我国核能发展的若干建议

我国核能发展的若干建议

清华大学核能与新能源技术研究院2012-06-05天津1内容我国核能发展的战略定位新建核电站要实行国际上最严格的核安全标准强化核安全保障体系美国形成911后安全措施的过程和经验对我们的启示2我国核能发展的战略定位

第一部分31强化节能优先，引导需求，合理控制能源消费总量突破资源环境的瓶颈性制约，保障能源供应安全，实现经济社会与资源环境的协调和可持续发展工程院提出，2020、2030、2050年能源控制目标：40、45和55亿tce按目前趋势，2020年将超过50亿tce，2030年将达60亿tce2加快能源结构的低碳化，逐步建立并形成以新能源和可再生能源为主体的可持续能源体系2020、2030、2050年非化石能源比重：15%、20～25%、30%～1/3，本世纪末实现近零排放1.1我国中长期能源发展战略核心要点43

确立CO2排放峰值目标，促使化石能源消费量尽快趋于稳定实现2℃目标，世界2015～2025年CO2排放需达峰值，我国争取2030年前后达峰值目前我国CO2排放量约70亿tCO2，峰值排放量争取控制在100～110亿tCO24加强先进能源技术的研发和产业化，抢占技术制高点，打造低碳竞争能力实现2℃目标，全球每年附加投资将达1.2万亿美元1.1我国中长期能源发展战略核心要点51核能将是我国未来可持续能源体系中的重要支柱2050年装机3～4亿千瓦，占一次能源比重10～15%，相当于20亿千瓦光伏电站。替代煤炭10～13亿吨，减排CO219～25亿吨，有效缓解资源环境的瓶颈性制约本世纪下半叶核能将是向低碳能源体系过渡的主力能源

1.2核能在我国中长期能源战略中的地位和作用未来核能发展对CO2排放的影响

2核能将对我国2030年CO2排放达到峰值起关键作用2030年，核电2亿千瓦，减排13亿tCO2，其后每年新增1000万千瓦，填补新增能源需求的30～40%如无核能，峰值年份可能延后10年左右，峰值排放量将增加15～20亿吨63核能对我国突破资源环境制约、保障能源安全将发挥不可替代的作用核燃料进口亦视为“准国内资源”，是大国提升能源自给率的重要途径，也是我国替代化石能源进口的重要手段核电对减少SO2、NOx、粉尘等常规污染物排放有重要作用4核能将成为在全球低碳发展形势下提升我国核心竞争力的高科技领域世界核电市场只被少数大国占有，我国有条件成为具有国际竞争优势的核工业强国

1.2核能在我国中长期能源战略中的地位和作用7

我国核能发展的指导方针“十二五”规划：“在确保安全的基础上高效发展核电”确保安全：确保消除对公众健康和环境产生严重影响的放射性外泄事故高效发展：应包含效率、效益、效能；涵盖管理体制、产业体系、技术和经济等诸多领域“指导方针”归纳为12个字，供讨论：战略必争，确保安全，稳步高效

1.3我国核能发展的指导方针（1）8

1.3我国核能发展的指导方针（2）战略必争：在全球低碳发展趋势下，掌握先进核能技术将成为一个国家核心竞争力的标志，核能应成为我国战略必争的高科技领域，要形成自主创新的核工业品牌，力争在世界范围内取得战略竞争优势。确保安全：坚持安全第一的根本方针，确保消除对公众健康和环境产生严重影响的放射性物质外泄事故。稳步高效：科学规划，有序推进，促使我国核电建设规模、速度、质量、效益协调发展。改革体制机制，加强与完善核电产业体制，安全监管体制和核电事故应急体制，努力实现我国核电稳步、高效和可持续发展。91.4我国核能发展的战略目标（1）我国核电机组技术上比发达国家六、七十年代建成的核电站有相当改进。当前要吸取福岛教训，进一步改进和增强安全措施，积极稳健发展。新建核电站要实行国际上最严格的核安全标准，并增强预防和缓解核安全事故的能力。1.4我国核能发展展的战略目标标（2）2015年：目前在建机组组投产后，总总运行装机可可超过4000万千瓦2020年：“十二五”平平均每年开工工5-6台，“十三五五”逐渐加大大开工规模，，2020年运行装机6000-7000万千瓦，在建建约3000万千瓦2030年：2020年后每年新开开工机组10台左右，2030年运行装机达达1.5-2亿千瓦2050年：运行3-4亿千瓦，占总总发电量20-30%11新建核电站要要实行国际上上最严格核安安全标准第二部分122.1我国在建和运运行核电站的的安全是有保保障的（1）福岛事故后我我国核安全局局、地震局和和海洋局联合合进行了评估估，结论是:我国大陆沿海海地区远离板板块俯冲带以以及引发大规规模海啸的震震源带，我国国沿海不具备备发生日本311地震海啸的条条件我国核电厂抗抗震防洪的设设计，均采用用了国际上较较为严格的标标准，安全是是有保障的13我国核电技术术具有后发优优势我国15台在运的和26台在建的核电电机组，比起起美国多数上上世纪七十年年代建成的电电站来讲都有有相当的改进进，吸取了美美国和法国多多年核电厂运运行的经验反反馈，尤其是是三哩岛事故故后的一些强强制改进措施施，均按照当当时世界上最最先进的标准准建造，特别别是在硬件上上。这种后发发优势，无疑疑使我国的核核能安全站在在了一个有较较高水平的平平台之上2.1我国在建和运运行核电站的的安全是有保保障的（2）142.2认真吸取福岛岛核事故的经经验教训，进进一步提高我我国核电的安安全性（1）我国虽有后发发优势，但在在应对极端自自然灾害或人人为破坏造成成的极端失效效及超设计基基准事故的条条件下，与美美国核电厂的的应对能力尚尚有差距。尤尤其对比美国国将进一步提提高的安全标标准，我国尚尚需做相当的的改进。152.2认真吸取福岛岛核事故的经经验教训，进进一步提高我我国核电的安安全性（2）为加强应对极极端自然灾害害、人为破坏坏和严重失效效的缓解能力力,应研究福岛事事故的经验,参照欧盟”压压力测试”和和美国安全检检查的实践，在核安全综综合大检查的的基础上，在在运和在建的的核电厂应找找出与最先进进安全标准的的差距和薄弱弱环节，包括括美国在911事件以及福岛岛事故后美国国将进一步提提高的安全标标准，分阶段段地对原设计计进行补充和和提升，不断断提高核安全全水平162.3严格执行纵深深防御的核安安全保障体系系，统筹核电电技术发展我国对新建核核电站的评审审执行我国核核安全法规《核动力厂设计计安全规定》（HAF102），该法规标标准在目前国国际上是先进进的，确定了了纵深防御概概念。新建核电站要要严格执行HAF102要求为标准，，还应积极汲汲取福岛核事事故的经验教教训，包括提提高应对长时时间全场断电电的能力、完完善安全壳内内氢气控制措措施，提升应应对超设计基基准外部灾害害的能力，以以进一步加强强和提升我国国核电站的安安全水平17强化核安全保保障体系第三部分183.1强化核电安全全监管：面临临的问题核电安全监管管难度增大机组数量和规规模进一步增增大，多种堆堆型、多国引引进、多类标标准和多种技技术并存，新老技术并存民用核安全设设备质量需要提高尚未建立完整整的民用核安安全设备标准准体系，关键键制造技术的的研发能力基基础较薄弱，质量管管理水平较低低193.1强化核电安全全监管：面临临的问题监管部门能力力需要加强人员队伍建设设不足审评监督能力力不强仅能对设计方方提供的核电电厂安全分析析报告的文字字资料加以审审评，而不能能采用实验验验证手段进行行更为独立深深入的审评；无研发能力力组织机构构设置需要改进进国家核安安全局不不是实体体组织机机构，影响法法规制定定环保部的的内设司司不易与其其他部门门协调203.1强化核电电安全监监管：建建议增强核安全监监管权威威性、独独立性、、有效性性设立实体的、、独立的的国家核安安全监管机构构，成为国国务院直直属机构构完善监管管手段，，提高监监管能力力提高核与与辐射安安全审评评能力强化核与与辐射安安全监督督能力巩固和健健全辐射射环境监监测、应急等能力提高研发发创新能能力提高国际际合作能能力213.2增强我国核核事故的的应急管管理体系系和能力力建设(1)认真总结结福岛应应急响应应的经验验教训核事故响响应的应应急准备备应极大大加强事故发生生到堆熔熔出现，，2~72小时；氢氢爆发生生：1~3.5天电源的恢恢复：直到事故故十天左左右，才才将电力力接入控控制室冷却水：是否及时时采用了了海水？？此外，，采用直直升飞机机注水的的方式，，毫无效效果却丧丧失了一一些宝贵贵的时机机政府和营营运者的的事故响响应联合合指挥部部，是在在三台运运行机组组全部发发生氢爆爆之后才才成立，，这肯定定影响了了缓解事事故的应应急响应应223.2增强我国核核事故的的应急管管理体系系和能力力建设(1)认真总结结福岛应应急响应应的经验验教训可能的缺缺失方面人力资源源：多个机组组同时出出现超出出了电厂厂已有的的严重事事故应对对能力的的情况，，必须要要事先为为这样的的人力资资源整合合与协作作作出周周密的安安排。物质资源源：充足的物物质资源源以对付付多个机机组事故故时的同同时需要要。法规、导导则的制制定:必须制定定必要的的法规，，明确各各级相关关组织、、部门的的职责、、相互关关系，及及处置。。事故响响应的导导则（包括EOP,SAMG,EDMG）日本在事事故报告告中明确确提出：：“不能能迅速和和足够的的动员救救援队来来提供应应急的物物资和支支持事故故控制，，这是厂厂区事故故响应没没有充分分运作的的原因。。”IAEA在6月20日的专家家报告中中指出日日本在危危机防范范及应对对机制方方面存在在巨大缺缺陷。233.2增强我国核核事故的的应急管管理体系系和能力力建设(2)我们在应应急准备备中急需需加强的的工作要建立统一的政府应应急体系系，避免免多头共共管。要解决在在事故时时，根据据事故级级别能迅迅速集中中所需的的技术力力量来应应对事故故，尤其其在事故故处置的的早期，，防止事事故的升升级与扩扩大。物质贮备备，要达达到既充充分，又又避免经经济上的的过分负负担，这这也需要要国家的的统一部部署。各电厂要要抓紧制制定严重重事故管管理导则则，并跟跟上国际际趋势，，扩大严严重事故故的情景景和范围围。243.2增强我国核核事故的的应急管管理体系系和能力力建设(3)我国应采采取的对对策和措措施完善管理理体制中央、地地方政府府、企业业集团和和核电厂厂之间的的统一协协调、指指挥以及及决策发生极端端严重事事故时，，提高中中央核事事故应急急协调委委的权威威性增强能力力建设极端外部部事件条条件的应应急能力力：电源源、交通通、通讯讯各种应急急资源的的调拨能能力事故处理理专家的的支持能能力专业化核核事故应应急救援援队伍的的建设253.3完善核电电站最终终安全责责任体制制核设施持照营运单位位直接负负责所营营运核设设施的安安全由于投资资主体的的多元化化和运营营的专业业化，核电厂持证形式式可能存在在不同的的模式，，要认真真研究，，尽快明明确。加强核电电站最终终安全责责任制，，同时应应强化业主公司司在核电电建设过过程中的的责任核电电建建设设专专业业公公司司的的责责任任建设设施施工工监监理理和和设设备备监监造造26911后美美国国提提高高安安全全措措施施的的过过程程和和经经验验的的启启示示第四四部部分分274.1911后美美国国采采取取的的安安全全措措施施，，在在福福岛岛核核事事故故后后的的核核安安全全评评审审中中得得到到充充分分肯肯定定1.基本本结结论论美国国目目前前的的核核安安全全监监管管机机制制，，以以及及由由此此导导致致美美国国核核电电厂厂具具有有的的能能力力，，使使得得在在美美国国不不可可能能发发生生福福岛岛核核事事故故那那样样的的一一系系列列事事件件；；而而且且已已经经实实施施的的各各项项缓缓解解措措施施，，能能降降低低发发生生堆堆芯芯损损坏坏和和放放射射性性物物质质释释放放事事故故的的可可能能性性。。因因此此，，继继续续运运行行和和批批准准建建设设核核电电厂厂不不会会对对公公众众健健康康和和安安全全造造成成迫迫近近的的风风险险2.结论论的的主主要要依依据据所有有美美国国的的核核电电厂厂都都建建造造得得能能够够承承受受包包括括地地震震和和海海啸啸在在内内的的环环境境灾灾害害美国国三三哩哩岛岛核核事事故故和和911之后后已已经经实实施施了了适适当当的的严严重重事事故故缓缓解解措措施施，，从从而而降降低低了了发发生生堆堆芯芯损损坏坏和和放放射射性性物物质质释释放放事事故故的的可可能能性性美国国目目前前的的核核安安全全监监管管机机制制是是有有效效的的284.2911后美美国国核核电电厂厂安安全全措措施施的的发发展展过过程程29三哩哩岛岛事事故故应急急运运行行规规程程EOP(EmergencyOperationProcedure)严重重事事故故管管理理导导则则SAMG(SevereAccidentManagementGuideline)911事件件大范范围围损损伤伤缓缓解解导导则则EDMG(ExtensiveDamageMitigationGuideline)4.2911后美国国核电电厂安安全措措施的的发展展过程程2001年针对商商业大大飞机机撞击击情景进进行评评估2002-05-25发布EA-02-026《OrderforInterimSafeguardandSecurityCompensatoryMeasures》》（ICMOrder）附件2的B.5.b节要求求2005年2月25日，在在对电电厂进进行了了一系系列检检查和和讨论论的基基础上上，提提出了了实现现B.5.b要求的的导则则NEI06-12《B.5.bPhase2&3SubmittalGuideline》》2007年8月所有在在运行行核电电厂承承诺实实现导导则要要求，，并作作为新的运运行许许可证证条件件2009年修改联联邦法法规10CFR50,10CFR52,10CFR73304.2911后美国国核电电厂安安全措措施的的发展展过程程B.5.b要求许许可证证持有有者，，利用用可得资资源（（readilyavailableresources）实现缓缓解措措施，，维持持和恢恢复堆堆芯冷冷却，，安全全壳和和乏燃燃料池池冷却却的功功能，，以应应对因因为任何原原因（包括括超设设计基基准飞飞机撞撞击））所致致的大大规模模火灾灾和爆爆炸所所造成成的设设施大面积积失控控。911以后的的改进进措施施由NRC发起，，以电电厂响响应为为主，，由业业界研研究机机构斡斡旋。。911后NRC和各电电厂实实际上上做了了大量量分析析工作作，特特别是是逐个个厂址址（site-specific）的评评估与与检查查。基基本背背景是是LOLA（LossOfLargeArea）314.3911后美国国制定定安全全措施施的方方法论论（1）由于无无法限限制可可能的的超出出设计计基准准的恐恐怖袭袭击的的范围围，因因此不不容易易确定定一个个包络络（bounding）的场场景，，因此此需要要一种种系统化化的方方法来提高高核电电厂的的缓解解能力力。此背景景下，，所有有核电电厂业业主需需要对对可能能的危危害进进行分分析，，以提提高该该电厂厂对由由大规规模爆爆炸或或火灾灾导致致的堆堆芯损损伤和和释放放的缓缓解能能力。。这些电电厂特特定的的评估估采用用“威胁胁无关关（threat-independent）”方法，，确定定电厂厂为防防止或或缓解解燃料料损伤伤的可可能的的、特特有的的策略略和措措施。。324.3美国911后提高高安全全措施施的方方法论论（2）NEI06-12（Rev.2）初步步结论论：基于包包络性性情景景的方方法不不可行行。由于对对人员员的影影响和和/或控制制室功功能的的丧失失，一一些可可能的的损伤伤情景景会对对正常常的指指挥和和控制制结构构产生生影响响。应提高高灵活活的响响应能能力，，可以以提高高核工工业成成功缓缓解这这些极极端工工况的的可能能性。。采用昂昂贵的的代价价增加加新的的固定定硬件件设施施不是是必须须的，，因为为事故故导致致的损损伤状状态对对这些些新增增设的的施缓缓解能能力的的损坏坏会像像对已已有缓缓解能能力的的损坏坏一样样容易易。《B.5.bPhase2&3SubmittalGuideline》》334.3美国911后提高高安全全措施施的方方法论论（3）系统化化的方方法、、流程程威胁无无关的的开发发思想想从关键键安全全功能能着手手，不不是从从包络络情景景着手手强调加加强初初始的的指挥挥和控控制能能力福岛的的经验验反馈馈亦说说明此此问题题的重重要性性强调缓缓解措措施的的灵活活性不一定定非要要采用用昂贵贵的代代价增增加新新的固固定硬硬件设设施有主动动性的的准备备：导导则和和规程程移动式式的缓缓解措措施：：厂内内可准准备的的厂外力力量的的使用用344.4对我们们的启启示（（1）针对每每个电电厂确确定改改进策策略候候选（（CES），从从关键键功能能入手手：BWR安全功能：PWR安全功能反应堆压力容器水位控制安全壳隔离安全壳完整性放射性释放的缓解反应堆冷却剂系统水装量控制反应堆冷却剂系统热移出安全壳隔离安全壳完整性放射性释放的缓解354.4对我们们的启启示（（2）反应堆堆受到到挑战战时，，初始始指挥挥和控控制能能力的的提高高在应急急响应应组织织（ERO，EmergencyResponseOrganization）完全全启动动前，，通过过指挥挥和控控制方方面的的提高高以改