国家核电发展前景与安全文化

摘要：

中国能建多少核电？改革开放30年来，老百姓生活有很大提高，这是国内外多数人普遍承认的事实。但同样应当承认，国家的资源和环境付出很大，境况触目惊心。去年初的冰雪灾害，4月太湖再次出现蓝藻，今年2月山西又发生矿难，突显国家能源配置和环境安全问题严重。

离开校门，在反应堆上工作了45年，退休后仍感知识偏狭需要学习。好在有充足的时间上网搜索关心的课题，容易“荡”得到大量信息。有了感受就想与同行共享，交换意见。

应当说明的是：本文的立场和观点与任何部门或单位无关。如得以发表或被转载，希望的反响是批驳和辩难。那才对发展核电有益。

中国能建多少核电？

改革开放30年来，老百姓生活有很大提高，这是国内外多数人普遍承认的事实。但同样应当承认，国家的资源和环境付出很大，境况触目惊心。去年初的冰雪灾害，4月太湖再次出现蓝藻，今年2月山西又发生矿难，突显国家能源配置和环境安全问题严重。如果说去年7月初日本北海道G9峰会讨论“温室气体长期减排目标”，有布什政府充愣，中国的表现还过得去，恐怕今年4月英国伦敦的G20峰会，就得明确承担义务了。CO2发射总量即将赶上甚至超过美国成为“老大”，全国电力装机总量超过8亿千瓦，煤电比例超过78％。好多外国研究机构早就关注我们环境问题的严重性[1]。我们必须改善环境，维持经济增长，千万不能“因增长而窒息”，威胁广大人民的健康和生命安全。经济欠发达国家和地区环境抵抗力最薄弱，内地比沿海环境抵抗力更薄弱。我国沿海经济发达地区环境污染够严重的了，长江三角洲江河湖汊有的水已经发臭。下一步怎么办？总不能把那些高能耗、高污染的企业搬到内地去，发展那里的经济。

好在政府高度重视能源配置和环境安全，大力发展水电、风电和太阳能发电，关闭高能耗、高污染的小火电。认真贯彻“积极发展核电”的方针。以这次金融危机电力负荷下滑为“契机”，把“发展核电作为当前调整能源结构的优先选择”，快速推进核电建设。把2020年建成4000万千瓦核电的指标提调整为建成7000万千万，在建3000万千瓦，“力争2020年核电占电力总装机比例达到5%以上”。

有人担心核电要“大跃进”了。其实，早在中东“石油”危机的1970年代美国和法国就被逼得“大跃进”过，而且很成功。以中国人口之多、国土面积之大，外汇储备之高，10年内建成60台百万千瓦的核电机组，不能算“大跃进”。目前开工建设的核电机组，除三门和海阳的12台AP1000外，都是成熟的、没有政治、技术、经济风险的核电机组。

世界普遍认为，核电是唯一证实的、能以基本负荷方式大量提供电力的技术，既可靠而又没有空气污染，或者说不发射温室气体。水电、风电、太阳能发电也很环保，但不能保证带基荷长期连续运行。

未来中国需要多少电力？需要多少核电？有人估计，2020年中国电力装机总量或有可能达到15亿千瓦。那么，2030年和2050年是多少？据估计，即使不考虑履行《京都议定书》的减排目标，“8.9亿装机容量对于中国的火电来说已到峰值”。“大力发展水电”，积极扶持新能源，剩下的“发电能力都需要核电来补充”[2]。如果2020年中国核电达到7000万千瓦（0.7亿千瓦），占国家电力装机总量的5％，那么2030年就有可能达到2亿千瓦，而且2050年还可再翻一番，届时使核电占国家电力装机总量的25％以上。

以这样的速度发展，到2050年中国核电在电力配置中的份额，与世界核大国相比仍然偏低，不值得“核电人”沾沾自喜。中国核电应当有更远大的奋斗目标。

铀资源不是核电发展的“瓶颈”

近期大规模发展核电，需要有大量铀资源。

也许是被1960年代“三年自然灾害”饿怕了，我对国家大规模发展核电总有些焦虑。“粮食”从哪里来？过去人们常说中国是个贫铀国，直到2007年世界铀资源“红皮书”报道中国的铀资源还是4.88万吨（回收成本130＄/kgU），占世界已知可回收铀资源的1％[3]。其实，过去各国把铀资源作为重要战略储备，上报国际原子能机构(IAEA)的数字偏保守。美国三里岛事故和前苏联切而诺贝利事故，使世界核电发展停滞，几个国家宣布分阶段关闭运行的核电机组，曾使世界铀价格低得不可思议。中国核工业总公司曾为筹集外汇，超低阶出售“黄饼”；2000年铀价一度跌到10美元/磅。1985－2005年间开展的铀勘探也很少。

随着全球核电复苏，第二次铀资源勘探揭示世界铀资源有巨大增加。世界资源专家早就预计，勘探工作显著增加立即可使已知经济资源增加一倍；根据与其它金属矿物类比，预期目前价格水平加倍，到时能使标准资源增加十倍左右[4]。去年6月，中国核工业地质局总工程师张金带在“2008年中国核能行业协会年会暨中国核能可持续发展论坛”表示，我国正在做新一轮铀资源潜力预测，资源量或超200万吨[5]。连闻所未闻的近邻蒙古国也发生了“铀”革命[6]，据估计铀矿有130万吨，预示我国“内蒙古鄂尔多斯盆地、二连盆地砂岩型铀矿”有很大的潜力。

上述信息令人、特别使核能工作者振奋。国家经济快速增长、环境污染后果日渐严重、石油价格飞涨压得国家喘不过气来，能源问题已经成为影响经济发展和国家安全的重大问题，大力发展核电已经成为国家的现实选择。现在发展核电有“粮”了，我国核电具备了规模发展的条件。一个装机容量100万千瓦的压水堆核电机组，60年运行寿期需要1万吨天然铀。我们有200万吨铀资源，就可以放心建造200台百万千瓦（2亿千瓦）的核电机组，不必担心“断粮”挨饿！

目前世界多数核电大国所用天然铀，主要来自国际市场（俄罗斯和加拿大除外）,而大多铀资源丰富的国家自身却没有核电。因此铀资源市场注定是全球化的市场。建立国内生产、海外开发、国际铀贸易三渠道并举的天然铀资源保障体系无疑是正确的方针，我国核电装机总量完全可以超过2亿千瓦。

铀资源是全球化市场，铀价格必然有波动。要抓住时机，开展国际铀贸易。近期内金融动荡、经济下滑，国际铀价仍将延续下跌态势。去年10月，铀市场大幅跳水。每磅八氧化三铀现货价格跌幅近30%，只有46美元。国家和核电企业应适时进行资源储备。即使按照天然铀价100＄/kg计算，一台100万千瓦核电机组60年运行寿期天然铀成本只有10亿美元；为同容量火电机组同期进口煤炭费用的1/15（进口煤价按100＄/吨计）。天然铀价格过低或过高（≦40＄/kgU，或≥130＄/kgU）都是不持久的，也不利于世界核电健康发展。传播“要有铀价达到500美元/磅的思想准备”，没有任何事实根据。因为早就有人估算过，即使用上个世纪80年代的技术从海水提炼铀，成本也就在200－400美元之间[7]。况且天然铀不到燃料成本的1/4，对发电成本的影响很小[8]。

我国核电发展技术路线已经确定。坚持发展百万千瓦级压水堆核电技术路线，实施中采取技术引进和创新相结合的方针。为使我国核电建设不停步，满足电力发展需求，以现有成熟的二代改进型核电技术为基础，通过设计改进和研发，建设一批百万千瓦级压水堆核电站。这是一条正确的规模化发展核电的道路。即使暂不考虑新引进的AP1000，到2020年建成的7000万千瓦核电装机容量都是二代改进型，也不到可建造装机容量的30％，还有70％的余地建造较先进的第三代核电，仍然是那时世界核电机型比例最优秀的国家。

应当意识到，我国人口众多，要在保护环境的同时使经济继续发展，让老百姓过上像样的生活，必须不停步地加速核电建设，此外别无出路。铀资源市场是全球化的市场；核燃料循环产业是充分市场化的国际化产业，我国必须成为世界上核电规模最大的国家。

发展核电的基本经验和教训

但是，要使中国核电顺利走上快车道，还必须坚持最基本的成功经验不动摇；牢记过去的教训不折腾；规范管理，充分发挥企业的积极性；创造“公平”、“良性”竞争的外部条件；规划和保护国家资源，保证正常供应；激励设备制造厂商提高设备制造能力和设备质量，提高设备国产化水平。

对于世界绝大多数国家，核电属于“舶来品”，有个引进、消化吸收、积累经验和创新的发展过程。但有的国家发展较顺利，有的走了有些弯路。总结起来，最基本的成经验就是坚持轻水堆技术路线；引进先进技术，加快发展速度；走标准化、系列化道路，逐步提高国产化水平。纵观世界各国核电发展的道路，最基本的经验就这么简单。其中最成功的是法国，核电比例已达到78%；日本和韩国也比较成功。美国是压水堆核电的发源地，但标准化、系列化道路走得不好，现在已有认识。

我国发展核电借鉴较多的是法国经验。80年代从法国成套引进M310型核电机组。最初大家还不大适应，但很快认识和觉悟了。经过消化吸收，已经走上正常发展规道。在建的核电机组也都坚持标准化、系列化方针。应当客观、公正地评价引进M310技术对我国核电发展的积极作用。它培养了中国核电建设和运营队伍的科学思维和严谨的工作作风，使我国与国际核电技术水平的差距大幅度缩短，也为后续三代核电技术的引进、消化、吸收提供了技术基础和支撑。

但终究西屋公司是压水堆的“祖师爷”。中国核电再前进一步，从西屋引进AP1000，大家寄托了很高的希望。早在招标初期，多数核电专业人士就倾向于AP1000。因为它采用非能动安全技术，理念先进，系统简单，设备数量减少，是一种基于成熟技术的新堆型设计。但开标结果，大家很吃惊，因为价格高得“离谱”！进一步深入了解发现，因刻意追求过高的安全指标，引进屏蔽泵存在技术风险，对主工艺系统性能的影响也有待实践检验。因对整体设计的成熟度存在疑虑，希望通过首堆实践验证，再全面铺开。

这种见解是有道理的。因为我国核电专业人氏通过30年实践，有许多的经验和教训。知道任何上工程的项目，必须是“实践证实的”技术。即使是引进的、有参考电站的工程项目，也要对设计改进进行全面审查，能不改的尽量不改。贪图先进，采用任何未经证实的技术有巨大的风险。经济损失之大、政治影响之深，真是“刻骨铭心”。

大亚湾工程是我们首次引进的世界第N（>20）台M310核电机组。因同类型机组运行发现运行中控制棒受横向水力影响贴靠在导向管壁上，担心影响落棒时间，改用法国新系列机组设计的导向管。调试期落棒试验发现大量控制棒落棒时间超标，被迫全部恢复原设计，致使工程仅因此延期6个月。

田湾工程是我国首次从俄罗斯引进的VVER机组。但相对巴拉可夫参考电站做了很多改进。调试发现的问题很多。特别值得注意的是蒸汽发生器（SG）传热管外表面应力腐蚀和主泵密封设计共模故障，曾引起高层严重关注。我国首位核电设计大师、中科院士欧阳予时任电站总工程师，对不锈钢管道应力腐蚀问题很有经验，曾向俄方提出SG运输保养期间的保护问题，但俄方以有防护措施为名未予采纳。结果调试发现多台SG传热管出现大面积应力腐蚀裂纹，反应堆未运行就堵了几百根传热管。主泵密封采用的无油润滑技术曾在潜艇堆上用过，移植到百万千瓦级核电机组的主泵上，先在实验台架上做了试验。设计审查未提出问题。曾有人问当时的电厂总工程师马一（留苏的热工水力专家），世界大型动力堆都是油润滑，为什么俄罗斯采用水润滑。回答说“水润滑好哇！”未引起注意。结果因工厂台架试验不充分，调试期间主泵密封在未曾试验过的工况下运行烧毁，属于共模故障。必须修改设计，并补充台架试验。田湾核电站因处理调试发现的各种问题首台机组推迟两年多。

大亚湾核电站成功运行多年后，为提高效率、革新挖潜，曾与西屋公司签约对装卸料机进行改进。只是因为稍微不慎，留有小缺陷，使大亚湾几乎陷入绝境。事后西屋人后悔不迭。

核电界专业人士技术上普遍偏于保守，核电厂业主尤甚。因为业主追求的是工程造价合理，按期建成，安全稳定运行，对引进新技术、创新、改进存在思想顾虑。在这方面，国际教训更多，不一一赘述。

通常核电工程设计问题在设计审查中发现并得以纠正，如造成的损失为1，在调试中发现造成的损失则为10，而在商业运行后发现造成的损失为100。设计方对此负技术责任，负责免费予以解决，由此造成的经济损失赔偿不起。大亚湾和田湾工程都进行过设计审查，但深度、水平和手段不足，审不出重大设计技术问题。所以一切政治和经济后果只能由业主负担，有苦说不出。但第二台机组取得了经验，一般都能如期建成发电，几乎成了规律。业主对新技术比较保守，不愿吃第一个“螃蟹”。

对于AP1000，美国电厂业主就很明智。看中国人首先吃AP1000这个螃蟹，而且一家伙吃四只，所以勇敢起来。建成时间在中国的三门和海阳之后。估计，中国的核电专家对AP1000工程设计也要进行设计审查，还是采取慎重的态度为好。至少先不要说我们“100%地消化吸收了技术，非常细化地掌握了这一技术核心”[9]，因为我们还做不到。

我对AP000设计有很高的评价，诚心希望三门核电首台机组顺利建成发电。但对按期不抱过高的希望。因为西屋毕竟几十年不搞设计，真正有工程设计和现场管理经验的专业人员不多，小的设计差错和不协调在所难免。但愿不出现颠覆性重大问题，过多延误工期，以减少业主的经济损失。

我的“概率安全评价”（PSA）观

概率安全评价或概率安全分析（PSA）是很专业的技术术语。就是在核电业内部，也不是很多人非常熟悉和充分了解或重视。但近来在核电宣传中炒得很热，似乎成了天大的问题。对此，我不敢苟同。在核电知识还没有广泛深入普及的环境下，引用很专业的技术术语容易把复杂的技术问题简单化，使普通公众甚至政府官员和上层领导产生误解，或造成误导，有时反倒不利于加快核电的发展。

说老实话，核电行业大多数从事具体工作的人并不很重视PSA。从事核安全分析研究的专业技术人士抱怨，核安全监督部门督促，目前核电厂的PSA工作有起色，但还处在“初级”阶段。这并不说明核电厂的人不重视核安全分析和研究，因为它和PSA不完全是一回事。我就是在这个过程中受了点教育，只能谈谈个人对PSA的认识。

PSA是个好东西，是核电厂进行安全分析的得力工具。通过对一个或多个系统的大量统计和科学分析得到的结果，能够指出系统内影响安全的薄弱环节，使技术改进更具有针对性，以堵塞漏洞，提高机组的运行安全。这也是美国核安全管理委员会（NRC）在美国核电厂大力推进“风险预知”管理的原因。NRC要求对电厂进行PSA，重视电厂设计发生“堆芯熔化”和“大量放射性环境释放”的PSA数值，希望新电厂设计的PSA目标尽量高些，但明确表示不排斥传统型核电厂的设计[10]。因为电厂的PSA数值并不代表一切，它只是指电厂设计发生某种事故的概率＝可能性。这个数值和采用的计算模型、电厂设备失效数据库有关，通常不确定性是数量级的，正在努力使之准确到2－3倍在内。至于建成运行的电厂，计算出PSA结果具有警示意义，但不能糊涂。核电业的上层领导，特别是电厂业主、管理和运行人员一定要牢记，“事故的可能性是真实的”，时刻保持警惕。如果念念不忘计算的PSA数值，真的以为“发生严重事故的概率就像天上落陨石”，可以高枕无忧了，那才是天大的误导！　一个核电机组能否保证安全可靠稳定运行，不仅取决于设计，更重要地取决于设备制造和安装质量，以及正确的运行和维护，不是计算的PSA。

现代核电运行的历史证明核电是安全的。尽管70－80年代发生了美国三里岛和原苏联切而诺贝利事故，但世界核电设计、设备、建造和运行作了很多有针对性的改进，之后再没有出现类似的严重事故。特别是压水堆，运行记录非常好。美国的100多台核电机组绝大多数是70年代建造的，近20年来运行得特别好，致使轻水堆技术的奠基人、原美国橡树岭国家实验室主任阿尔文M温搏格博士称之为核反应堆“不死”，“预计的反应堆寿期显然比我们给这些反应堆颁发特许证时估计的30－40年长得多”；美核管会前主席理查德梅瑟（RichardMeserve）估计，美国103个动力堆基本上全都会得到至少另外20年的运行许可”。

现代反应堆比以前安全，但要时刻保持警惕，防止发生严重事故。“如果核反应堆得到正常的维护，就“绝不”会损坏”；如发生了“令人惊恐”的事件，“显然是电厂管理和运行实践崩溃的结果”[11]。

“内陆核电站”和“内陆核电厂标准化设计”

有人提出“内陆核电站”概念，说“AP1000是专门为内陆核电厂设计的”[12]。还说要进行“内陆核电站标准化设计”[13]。其实，一种堆型的核电机组设计，没有“内陆”与“滨海”之分。建在海边就是“滨海核电站”，建在在内陆就是“内陆核电站”，二者没有本质的差别。我国现在运行和在建的核电机组都在沿海地区，用海水直流冷却经济方便，不采用冷却塔。有人认为建在海边、没有冷却塔的核电站是“滨海核电站”的特征，而建在内陆、采用冷却塔方式冷却的就是“内陆核电站”，这是误解。世界大多数核电站建在内陆，多数采用冷却塔作为冷却和排出余热的“最终热阱”。但如场址附近有很大的湖泊或机组容量不是很大，也有不建大型冷却塔、采用直流循环的。建在海边的核电机组，也可用冷却塔作为排出余热的“最终热阱”。因此，“冷却塔”不是区分“内陆”和“滨海”核电厂的标准。

任何一种堆型的核电机组，无论建在内陆还是海边，都要根据每个场址的特征进行具体设计，不能完全照搬。一般情况是相同容量的标准化设计（如M310或AP1000），核岛设计不变，核辅助系统尽量少变，常规岛设计根据需要改变（零米层标高和设不设冷却塔），其余的辅助系统设计灵活多变。全世界两个完全不同场址不可能有完全相同的“标准化设计”。即使外观相同，内里也有差别。所谓“内陆核电站标准化设计”，最多是择其大要做个“大型冷却塔”的标准设计而已，其它方面只能是原则性的设计考虑。说成“内陆核电厂标准化设计”，有“小题大做”之嫌。

直流冷却核电厂常规岛零米层标高与冷却水体平面和水位变化范围相关，要适当调整。否则，可能很难堪。

附带指出，就内陆核电堆型而言，AP1000放射性废液处理系统的设计并不如M310更合适我国的规范标准。清华大学方栋教授对此有专题研究文章，不妨看看[14]。

政府管理与监督机构

国家机构改革，核电划归新设立的能源局。核能管理的其它职能分割成很多条块，没有一个机构统领核能发展的全局，不利于国家核电的进一步发展。核电看起来就是利用核能发电，但只是核能综合利用“产业链”的一个环节，前端和后端、基础构架和科研发展仍然与核能综合发展有隔不断、也不可能割断的联系。目前能源局不管核能发展的科研，核电发展的后劲从那里来？新一代核能由哪个机构负责？核军事遗产怎么处理？世界各国都有名正言顺的国家机构统管核能发展（原子能委员会），美国能源部的前身就是原委会；世界各国都设有专门的核设施监管机构，美国的核管会就是从原委会分裂出去的专职监管机构。国家机构的设置要体现和落实“科学发展观”，考虑世界各国核能管理的经验和教训，理顺关系，构筑全面、综合的管理机构体系。按照经济学家郎咸平观念，说中国核电没有“系统”，不为过[15]。　　单就核电技术的决策体制而言，目前国家和政府的决策过程也不够科学合理。既没有广泛的基础研究，也没有多方面的决策信息输入。信息不公开，没有不同意见的充分表达和沟通，很难保证决策的科学性。一旦失察，后果严重，最后是政府背黑锅，国家承担损失。重大、全局性的技术决策，政府要出题目，开展多方面的科学研究；要有公开的渠道提供研究成果和多方面、哪怕是反对意见的表达；即使舆论完全一致，也要留有听取反映的间隙，修正最终决策的可能。因为中国早已进入“常人政治”时代，政府和国家的领导人决策重大经济和技术问题，更要十分谨慎。

眼下，中国核电发展局面可以用“如火如荼”来形容。“二代＋”核电目前占据优势。“三代”还在引进过程中，重大设备试验还没有完成，就迫不及待地“抢占”地盘，说是“内陆核电厂要坚决贯彻国务院的决策，建设安全性更好的AP1000核电机组”，而且要通过改进增容建造有自主知识产权的“新一代”大型核电站（疑指压水堆）。有“第四代核能系统主要特征”的山东荣城石岛湾高温气冷堆商业化示范工程即将破土动工。中国已向俄罗斯提议参与建设BN-800核反应堆，并建议“尽快启动示范快堆建设”。经科技部批准，“超临界水堆关键科学问题的基础研究”已列入国家973计划。

面对这种局面，核能界的人士“喜忧参半”。喜“自不待言”，忧的是国家哪个部门“主管”核电技术开发和新一代核能发展规划？国家开发“新一代”核能系统的前提条件和目标是什么？　　“新一代”核能，不能走“老路”！

从原理上讲，消耗天然铀资源的热堆核电是不可持续的能源。要在2050年前后“使核能对CO2控制做出显著的贡献，大致需要使世界核电容量上升10倍”[11]。因此，只要聚变堆和太阳能发电时代尚未到来，快堆是必须要建的。

过去希望尽快引进快堆核电站，但现在情况有些变化。因为“铀资源不是核电发展的瓶颈”。中核集团报道，我国的铀资源有“数百万吨”。要想想近期这些铀怎么用经济上最合算。此外，还有必要看看目前世界新一代核能系统研究的发展趋势，想想如何开发或“引进”新一代核能系统最有利。其实，近期内快堆核电站还急不上去。即使成套引进，也不像第三代压水堆到那么简单。应当全面总结过去的经验教训，使“路子”走得好些，不留遗憾。“新一代”核能系统必须按照“系统”的观念，瞻前顾后，科学地规划，进行更广泛科学试验，选定最适合中国国情的核能系统。那才能“不错走一步路”！

按照第四代核能系统论坛（GIF）的概念，最有希望的新一代核能有六个系统。我国应约参加了GIF，目前开展研究的有三个系统。

钠冷快堆系统

我国快堆研究开始于1960年代，但发展缓慢。1987年钠冷快堆研究纳入高技术研究发展计划，2000年5月中外合作的中国实验快堆工程（BN-600原型快堆的缩小版）开工建设。据说今年达临界，明年全面建成发电（20MWe）。但“核燃料闭式循环是快堆核能系统的基础，它包括热堆乏燃料后处理、快堆燃料制备和快堆乏燃料后处理等。没有核燃料闭合循环，快堆将只是一座“孤岛”，快堆运行将是无米之炊”[16]。为此必须在加紧实验快堆建设的同时，加大系统的研究开发力度，才能为商用化奠定基础。

首先是LWR后处理工艺、设备、控制等的研究开发工作。我国上世纪60年代中期开发成功了军用后处理技术，建成和运用了后处理厂。新的后处理中试厂约在2010年建成投产。　　其次是MOX燃料制造技术。我国已初步掌握了MOX燃料芯块的制造技术，目前一套能力为0.5吨/年的MOX燃料元件试验生产设施正在建设。制备燃料芯块所需的钚待后处理中试厂投产之后才能得到。目前完成的MOX燃料芯块研制，还需较大经费和时间投入。

快堆燃料循环研究开发的难度极大，我国基本尚未起步。俄罗斯干法后处理已达到半工业规模。拟充分借鉴国外的经验，尽快论证并提出钠冷快堆燃料闭合循环的技术方案和实施“路线图”。

钠冷快堆是我国快堆研究起步最早的核能项目，但短时间难于成为真正的“系统”。立即按照“增殖器”设计，从俄罗斯引进-800，必然形成“孤岛”。坚持运行，则必须从俄罗斯高价进口燃料元件，经济上毫无优势；采用浓缩UO2燃料元件运行，必然和热堆争原料（初装载量大，卸出的燃料长期储存），经济上不合算模块式甚高温氦冷堆（MT-HTR）

（在德国专家帮助的基础上,）清华“１０兆瓦高温气冷实验堆”工程1992年立项，1995年6月正式动工。2000年完成全部系统的安装、调试与装料并达到临界运行。这是个“引起国内外核能领域强烈反响”的成功。多家国际核能领域研究机构和能源公司主动提出与核研院合作进行高温气冷堆电站的研究与开发。

MT-HTR在第四代核能系统的立足点是以很低的成本提供相对巨大的能量，从而大幅度降低制氢的成本。发展方向是“高温工艺热应用研究”。这也是个综合“系统”研究课题。必须使氦气出口温度达到950℃甚至更高，才能为核工艺热应用开辟广阔的领域。目前美国和世界许多国家看好高温气冷堆良好的发展前景，有发展高温气冷堆的计划，主要目标和方向不是高效发电，而是为消耗世界1/3能源的交通运输业提供替代石油的燃料，以减少对进口石油的依赖。

制约MT-HTR发展成为新一代核能优选系统的致命因素是乏燃料后处理。中国确定采用后处理路线，以减少最终处置的负担。MT-HTR只能适度发展，以为交通业提供廉价燃料、为大型化工企业提供高温工艺热能的优势，证明存在的合理性。

超临界水堆

超临界水堆是GIF六个核能系统中唯一“第三代”技术的外延。国内八家核电科研单位发起、国家科技部批准了“超临界水堆关键科学问题的基础研究”项目。许多核科学专家和科研部门看好超临界水堆，因为目前超临界火电使用的参数已能满足超临界核电系统的要求。问题集中在堆芯和核岛系统，相关的基本技术主要包括材料、热工水力、中子数据库,以及堆芯设计技术研究。但多是以往堆工程忌讳进入或未曾涉及的运行状态，所需的模型和分析工具需要外推或重建。想真正获得突破，并非易事；即使能获得成功，也难于成为“主流”。

总之，GIF六个系统，目前中国核工业积极开发或密切跟踪的就有三个。但没有一个系统完全符合或兼顾了新一代核能系统的全部技术目标――“四性”和“八条”[17]。开发新一代核能系统的主要目标不单纯是发电。现在就确定中国新一代核能系统的方向，还为时过早。中国核电的当务之急是加快建造现代核电站，提高核电在电力配置中的比例。至于下一代核能系统，还是看看世界各国发展的趋势再定为好。

美国的动向

世界各国发展新一代核能系统的技术路线、用途和预期的规模有差别，但基本要求和目标大致相同。从提出第四代核能概念至今，可以大致看出发展的趋势，但得出结论还为时过早。除俄罗斯外，世界各国发展新一代核能系统多看美国的态度。美国的情况有很大的代表性。　美国是第四代核能系统（Gen-IV）研究倡议的发起国，组织发起了第四代国际论坛(GIF)和全球核能合作伙伴关系（GNEP）活动，投入了很大的人力和财力，在全世界掀起了开发第四代核能系统的热潮。布什政府发展核能的政策得到了国际和国内核科学界的广泛响应，但近期情况有很大变化。布什政府决定恢复快堆和乏燃料后处理研究以来，国内反对派意见始终没有停息。普林斯顿大学防核扩散专家哈罗德费夫森（Harold.Feiveson）早就说，他宁愿放弃核能也不接受4000个反应堆世界的核武器扩散风险。美国科学界普遍认为，即使核能有较大的发展，在今后50年内实现核燃料闭环后处理技术经济上仍不合算。

本来美国应在15－25年内选定优先先发展验证的核制氢和快堆系统。在国会能源拨款委员会的压力下，能源部被迫放弃初衷，2006年12月选定SFR作为美国首选的新一代快堆，着手选定轻水堆乏燃料处理工艺、建造钠冷式燃烧器快堆（ABR）和甚高温气冷堆（VHTR）以及快堆乏燃料再循环燃料实验室。面对国内的不同意见，民主党控制的国会首先对布什政府的GNEP发展规划发难。通过美国科学院专门委员会对能源部项目的审查意见，减少拨款数目，并且把费用限制在开展必要的科学研究范围，不得用于工程项目。至于2009年度的财政预算，则推给下届政府处理。

今年1月民主党的奥巴马政府上台。从其竞选过程透露的能源政策，看不出他对核能有很高的认识。新上任的能源部长朱棣文虽是物理学家，上任至今还没有发表本届政府的核能新政。但从美国科学院专门委员会最近发表的报告[18]，可大致看出美国新一代核能发展的动向：

－支持发展新一代核能系统，开发先进的、不分离钚的燃料循环技术和快堆，但不支持立意加速的GNEP发展规划。

－开发、验证和部署先进的、不分离钚的乏核燃料再循环，目标是逐步停止分离钚，最终消除过剩的民用钚库存、缩减现有的民用乏燃料库存。目的在于显著减少核废物，简化处置，保证美国直到本世纪末只需要一个地质处置场。

－开发、验证并部署先进反应堆，销毁再循环乏燃料中的超铀元素。

上届政府选定的轻水堆乏燃料处理工艺、燃烧器式钠冷快堆和甚高温气冷堆以及快堆乏燃料再循环燃料方案，也会有某种改变。因为：

－选定VHTR和SFR与第四代概念评价准则不符；现有的资源不足以进行两种堆的基础和开发研究；应当适度而合理地支持长期的基础技术选项，特别是利用热堆和快堆以及适宜的燃料，用于锕系元素管理；应评价单一反应堆系统满足工艺供热和先进燃料循环两方面需求的成本优势。

－国内对于废物管理、安全保障和燃料供应的需求不足以判定尽早部署商业规模后处理和快堆设施的正当性。

－有几个燃料循环能满足创建合理再循环系统的最终目标。但是，提议的循环，包括UREX＋和钠冷快堆，没有一个在可靠性和理解上处于此时判断进行商业规模建造是合理的阶段。　　－超铀元素燃料多次再循环技术远未达到论证可靠性阶段。因为通过反复的再加工循环试验这种燃料需要时间，获得合格的燃料将要花费许多年。

总之，美国科学院的审查意见对能源部的发展方案很不利。几乎颠覆了政府发展新一代核能系统的决定，否定了VHTR和SFR选择。但意见是中肯的。因为新一代核能系统的技术关键是燃料闭环中超铀元素燃料多次再循环。开发VHTR和SFR两个系统既不完全符合美国的战略目标，也不如开发具有两种功能的单一反应堆系统更经济合理。美国目前扩大核电有充足的天然铀燃料供应（包括核武器拆除的大量高浓铀和从俄罗斯买进的500吨高浓铀稀释的低浓铀），核电厂乏燃料延长就地干式储存，并不急需部署不经济的快堆。在解除管制的美国电力市场上，经济才是决定性的重要因素。所以，美国的发展动向是鼓励开展基础研究，招揽和培养人才；扩大基础框架，支持长远技术选项，提供多种选择；开展独立、彻底的同行评审，最后确定过硬的新一代核能系统。

中国和美国以及其它国家的情况有很大不同，但并不妨碍研究它们发展的经验教训，使自己少走弯路。目前在新一代核能研究上，中国和世界各国的差距不太大。中国现在有条件全面跟踪和研究更多的系统；采取“走出去”和“合作研究”的方法培养人才；鼓励开展基础性的实验研究，引进某些关键设备进行深入研究，缩小差距。关键是有“系统”观念，瞻前顾后，科学地规划，进行更广泛的科学试验，选定最适合中国国情的核能系统，才能“不错走一步路”。应当认识到，现代核电和第四代或新一代核能系统有本质的区别，不能简单地走“老路”。否则，匆忙决策，“摸着石头过河”，走一步看一步，认为“将来总有办法”，被迫在错误的方向走下去，损失太大。美国多年发展快堆和核能系统的经验教训，值得深思.

“安全文化”―核电安全的“命根”

中国核工业最初是在原苏联的帮助下建立起来的。即使几十年后，在各方面仍留有强烈的体制和观念影响的烙印。所幸的是，中国核电选择了压水堆路线。在这方面，工程院士彭士录和科学院士欧阳予有很大功绩。切尔诺贝利事故给中国核科学技术界敲了警钟。因此，中国核电技术发展从一开始就倾向于西方核发达国家。如果说秦山核电站的运营管理最初还有原核工业的影响，那么引进大亚湾核电站则使中国核电运营管理走上了完全与世界最先进管理一致的方向。

　　组织机构是“安全文化”的支撑。“支撑不好，大厦要倒”！要重视和研究核电厂的组织机构设置。实践证明，组织机构与所采用的核电技术几乎无关。目前，中国核电厂的组织机构基本上与西方大多数核电厂相同。开展国内外技术交流，有共同“语言”。

核电厂运行和管理人员培训始终坚持系统性培训的方法，配置有较齐备的培训设施。电厂操纵员和高级操纵员全都接受了严格的基础理论和电厂运行过程培训，经过严格的审查和考试合格并由国家核安全局颁发证书上岗值班。大亚湾多数高级运行与管理人员曾接受长达一年以上的国外运行核电厂培训。秦山第二核电厂运行较晚，所有高级运行人员均在国内运行核电厂接受了长达2年以上的培训，回厂后参加训调试并经本电厂系统和设备培训，考试合格取照上岗。田湾核电厂的首批操纵员和高级操纵员，也都在俄罗斯培训中心和运行核电厂接受了系统、完整的培训，回国后又到大亚湾接受了为期八个月的现场跟班运行实习。对于中国的核电操纵人员培训和考试制度，国外核电培训和运营专家有很高的评价。有人戏称这是尚未被污染的“净土”。在“核电厂操纵人员资格审查委员会”的指导下，中国核电厂人员培训制度坚持下来了，为核电厂培养了高质量、合格的运行人员。

核安全是核电厂的生命，“没有严格的管理，民用核电会成为危险的技术”。按照IAEA的“核电厂安全运行规定”，大亚湾参考、借鉴法国电力公司的做法，编制了“核电厂质量管理手册”（PQOM）。包括核电厂“核安全政策”、“组织机构及职责范围”、“运行”、“维修”等19个领域300多个管理程序，和IAEA“核电厂运营组织”管理大纲要求覆盖的范围完全一致。把国家的核电厂安全运行法规、标准和要求以及国际核电运行管理的良好实践，具体落实为一套完整、系统、科学、可执行的管理文件。它是国际、国内核安全法规要求和承诺的具体化。没有政治色彩，和国情无关，甚至和电厂的堆型、具体设计技术没有很密切的关系。因此，有广泛的适应性。到过大亚湾，看过这套管理程序的核电管理人员都不否认PQOM在规范电厂管理行为中的作用；国内核电厂各部门制定管理程序时都曾参考大亚湾PQOM的相应程序。目前国内核电厂的管理程序虽不完全统一，但都在研究PQOM的精神实质，逐步加深认识，向这套管理程序靠拢。

建造核电厂的极终目标是安全发电。所以核电厂运行体制以运行为中心。在电厂厂长领导下，运行处负责整个电厂运行的管理、检查以及试验工作的协调。主控室是整个电厂生产活动的指挥中心，是电厂生产活动指挥调度的唯一联系渠道。主控室只接受电网调度和电厂厂长（生产副厂长）－运行处长－值长两条渠道下达的操作命令，视需要可向电厂所属各生产、技术支持与服务部门下达命令，不必经过其主管领导。电厂一切投入运行或热备用系统和设备的操作、变更权属当班运行值，未经书面申请并办理相应手续，任何人不得动用或改变系统和设备的状态。

电厂运行人员根据《机组运行限值和条件》（技术规格书）、已生效的书面规程和良好实践确保电厂安全和可靠运行。只有具备特定资格并经指派的运行人员，才能控制和指挥核电厂的运行和状态的改变。任何人不得干扰他们作出涉及安全的决定。此外，还给运行配备必要的现代化工具和技术监测手段，减轻运行人员的精神负担和思想压力，使他们将主要精力和时间放在监视运行工况和事故预想方面。

现代核电厂系统复杂而庞大，运行人员必须严格按照书面操纵规程进行操作。运行操作规程数量非常大。一般都选好参考规程目录和样本，组织培训过的操纵员按照统一格式编写运行规程。与安全相关系统的运行规程，详细到“一步接一步”格式，通过系统调试验证、修改、生效。事故处理规程则通过模拟机验证、生效。

核电厂的各种生活福利待遇通常倾向运行一线。职工普遍承认电厂运行人员很辛苦，像“磨道的驴”一样“养活”着整个电厂，对稳定运行和生产一线队伍并没有分歧和意见。大亚湾的政策是提高运行人员的“倒班待遇”，使之明显感到倒班“辛苦”，不倒班“心疼”。运行队伍稳定，值班纪律严明，安全生产有坚实的基础。

目前国内核电厂安全生产形势较好，多年未发生核级事故。这和核电厂重视安全文化建设，通过各种活动教育人、培养人、改造人，使全体工作人员形成正确的思维习惯和正确的工作作风有很大关系。其中关键是以“如临深渊，如履薄冰”的心态处理一切与核安全有关的问题，采取偏保守的决策，严格管理，强化“按程序办事”和“按规程操作”的基本安全原则。凡与安全有关的行动，必须有“书面”文件、指示和命令依据，由经过系统培训的、有资格的、熟悉现场的运行人员指挥并承担安全责任。

本文所说的“安全文化”是狭义的。就是IAEA核安全专家组的专题报告“安全文化”[19]。不简单地等同于国人通常理解的“安全第一”理念。

核电厂的“安全文化”是一个相对封闭的系统，有一定的“边界”。核电厂通过“边界”影响外部因素，辐射“安全文化”；也通过“边界”接受外部的影响。其中最主要影响来自政府出台什么样的政策，引导什么样的行为观念。高明的电厂管理者可通过内部机制，把有利安全文化的影响放大，把不利的影响减到最小，设法保持稳定。

目前国内核电厂的“安全文化”水平并不一致。有的基础牢靠，水平较高；有的基础较差，亟待提高。其实，判断一个电厂的“安全文化”状况并不那么困难，也无需花很长时间。只要到那里走一走，了解领导层关注的重点，观察电厂领导和群众的关系，问问一线职工最关心的问题，就可以作出大致的判断。

多年来，凡和大亚湾核电厂发生过关系的部门和单位，包括运行、维修服务和技术支持承包商，对核电厂的程序化管理和安全文化有深刻的印象，愿意和核电厂打交道，也对推进本部门的程序化管理和“安全文化”建设有积极作用。近来大亚湾高层领导非常警觉他们的“文化”稀释得太快，经常从外面请专家进行管理培训，电厂“一把手”也上台讲“安全”课。

目前国内开工建设的核电机组多达11个现场48台，新电厂运行和管理人员培训的任务很急迫。国内运行的11台机组，有8台全尺寸模拟机，有很好的条件承担起关键岗位运行人员（高级操纵员）和管理骨干的培训任务。运行核电厂应当有全局观点，急核电同行之所急。他们困难也就在3－5年之内，分担他们的困难对自身也是个挑战，不能把这个任务推出去。在这点上大亚湾核电站处理得较好。它们把整个集团公司的人员招聘、新机组生产管理骨干配备和人员培训承担起来。在建机组岭东核电厂生产准备部，还把整个电厂的生产准备工作做标准化处理，分成若干个工作包，提供后续核电厂，简化其生产准备工作。后续核电厂拿到标准化工作包，只要结合本机组的实际情况做当地化就可以了。这种做法值得其它公司和同类型机组参考。

　　运行核电厂在国家发展核电活动中，还可利用自身的优势，做出更多的贡献。例如运行经验反馈，使机组运行发现影响运行安全的问题，迅速反馈给设计院；培训设计新人，使他们具备最起码的核电厂运行感受。一个对核电厂如何运行，对具体设备毫无感性知识的人做核电厂设计，实在不可想象。在这两个方面，我们所交的学费实在太多了。

“安全文化”主要是领导者的文化。选拔什么样的人做领导大有学问。领导者关心群众，尊重人，一个集体就有“向心力”。对群众冷漠的人，即使优秀，也不能当领导干部。严重的问题是教育“领导”干部。安全文化的养成，企业领导人的言传身教是安全文化必不可少的因素。安全文化的精髓，是追求卓越，实现持续改进。作为核电的从业者，特别是高层领导要始终牢记：确保核安全是神圣的社会责任。良好的安全业绩，是企业和个人得以创造价值的前提。如果一个领导者对只想着对提拔他的人“负责”，忙着“迎送往来”搞关系，哪有时间和精力下基层，和第一线的职工群众建立密切的关系，倾听他们的意见和建议，关注安全文化建设？即使他的“郑重承诺”、“政策声明”很严密，标语和口号很多很好，也不过是一张纸而已，和“安全文化”建设关系不大。要知道，群众“大多数人是发现好话与和现实不搭调的高手”[20]。

近年来核电厂受到的外部冲击，最大的是政府的“官本位”主义和所谓的“岗位工资制”。直到本世纪初，电厂的干部制度还是“升官不发财”，职务变动与薪酬关系不大，多数技术人员对“升官”做管理还是做具体技术工作并不大在意，让技术人员做管理工作是“服从需要”和“组织安排”。随着后来实行所谓的“岗位工资制”和接连几次的工资调整，当官的年收入接连爆涨，差别越来越大。无论什么工作部门，行政领导（或主持工作的副职）的工资标准最高，致使多数技术人员感到精神压抑，似乎不提拔“当官”就是没有能力，具体工作“岗位”不重要或贡献不大。政府机关可以采取多提拔干部的做法“摆平”，致使一个部门除“官”之外没有“兵”。但电厂不能这么干，大量的具体技术业务工作要有人完成，不能都去当“领导”。加之“干部制度”本身存在问题，提拔干部不透明，“关系”成为提拔的重要因素，致使党群、干群关系越来越紧张。说中国人“不患贫而患不均”，对“按劳取酬”、拉开差距的心理承受力低，并不完全正确。大家对比尔盖茨拥有几百亿资产并不眼红。但对利用职权和影响等手段为少数人谋利益，以“与世界接轨”为借口，无节制地提高自己的薪酬，非常气愤。这样的党群和干群关系不可能调动广大职工群众的积极性，不可能不反映到工作上，给本来发展势头良好的“安全文化”建设笼罩上阴影。

核电因其物理本质决定了“核安全是核电厂的生命”。一次轻微的核事故曾引起周围居民和整个国家的恐慌。一次仅有场外风险的核事故曾使整个国家的核能事业长期陷入低迷，甚至影响了全世界。一次放射性物质外泄的重大核事故曾给周围居民的健康和生命和环境带来严重危害，甚至亡党亡国。

核安全理念没有国界，重大核事故具有跨国界的特性。核安全管理必须与国际接轨。大家必须遵守共同的原则，没有讨价还价的“余地”和“特色”可谈。

目前核能技术的水平，包括“第三代”甚至某些“第四代”核电技术仍然存在发生严重事故的可能性。要使从事核电事业和相关产业的每个人知道这种可能性，时刻、事事保持高度警惕。严格按照IAEA核安全专家组安全的理念，营造和培育良好的“安全文化”，才有可能确保核设施的运行安全。

在核电厂、核电管理和监督部门以及相关产业，营造和培育不同层次的“安全文化”才是保证国家核电安全的“命根”。

参考资料：

[1]美《头版》杂志：美专家担忧中国环境危机2008年09月05日环球时报www.huanqiu.com　　[2]新华网中国核电发展规划的调整箭在弦上2009-2-3

[3]刘增洁2007年世界铀资源、生产及供需现状资源网2008.11.13　[4]SupplyofUraniumMarch2007

[5]上海证券报我国启动新一轮铀资源潜力探测2008-06-23

[6]环球时报俄称对美导演的蒙古“铀革命”不会袖手旁观2008年07月03日　[7]BernardL.CohenBreederreactors:ArenewableenergysourceAm.J.Phys.51(1),Jan.1983　　[8]THEECONOMICFUTUREOFNUCLEARPOWERAStudyConductedatTheUniversityofChicagoAugust2004（p.S-21TableA-3）

[9]ugmbbc中国建世界最先进核电站2009-02-09劳力士（中国）官方网站

[10]汤搏未来核电厂若干问题的探讨国家环境保护总局，北京100082　　[11]Weinberg,AlvinMNewlifefornuclearpowerSummer2003

[12]中国经济周刊第三代核电技术成熟中国将建第三代核电站2009/1/19

[13]人民网中国AP1000内陆核电站标准化设计取得阶段性重要成果；中国AP1000内陆核电站初步安全分析报告有望于09年年底前完成2009-1-8

[14]机电学会核能分会2008年会论文集长沙200810.

[15]郎咸平中国有可能是内伤上海证券报20090206.

[16]顾忠茂推进快堆燃料闭式循环研究开发确保我国核能可持续发展20090216.www.caea.gov.cn/n602669/n2231600/n22721

[17]GIF-019-00theNuclearEnergyResearchAdvisoryCommitteeandtheGenerationIVInternationalForumGenerationIVRoadmapTechnologyGoalsforGenerationIVNuclearEnergySystemsDecember2002.

[18]CommitteeonReviewofDOE`sNuclearEnergyResearchandDevelopmentProgram,NationalResearchCouncilReviewofDOE`sNuclearEnergyResearchandDevelopmentProgramISBN:0-309-11125-0(2008)http://www.nap.edu/catalog/11998.html.

[19]SAFETYSERIESNo.75-INSAG-4SAFETYCULTUREINTERNATIONALATOMICENERGYAGENCYVIENNA,1991

[20]INSAG-15KeyPracticalIssuesinStrengtheningSafetyCultureINTERNATIONALATOMICENERGYAGENCYVIENNA,2002