后福岛时代世界核能产业发展论述
雷芳+娄思卿
[提 要]本文概括介绍世界核能产业的发展状况,对后福岛时代世界各国对于核能的态度转变及应对政策进行分析,从而呈现出世界核能技术发展的新态势。
[关键词]后福岛时代;核能;发展
[作者简介]雷 芳(1979—),女,东华理工大学地质资源经济与管理研究中心副教授,硕士生导师,研究方向为经济管理;娄思卿(1995—),女,东华理工大学经济与管理学院硕士研究生,研究方向为管理会计。(江西南昌 330013)
一、主要核电大国核能产业发展介绍
在20世纪50年代之前,人类在能源的使用方面只关系到物理方面的变化及化学方面的转化。第二次世界大战时期,原子弹的产生使得核能开始被广泛利用,例如军事、工业技术、航天技术等不同领域,美俄英法等发展大国也逐步开始对核能进行未来式的应用探讨。从世界范围来看,核能发展的区域性差异极其的了然,由于核能对国家的技术研究及地理位置方面的要求较高,使得现阶段呈现的核电厂各自拥有者都是对能源需求度强、财政供应富足及技术水平较高的国家,这些国家大部分分布于欧洲、北美以及东南亚一带。除去地理位置上的不均衡,各个核能发展国的差异也大多体现在核能技术的发展条件以及国家相关支持政策等方面。
欧洲的核能发电厂约占世界的三分之一比例,非常之集中,这些核能发电厂大部分都集中在欧盟成员国。50年来,欧洲的核能发展产业已经极为完整,从研究、建设到生产环环相扣,欧洲国家对于核能发电的优势极为认同。在核能发电的电量统计中,可以看出欧洲是全球核能发电的最大利用国,然而,各个国家对于核能发电的相关政策上却有着比较大的差异,其中,欧盟成员国有15个国家对于核能发电的技术方面有着很强的发展意愿。
(一)法国核能产业发展状况
法国是世界上利用核能发电的第二消耗大国,到现在为止已经有了近60台核电供能的联网机组。在2013年的核能发电统计数据中,法国以其73.28%的发电量占比居于榜首,成为全球中对于核能发电的使用比率最高的一员。20世纪50年代,法国就已经着手对原子能技术的开发及研究。法国的首座可供发电使用的反应堆在1956年投产,1959年和1960年法国又相继投产了两座反应堆。有了这些基础,原委会利用天然铀石墨开发出慢化气冷反应堆技术,这也成为法国在当时的核电厂建造中的主要技术内容。1973年10月第四次中东战争爆发导致了石油危机,这使得法国做出了利用核能大规模进行发电的决定,并对美國的压水堆技术进行了改进,制定出一项标准化的核能发电技术发展规划。现如今,法国的核产业体系趋于完善,更为独立完整,在向其它国运输电力的同时还能够保证自身的电力能源供应。第三代的欧洲压水堆技术现在已在法国使用,由于其核能的监管系统极其的严密、规范,至今未发生过任何重大核事故。法国的核能监管机构在20世纪中期设立,经过多次改革重组,成立了相对独立的核安全局,作为一个独立的行政组织机构,核安全局主要负责对民用核能的使用进行监管,并将核能的相关安全信息进行透明式公开。
(二)德国核能产业发展状况
作为欧洲能源的第一消耗大国,德国的煤炭储量极为丰富,然而石油及天然气等自然资源却比较贫瘠。1973年石油危机后,德国决定开发本国的核能发电技术,1986年由于核事故发生,德国的态度有所改变,直至三年后最后一座核能反应堆才被批准。尽管民主党派支持核电技术的发展,但是政府依旧宣布核电技术在此后的十年中将被放弃,公告一经发出,正在研究的高温气冷堆项目以及快中子堆项目也于1998年后停止,现如今德国的核能发电运行机组共有9台,2013年的核能发电量数据比例较2011年的25%下降了近10%。修订后的《原子能法》,德国以其作为核能利用相关的基本法则,其中对于核能相关设备、核燃料的反复利用以及废弃材料处理等问题都做出了详细规定,并公布了许可证的批准及担负安全责任的硬性要求。为了增加国家的电力供应,德国又开始加强对可再生资源的利用,预计到2020年提高国家可再生资源的发电占比至35%。同时,为提高核能安全管理信息的公开透明度,德国专门设置了一套较为全面的信息管理及记录系统,旨在于将最新的信息提供给利益相关者。
(三)美国核能产业发展状况
作为历史上核能产业发展的始祖,美国的核能发电技术较其他国家更加成熟,其核能相关的立法框架及安全管理制度比较完善。然而在20世纪70年代末美国发生了历史上第一次核事故,这使得国民群众对于核能的恐慌度开始上升,本国的核能产业也步入了长达30年的荒废时期。之后的30年内,除去某些允许延长使用期限或者扩大装机容量的核电厂,美国的核能监管会对于新的核能发电项目都是零通过。核事故发生之后,美国决定设立一个能解决突发事件的新联邦政府,所有的突发事故例如民用核能设备发生故障等都交由联邦政府做出处置。《核废料政策法》还规定,联邦政府需要对核废料中放射性高的物质进行处理,同时在内华达州的尤卡山内设置一个深层的核废料埋藏场地。然而由于内华达州本地居民的反对,政府不得不将尤卡山这一项目搁浅。在2012年,经由美国的核能监管会全体投票决定,有关新核能反应堆的申请原则上不允通过,除非核能高放射性的剩余废料能得到有效的处置。
(四)英国核能产业发展状况
英国的核能产业历史较长,有近50年的发展史,全球首座商业类核能发电厂坐落于英国,英国对于核能反应堆的技术把控程度极其的熟练,与之相关的核电厂建设规划及其运作都能得到政府积极支持,对于核能发电相关燃料的生产、运输供应以及最后的废料处置等方面管理较为完善。到现在为止,英国的商用核电厂总数量为14,本国的核能发电比例占总发电量的四分之一。在节能减排方面,核能供电也对本国做出了较大的贡献。数据表明,英国二氧化碳排放量的减少,有近十分之一的数量都是核能发电的作用。在选择核能产业的相关技术合作方中,英国应该是最佳选择,由于英国的核能市场极其大,加上国家对于核能发展高度重视及支持,使得多数国家在其核能方面进行投资。同时,英国优秀的人才资源以及高端的核能技术使得它在核能发展中占尽优势。对核产业链的配备完善以及完整的核能后期服务体系让英国形成了一种相对较为稳定的市场环境。
三、后福岛时代世界核能产业发展分析
(一)德国为首的部分国家有意放弃核能使用
福岛事故发生之后,世界各国对于核能发电表现出截然不同的态度。有些国家持怀疑和退缩态度,其中以德國和瑞士为代表性国家,瑞士政府表示本国已经存在的核能反应堆超过其运行寿命后,不会再建设可替代的反应堆。德国近几年把主要目光放到可以再生能源的发展上,现在处于运行状态的核电厂有9座,2013年该国发电量占到德国供电总数量的15%,但与2011年相比发电总量相对减少,这与福岛核能泄露事故发生之后,国家临时关闭的8座核电厂有关。所有的核电厂计划在21世纪20年代全部停运成为德国调整核电策略的第一步,德国将成为近25年以来第一个主动放弃核电技术欧洲工业化国家,在德国宣布放弃核电后,意大利、瑞士、科威特等国也相继表示将会全面放弃核能这一资源。希望“早日摆脱对核电的依赖性”这一目标也出现在日本政府2012年的“可再生能源及环境战略”草案里,其中“零核电”目标分两个阶段计划实施,18年后核能发电在日本所占比例将低于百分之十五,自此之后努力做到零核电。美、法、韩等国尽管没有停下发展核能供电的脚步,但都对核能项目安全进行了全面调查,主要针对正在建设和正在使用的核能发电机组开展了大范围的安全评估调查,并且根据相关结果做出了相应改进措施,从而加强了核能供电的安全性。
(二)美、英、法等核能大国及发展中国家对核能产业发展仍持有乐观态度
与这些国家相反的是,美国能源部开始进一步加快小规模核能反应堆的实体化利用。核能监管会也对此提出了一些建议,希望在意外事故发生时,比如短期内无法修复造成的电力供应中断或者核能反应堆大范围受到损坏,核能发电厂应具有应变措施的能力。核能事故后第二年,美国在近30年的停滞期后又通过了两个新核能反应堆的建设,这两个新反应堆所运用的系统是非能动型冷却系统,原理是使核能燃料棒在重力及冷凝的共同作用下被冷却,这样可以避免像之前的福岛核事故这一类重大灾害事件的发生。法国的核能发电量占总电量比的四分之三,它是全球使用核能进行发电的频率最高的国家,法国方面表示他们不会因为此次事故而放弃核能发电,他们认为如果要保证国家的能源足够,核能是不可或缺的选择。英国方面也认为应该将核能产业继续发展下去,在新发表的核能发电建设方案里,英国计划建设装机容量更大的核能发电厂,并在21世纪中期前新造22座核能反应堆来代替现阶段运营中的20个核能反应堆。加拿大的人口稀少、地域广阔,自然能源极为充裕,然而在可再生资源的开发方面,加拿大相关部门仍旧加大研发力度,目前主要的发电途径是水能发电。核能方面加拿大将4座核电厂的大部分机组都建设在安大略省,其中还有一座是目前全球正在运营中最大的核电厂。亚洲地区正在使用中的核能发电组超过120台,其中大半为日韩两国,中国和印度正在建设中的核能发电机组数量领先于其他国家。据国际相关机构的推测,世界的核能发电使用情况将在以后的20年间得到发展,尤其是亚洲;国际能源署也表示,在之后的30年内,发展中国家的核能发电使用增长比例会大大提升,特别是中印这两个正处于发展阶段的大国。印度表示在40年后本国的核能发电利用比率将从3%提升至25%,而中国表示未来会尽全力降低能源比例中化石类能源的占比,大范围的扩建新核能发电厂,并在相关技能领域加大研发投资,可以看出,中国节能减排的重要因素就是未来核能的发展。
四、总结
随着世界新形势的不断发展,全球核电技术也为适应这种新的发展态势而不断的进行探索和研究,在对核电技术的研究开发情况进行了大量的数据分析和整理后可以得知,近年来全球核电技术表现为几个新的发展方向和形势。第一,以提高安全为目标,降低由于反应堆内芯熔化以及其放射性对外部环境产生的风险系数,减少因核物质泄露等发生重大威胁事故的概率,消除社会公众对核能的担忧。第二,为了进一步提高核电在社会生产中的经济作用,如何减少核电建造的成本就成了一个关键点,这样才能使得核能发电逐步发展为有竞争性的清洁型新能源。第三,努力降低核能废弃料的产生,尤其是高放射性核素的生成以及长寿命核素的生成,核能废弃料处理方式和方法的建立是减少核废料产生量的有效手段,可进一步减少对人们以及生态环境的影响。此外开发方式的模块化,建设具有多种用途不同规模的反应堆,强化核能的安全保护措施,预防不同原因发生的核扩散,防止恐怖人员制造袭击事件,以及研制发明具有新功能的第四代核能系统等等。
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[责任编辑:朱晨光]