中国核工业发展为“百年未有之大变局”注入稳定因子

2019年11月06日
本文作者:一得  热心读者
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导语:美国三里岛、苏联切尔诺贝利和日本福岛的核灾难反复触动人类核恐怖的神经。理智的亲核派和感性的反核派之间冲突不绝,全球核工业的发展还在犹豫徘徊。如何克服二元对立,是对人类智慧的重大考验。热心读者一得撰文指出,作为一个有重大国际影响力并胸怀人类使命的大国,中国必须保持清醒的战略判断并在国际上发挥引领作用。

 

日本福岛县君山市,在测试中心里检查人员正在用仪器测试从核电站周围撤出人员的辐射污染程度。
(图片来源:新华网)

 

核灾难对全球核工业发展的不利影响仍在持续

 

日本核事故之后,世界有核国家纷纷重新审视自己的核工业计划。以德国为代表的欧洲国家反应最为强烈,德国曾一度决定逐步彻底放弃核电,欧盟也推出了有计划的替核方案。世界核协会(WNA)《2018全球核工业现状报告》显示,截至2018年7月,在建反应堆有50个,为十年来最低,比2013年减少了18个。

 

世界各国1951年以来每年在建核电机组数量(2018年8月)
资料来源:世界核协会(WNA)《2018全球核工业现状报告》

 

全球核生产能力除亚洲在缓慢增长外,大部分地区从10年前开始进入退出或减产通道。随着发达国家更多反应堆到龄关闭和新建数量的急剧减少,如果没有中国和新兴国家的更大贡献,世界核生产能力将整体进入下降通道。

 

1954年至2018年世界核电机组建成与关闭数量
资料来源:世界核协会(WNA)《2018全球核工业现状报告》

 

我国在2016-2018年经历了三年“零审批”阶段之后,“十三五”核能生产规划恐难以完成,后续机组开工需求迫切。虽然“零审批”之前和之后批准的项目让中国在新建核电市场中一枝独秀,但中国在全球核能生产中的占比还是远低于美国。

 

1970~2017年世界核电生产能力
资料来源:世界核协会(WNA)《2018全球核工业现状报告》

 

人类核时代才刚刚开始

 

能源是人类活动乃至物质运动的基础。原子聚裂变奥秘是二十世纪人类最伟大的发现之一。核科学与技术已广泛应用于能源、工业、农业、医学等众多领域,随着人类科学技术不断进步,未来的核能必将以其独有优势发挥独特作用,服务于人类,并满足人类和平美好生活的需要。几次核事故阻止不了核能的应用,技术终将超越安全阻碍,人类核时代才刚刚开始,核能必将造福人类上千年上万年。

 

核技术有望终极解决人类电力供应问题。众所周知,1千克铀(U235)全部裂变释放出的能量相当于2700吨标准煤燃烧释放出的能量。正在开发的核聚变效率比核裂变产生的能量还要高出好几倍。核能高效,且裂变、聚变过程均无温室气体或其他有害气体产生,因此,一代代科学家和工程技术人员潜心研究和平利用核能,为人类社会服务。在清洁能源供应方面,核电特别是包括中国在内的世界各主要核电国家正在研发的核聚变堆,将为人类解决大规模安全稳定的电力供应问题提供理想方案。

 

核能是人类特殊环境电力供应的最佳选择。随着中小型反应堆技术的发展和成熟,核电将在满足岛屿、海洋平台、远洋运输、偏远地区等特殊环境下的电力或动力供应发挥独特作用。近年来,小型模块化反应堆(SMR)技术广受关注。美国能源部支持mPower、Nuscale两种模块化小型堆设计;俄罗斯KLT40S浮动核电站处于调试阶段,预计今年完工,RITM——200核动力破冰船首艘“北极号”2013年开工、2016下水。韩国SMART模块化小型堆完成设计,正在开展工程可行性研究。我国模块化小型堆ACP100已完成初步设计,具备工程条件;浮动核电站ACP25S、ACP100S,ACPR50S均在开展初步设计;“燕龙”低温供热堆正在开展方案设计,清华大学低温供热堆已完成初步设计。另外,利用放射性同位素衰变机理研发的放射性同位素电池(核电池)已成功用作航天器、心脏起搏器、海底电缆中继器等装置设备的电源。核电池技术的不断进步,将在航天航空、深空探测、深海探测、交通运输、电动机械等领域广泛利用。

 

核技术有望对人类探索太空带来革命性影响。电影《拯救地球》中描述的利用核能将处于险境中的地球推离太阳系重获生机的幻想也许只是幻想。但不能排除这种幻想会以别样方式呈现。当人类的眼光投向太阳系之外,核能便是能源不二的选择方案。在现实应用层面上,美国率先开启了一项公斤级小型核反应堆与斯特林发动机结合为外太空飞行器提供能源的研究。该核发动机(NERV)理论上一千年不用更换燃料。这必将对宇宙探索、卫星侦察、空间站建设、外太空星球基地建设、未来战争产生革命性影响。

 

科技的进步必将战胜安全挑战。这是被人类科技进步史一再证明的真理。因噎废食是一种短视行为。安全因素导致的世界核工业发展低潮持续时间不会太长。虽然短期内如上世纪中后期的快速增长已不可期,低潮后连续4年的缓慢增长或许还将持续,但核技术应用和核工业发展的前景定会光明。人类的今天需要核能,长远的未来更需要核技术。

 

中国发展核工业是自身重大利益的现实需要

 

我国核工业发展为中华民族站起来、富起来作出了重大贡献。1955年,新中国第一代党中央领导集体,为打破以美国为首的西方帝国主义的围堵封锁,在一穷二白、百废待兴的情况下,高瞻远瞩,毅然做出了发展原子能事业的战略决策。1964年,我国第一颗原子弹爆炸成功,随后成功研制出氢弹和核潜艇,初步形成了战略核威慑能力体系,打破了西方国家的核垄断和核讹诈,奠定了我国的大国地位,赢得了长期和平安全的环境。此后几十年,我国开始在和平利用核能和核技术产业崭露头角。1985年,中国大陆第一座自主设计、建造和运营的秦山核电站开工建设,实现了我国大陆核电“零”的突破,并先后形成了浙江秦山、广东大亚湾和江苏田湾等多个核电基地,推动核技术在国民经济建设中广泛应用并逐步形成产业化规模。

 

我国核工业发展在中华民族实现从站起来、富起来到强起来的伟大飞跃中功不可没。我国核工业发展对以新发展理念引领经济高质量发展发挥了重要作用。习近平总书记针对当前全球发展面对的困局及我国发展中的突出矛盾和问题,在深刻分析国内外发展经验教训的基础上,提出了必须坚定不移贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念。在确保安全前提下大力发展核工业,对落实新发展理念有较强的示范和溢出效应。

 

在创新方面,核工业带动了工业体系众多领域的转型升级。以核电工业这一高科技密集型的国家战略性产业为例,其发展扩大了我国在核燃料循环、核电装备、核技术应用等高新技术领域的产业规模,同时有效带动了我国高技术产业(涉及材料、机电、电子、仪表、冶金、化工、建筑)整体发展,还实现了对传统产业的改造升级。在长时间经济下行压力增大且暂时难以走出困境的情况下,为实现高质量增长,需要发挥核电建设对经济增长的拉动作用。核电建设投资大、建设时间长、技术含量高、涉及产业多,对地方经济发展可以带来乘方效应。一座装机规模500万千瓦核电厂,总投资可达650亿元,核电厂建设期每年可增加5000万左右的建安税,全部建成后每年可直接纳税30亿元,增加就业2万多人。此外,核电项目还能带动房地产、建筑、交通运输、城市基础设施、配套抽水蓄能电站等行业发展。按照当前核电建设速度的产出规模,每年将创造出数千亿元的国内生产总值,对于实现国家及地方经济平稳较快增长的目标作用显著。

 

在绿色发展方面,以2018年为例,我国大陆共44台商运核电机组,总装机容量4464.516万千瓦,全年核发电为2865.11亿千瓦时,与燃煤发电相比,核发电相当于减少燃烧标准煤8824.54万吨,减少排放二氧化碳23120.29万吨,减少排放二氧化硫75.01万吨,减少排放氮氧化物65.30万吨。

 

在促进国防工业协调发展方面,军民融合战略的实施,核工业的高质量发展为我军战略核力量建设提供了坚强后盾。核工业从诞生之日起,就同国防与军队建设特别是战略核力量建设有着天然的联系。而核武器是我国战略威慑的核心力量,是大国地位的战略支撑,是维护国家安全的重要基石,这就决定了核工业使命光荣、责任重大。作为一个将强未强的大国,当下必须把核工业发展放在战略位置。

 

建设中的中核集团福清核电现场(资料照片)
(图片来源:新华网)

 

推动全球核工业发展,中国责无旁贷

 

二十世纪五六十年代,核工业进入中国。世纪之交的二十余年,核工业助力中国,核工业的未来需要中国。

 

中国核工业兴起志在为百年未有之大变局注入稳定因子

 

能“平事”的朋友是最铁的朋友,对国际地缘政治产生最大作用的当属军事合作。能源特别是核能的特殊地位,决定了能源合作具有军事合作类似属性。能源是一个国家的命脉,关键时候能够为“游戏续命”的只能是真正的伙伴。中国作为世界和平的建设者、全球发展的贡献者、国际秩序的维护者,团结的对象越多,世界稳定的力量就越强。特别是沿“一带一路”延伸推动核工业合作,能进一步增强该倡议的感召力、凝聚力,让更多国家和地区的民众受益。

 

从世界核工业自身发展的可持续性上看,中国核工业不仅是稳定因子,更是引擎、舵手。发达国家产业资本和金融资本的逐利性,决定了一旦有偶发因素、安全事故导致资本利润受损,必然会发生投资抽离转向、行业发展和技术研发不持续等问题。社会主义国家制度性优势为世界核工业发展渡过难关提供保障。

 

担负全球性责任,既要踏脚实地还要“仰望星空”。宇宙的无穷奥妙吸引无数人孜孜以求。核能将是人类走向外太空的理想能源。小国、弱国没有能力也没有足够的国家意志支撑对人类未来的探求。只能是大国、强国和国家集团,才有能力有意愿担此重任。而国家集团更倾向于谋求集团内部的共同利益,全球责任大为逊色。美国奉行“美国优先”战略,又逐步走向封闭和自我。中国虽然暂时没有足够能力引领人类太空探索,但要在力所能及的情况下,在优先保证发展的基础上,以更多的人类情怀,更多地“仰望星空”。假以时日,中国也许会成为人类走向太空的引领者和最大贡献者。

 

中国宏大的核电发展空间是对世界发展的最大贡献

 

中国核工业与美日欧许多国家都有紧密合作。在全球经济增长乏力的大背景下,中国核工业发展对相关产业的强劲需求正当其时。若中国核工业“走出去”战略顺利实施,对合作国的经济发展也将产生积极影响。可以说,没有中国国内市场及其开拓的全球市场,类似西屋电气公司破产等事件,可能还将持续发生。与今天的中国“脱钩”,只可能是某些政客的一厢情愿。

 

中国核工业发展的“超级大蛋糕”,造福的是全球。2017年中国一次能源消费类型中,煤炭占60.4%,远高于世界27.6%的平均水平。核电占比仅为1.8%,不及世界平均水平4%的一半。

 

资料来源:前瞻产业研究院整理

 

全球核电的一致目标是至2050年能够占全球电力供应的25%,中国核电占比不到2%,发展空间巨大。

 

我国历史和预测并网的核电装机容量以及未来的目标
资料来源:前瞻产业研究院整理

 

“走出去”参与国际竞争是对世界发展最直接的贡献

 

国家原子能机构副主任张建华在新中国成立70周年新闻发布会上表示,中国核工业发展已进入世界前列。我国自主研制的第三代核电技术“华龙一号”,安全和性能指标达到了国际三代核电技术的先进水平,国内外工程建设顺利推进;引进第三代核电技术AP1000和EPR,全球首次实现商运;第四代核电技术研发处于国际领先水平,钠冷快堆、高温气冷堆示范工程启动实施。核技术应用产业规模不断壮大,已形成较为完备的产业体系,年产值规模保持在20%以上增长,成为促进国民经济发展的新亮点。中国核工业的发展,为“走出去”参与国际竞争提供了坚实基础。

 

“一带一路”倡议是核工业“走出去”贡献世界的主要平台。根据中广核统计,“一带一路”沿线中,有28个国家计划发展核电,规划机组126台,总规模约1.5亿千瓦。以第三代机组平均造价1.6万元/千瓦预估,市场总量约2.4万亿元。受政治、经济、军事等因素影响,中国核电企业要想在“一带一路”抢占市场份额,就需要调动国家外交、核能职能部门、核电企业甚至是军方等多方力量,集智攻关,全力推动。最近,有海湾阿拉伯国家合作委员会“领头羊”之称的沙特阿拉伯,把第一个也是该国当前唯一的核电项目给了韩国,令人多少有些遗憾。

 

我国现阶段核电“走出去”项目全球布局情况
资料来源:前瞻产业研究院整理

 

确保核安全是中国作为核大国头等重要的责任

 

世界核工业再也经不起核事故打击。人类必须致力于杜绝核灾难重演。9月3日我国首次发布《中国的核安全》白皮书,系统阐述了我国核安全的基本原则和政策主张,分享了核安全监管的理念和实践,全面阐明我国倡导构建核安全命运共同体的决心和行动,有效回应国际社会和公众对核安全的关切。我国要继续在加强核应急体系建设,完善三级核应急管理体系和救援能力体系方面走在世界前列,并按照国际原子能机构倡议,在全系统持续开展核应急安全改进工作。我们在核安全文化建设方面要有中国特色,坚决贯彻落实习近平总书记提出的“理性、协调、并进”的中国核安全观,努力营造“知核、拥核、兴核”的良好核安全文化氛围。我们要利用多种媒体、采取多种方式向世界宣传我国核安全建设现状、核安全技术发展和安全文化建设,为我国核工业健康可持续发展营造良好国际环境。

 

担负全球性责任要有自主创新能力

 

中国核工业要担负全球性责任不能止步不前。中国同以美国为首的西方世界的冲突,特别是中美之间持续的贸易战,再次让人们看清一个事实,国家间的战略博弈最终要凭实力说话,西方实施遏制中国的战略还将持续相当长时间,中国要发展核工业,不断提高对世界核工业发展的影响力,只能靠自己。从上世纪五六十年代我国核技术研究起步开始,中美在这一领域就处于“脱钩”态势。中美贸易战开始不久,美国能源部2018年10月率先宣布,美国限制向中国输出非军事核技术,以阻止所谓的中国非法将其用于军事和未经授权的方向。同时,由于担忧中国致力于从美国公司获取核装备和先进技术,也禁止中国企业参与美国及合作伙伴在民用核领域的兼并、投资行为。据雅虎财经网1月2日消息,微软联合创始人比尔·盖茨创办的核项目公司泰拉能源(Terra Power)因美国政府新规限制而放弃了与中国国企的行波堆(TWR)合作项目。我国以市场换技术的尝试再次被无情打破。在此之前,我国同西屋电气公司合作建设AP1000反应堆过程中,美方同样不让中国接触其核心技术。

 

提高自主创新能力,确保核能技术的世界领先地位,必须发挥社会主义制度优势,搞好顶层设计。全球核工业发展的暂时低潮,为我国弥补过去决策失误、加快发展提供了难得机遇。我国首部《核电中长期发展规划(2005-2020年)》(以下简称《规划》)不能如期完成已成事实,实施过程中引来诸多激烈争议,尤其是对“全盘引进、一步跨越”的建设思路议论更多。客观地说,《规划》争议颇多,也有特殊原因。一是受到了不可抗拒的外部因素,即日本福岛核事故的影响。二是核工业系统各方难免存在利益冲突。身处不同系统不同部门思考问题的角度也会有差异。国家政策对各方资源的投向投量及市场蛋糕分配产生重大影响,争论不可避免。我国核能发展“十四五规划”正在制定中,为此,一方面,必须充分发挥社会主义制度优势,要站在全局和长远的高度谋划核能的发展,既要兼顾各方利益,还要全国一盘棋;既要立足当前解决现实问题,又要放眼长远集中力量办成几件大事;既要谋求各行业各企业自身最大发展,还要倡导团结协作、甘愿牺牲、甘当配角。另一方面,战略定力在确保重大决策的科学性上至关重要。保持战略定力要有强大的抗干扰能力,每临大事有定气,面对质疑有主见,遇到挫折能坚持。对人类核灾难这样的突发性重大事件要有清醒的判断、独立的立场和科学的应对。保持战略定力就要坚定依靠自主创新不动摇,不能被国外一时一事的利益蒙蔽眼睛。一切引进都要围绕提高自主创新能力,预设毁约断供措施。保持战略定力要从国家层面关照各方利益、统筹多种资源,既充分征求各方意见,又勇于决断,科学确定发展路径。特别是要充分考虑军事利益需求,吸收军方人员参与规划论证,为建设强大的现代化战略核力量提供政策保证。

 

提高自主创新能力要更加重视基础研究。人类对原子世界的认知还非常有限。以“华龙一号”为代表,我国凭借庞大的市场优势,在核能大型装备研发方面有了长足进展,但在核能原理性、独创性研究方面与世界先进水平还有较大差距。在欧洲航天局的资助下,英国国家核实验室(NNL)和莱斯特大学实现了利用稀有化学元素镅进行发电(“太空电池计划”),这种供电方式意味着,新装置可在未来太空任务中持续供电400年。美欧等国在小型模块化反应堆(SMR)、国际热核聚变实验堆(ITER)等方面的研究也都走在我国前列。为此,我们要继续发挥“两弹一星”精神,更加重视激发企业自主创新活力,打破产学研隔断,集中力量取得更多原创性成果,抢占未来核电技术制高点。同时,在中西方对抗日趋激烈的形势下,中国要高举共享共赢合作大旗,发挥大国在科研合作机制中的引领作用,加强与发达国家核能研究合作,建立符合参与大型国际科学工程和研究合作项目要求的、职责分明、运转高效的决策、咨询和管理系统,保障各方面任务的顺利开展和实施。特别是要利用好由中、美、俄、欧盟、日本等参与的联合实施国际热核聚变实验堆研究组织,主动承担与核大国地位相称的国际责任,为人类新一代核能研发做出重大贡献。

 

 

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