於核反應時原子核釋放的能量。1942年12月2日美國芝加哥大學成功啟動了世界上第一座核反應堆,產生可控的核裂變鏈式反應。隨後,這種能量被應用於軍事和民用領域。

自1951年12月美國實驗增殖堆1號(EBR-1)首次利用核能發電以來,世界核電至今已有60多年的發展歷史。目前,全球有400多個核反應堆,核電佔全球整體供電量一成。作為世界能源支柱之一,核電在保障能源安全、改善環境質量等方面發揮了重要作用。

1954年,蘇聯建成世界上第一座裝機容量為5兆瓦的奧布寧斯克核電站,英、美等國也緊跟其後。由於核濃縮技術的發展,到1966年,核能發電的成本已低於火力發電的成本,核能發電真正邁入實用階段。目前,發達國家投產利用的核電站,多數是中東石油危機後建的。

法國雖然不是最早建設核電站的,但通過發展核電,已成為世界上碳排量極低的國家。法國境內59座核反應堆每天都在源源不斷地給法國人民輸送即廉價又清潔的電力,提供法國70%以上的能源供給。

但在40年前,這種情況是不可想像的。20世紀70年代,石油發電是法國最主要的電力來源,因此需要從中東地區進口大量石油。1973年,中東石油危機爆發,石油輸出國組織OPEC在一年內將石油價格提高了4倍。這對於法國來說無疑是一個致命的打擊。

法國自己的能源資源非常稀缺,既沒有石油也沒有天然氣,而僅有的一點煤炭也已經快耗盡了,要想實現能源獨立,核能幾乎是唯一的選擇。1974年,當時的法國總理梅斯梅爾大膽地提出了一個瘋狂的核能發展 「梅斯梅爾計劃」。計劃中,到1985年,法國要建造80座核電站,2000年要建造170座核電站,最後實現法國電力全部由核電提供的宏偉目標。

實際上,「梅斯梅爾計劃」是一個法國能源獨立發展計劃,它也開啟了法國核電的大發展時代。因此,儘管「梅斯梅爾計劃」的實施沒有經過公眾和議會辯論,但它一經推出便很快被民眾所接受了。

雖然計劃得到了民眾的普遍支持,但它在法國科學界還是引起了很大的爭論。老一輩的科學家支持發展核能,因為他們更關注能源發展問題,而年輕一代的科學家反對發展核能,他們關注的是核能的潛在風險問題。

「梅斯梅爾計劃」發布的同一年,4000名法國科學家聯名向政府提交了一份請願書,建議成立一個獨立於政府之外的核能信息傳播機構,以確保法國核工業界為公眾提供真實和透明的信息,也就是「核能信息科學家聯盟」,簡稱GSIEN(法語縮寫)。在法國之後的核電發展道路上,GSIEN發揮著重要的作用。

退核風波絡繹不絕

從核電站建成之日起,它帶來的收益就伴隨著高昂的代價。利用得好,核能造福於民,否則,就等同於美國在日本投放原子彈的下場,甚至更糟。

1979年美國三裡島核事故和1986年的車諾比核洩露事故發生後,安全問題瞬間成為了全世界關注焦點,尤其是正在大力發展核電的法國。法國政府希望儘可能轉移法國民眾對三裡島核事故的關注,以減少核工業界的壓力。當放射性塵埃飄過歐洲大陸時,法國政府曾著名地宣稱,放射雲在法國邊境停下來了。

這個時候,可以說法國GSIEN在開展核電公眾溝通方面起到了重要作用。他們通過各種渠道儘可能地報導核事故的進展情況,給公眾充分講解了核事故和核安全的相關知識,以此提高了法國民眾對核電的了解程度,也得到民眾的高度信任。這為公眾接受核電奠定了很好的基礎。

2001年5月,法國易普索的民意調查結果顯示,70%的民眾認為核能是一個很好的選擇。2011年3月,在福島核事故發生之後,法國索福萊斯民意調查結果顯示,依然有55%的民眾支持使用核能。不過,在2011年日本福島核電站後,法國公眾開始了大規模的辯論,幾十年來法國對核能的嚴重依賴首次遭到質疑。

而德國,甚至面臨完全退出核電產業的境遇。在德國,自車諾比核電站核洩漏事故後,核能的開發與利用就一直備受爭議。爭議不僅僅集中在核洩漏、核輻射、核廢料的處理等方面,而是更聚焦於核能的「剩餘風險」上,即不管採取什麼樣的保護措施,使用核能都存在著人類不可操控的風險。2011年,德國總理默克爾永久關閉了17座核電站中的8座,並宣布剩下的核電廠將於2022年關停。

身為福島危機的罪魁禍首的日本在2013年9月之後也進入「零核電」狀態。在「後福島時代」,風口浪尖的日本遭遇到民眾的質疑及阻力,重新開啟核電發展道路面臨不小的挑戰。由於公眾對核能的強勢反對,許多核電站已經在過去的兩年中被關閉,日本正在走向脫離核能發電的道路。

這一事故的影響也輻射到瑞士等國家。2011年,瑞士政府決定放棄所有的建造新的核反應堆的計劃,並在2035年之前關閉現有的5個運作中的反應堆。

兩害相較取其輕

20世紀的倫敦、洛杉磯、東京、聖彼得堡……使用火力發電的城市,使城市汙染加劇和居民飽受霧霾之苦。今天的北京、孟買、開羅、墨西哥城、烏蘭巴託……一個接一個走上歷史的軌道,火力當紅,同樣付出慘痛的代價。著眼全球,各國都面臨著類似的困境:全球氣候變化呼籲電廠退役,但電力需求卻不曾減少。低碳發電市場表現疲軟,太陽能、風能等新能源難持大局。

歷史經驗表明,一個國家的經濟增長嚴重依賴持續增加的電量。據統計,全球能源消耗四成是用來發電。因此,世界需要更多的電力為發展和崛起提供動力。各國必須權衡二者的危害何者為輕。

與傳統能源(煤、石油、天然氣等)相比,核電無汙染、碳排放幾乎為零,符合各國節能減的訴求。核電的另一優勢是能耗少。核電發電和火力發電原理極其相似,以核反應堆及蒸汽發生器來代替火力發電的鍋爐,以核裂變能代替礦物燃料的化學能,再通過核反應堆中所釋放的熱能進行發電。

但從產能上說,1千克鈾全部裂變放出的能量相當於2700噸標準煤燃燒放出的能量。假設,一座100萬千瓦的火電站每年耗煤300萬~400萬噸,而相同功率的核電站每年僅需鈾燃料30~40噸,又在很大程度上緩解交通緊張等問題。

面臨全球變暖,傳統能源的衰竭,各國能源界漸有了新的共識:核能發電是減少碳排放、且相對成本較低廉的能源取得方式。因為福島核事故而放棄發展核電並不理智,全球需要穩定的能源供給,需要應對氣候變化。如果能在安全性上起到更好的控制作用,核電提供的機會遠大於它帶來的風險。

理性呼籲核電回歸

三裡島事故之後30年裡,美國都依靠改進原有的核電站來提升產能。直到2013年,政府才批准建設5座核反應堆,使核能重回能源舞臺。而車諾比事故的直接受害者烏克蘭,也沒有放棄核電領軍者的角色,目前計劃在2030年以前新建11座核反應堆,使目前的核電產能翻倍。在法國,公眾對核能的支持長期以來幾乎是不可動搖的。面臨是否繼續發展核電的選擇,法國政府決定進一步提高全國潔淨能源和再生能源的發電比例。

嚴重依賴能源進口面臨間歇性能源短缺的日本也正重新恢復核電事業。福島事故前,日本核電供應量佔到三成。2012年,停電壓力出其不意反撲回來,讓日本政府驚慌不已,屢有快速恢復核電之意。2015年初,日本首相安倍晉三推動重開舊核電站、建造新核電站的計劃,希望將核電供應提高到五成。

中國有豐富的水電、火電資源,大陸核電起步較晚。之後,又在自主或引入的發展道路之間搖擺不定。2014年6月13日,習近平總書記主持召開中央財經領導小組會議時強調,在採取國際最高安全標準、確保安全的前提下,抓緊啟動東部沿海地區新的核電項目建設。

這意味著我國核電也打破2011年以來的僵局,掀起新一輪建設熱潮。到2018年前,中國將完成建設13座新的核反應堆,在2020年前將核能發電比重由2%提升至6%。中國,也將更加依賴核電。

除去中國,據世界核能協會估算,目前有包括耳其、阿聯、越南在內的超過45個發展中國家同樣也在考慮興建核電站,市場空間巨大。

日本核危機對全球核電業的影響終將過去,核電發展必將迎來重要戰略機遇期。在拓展國際市場,擴大地緣政治影響力等方面,核電將發揮著越來越重要的作用。

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