方錦清:漫談綠色核能發展之路（1）

       當今能源是世界范圍內令人關注的最重大的極富挑戰性的課題之一，它對全人類、所有國家和社會的經濟持續發展影響具有深遠意義。因此，解決未來能源問題是任何一個國家國民經濟的持續發展的首要問題。

       由于全世界的煤和石油的儲量有限，世界上正在發生激烈競爭的石油時間不會維持多久了，化石能源即將枯竭，而且大量使用化石能源已經引起了嚴重的環境污染和導致全球氣溫上升，各國都非常憂慮能源的未來出路在何方？世界上稱得上可利用的清潔無污染的能源有：太陽能、風能、潮汐能、水力發電和核能等，但是太陽能和風能與氣候有關，運行不夠穩定；水能開發也已過極限了。清潔、有效、取之不盡又能隨時隨地滿足人類社會生產和生活需要的未來能源，還是首推核能，包括核裂變能和核聚變能，后者所謂“小太陽能”，也就是按照太陽上產生能量的原理在地球上來實現核聚變能。

       根據能源專家分析預測：因為核聚變能到21世紀后半葉才可能具有商業應用的價值，到目前為止核能由于能量密度高、低碳排放、潛在的可持續發展，迄今還只有核裂變能是唯一能大規模代替化石燃料等常規能源而成為世界主要能源，是一個比較靠譜的未來綠色能源的選擇。核能具有綠色、高效、低碳排放和可規模生產的突出優勢，目前，核能正在世界范圍內全面復興――在國際上被稱為“核文藝復興”。據統計，截止到2010年10月，全世界共有441座反應堆在運行，總裝機容量達到376.3GW，為全球提供大約16%的電力；法國、瑞士等18個發達國家的核電超過本國供電的 20%。

       因此，人類解決未來能源的一條根本途徑是探索綠色的和平的核能，如何發展更有效地發展潔凈裂變核能是新世紀面臨的不可回避的一個十分重大難題。目前，使用的核裂變能仍然是新世紀的主要世界能源之一，國際上發展核電和核供熱已經成為許多國家的重要國策。例如，美國原子能委員會主席西博格指出：“毫無疑問，沒有核能，人類文明的發展將趨于停滯。有了核電，不僅可以使人們的生活得到改善，而且將使人類進入一個協調的不斷進步的新時代?！睋浌烙嫞旱谌问澜缒茉锤锩目傏厔菔牵?050年時核裂變能的發電量將約占世界總發電量的50%。歐美日發達國家核能已經占據了國家能源結構中的很大比重．核電是一種安全、可靠和有競爭力的新能源，在我國當前除了水電之外，是唯一現實的可大規模取代化石能源的、不排放溫室氣體的潔凈能源。發展核電是實施可持續發展的必然要求。隨著核能技術的發展，先進的壓水堆在近些年內將趨于成熟，得到發展；快中子堆可望在中期商業應用；可控核聚變技術可望在若干年后取得突破，半個世紀后可能建成原型示范堆。核能作為一種潔凈、安全、可永續利用的能源，它在電力發展中的歷史地位是無可替代的。當前，在大力發展水電的同時，應該積極發展核電。預計2020年以后核電必將會有更大規模的發展。

      大力發展核能已成為我國能源中長期發展規劃的重點。目前，我國在役13個核電機組，裝機容量為10.234GW，約占全國發電總量的1.5%。按照國家發展改革委的核電發展規劃，2020年，我國在役核電機組將達到70座以上，占總裝機容量的4%~6%以上。據估計，2030年，我國核電比例將達到約 10%；2050年將可能超過400GW，超過目前全世界核電裝機容量的總和?！　?/div>

       目前全世界運行的反應堆絕大多數是熱堆，即由熱中子引發裂變反應。因為熱堆消耗的主要核燃料是鈾235。自然界中鈾235的蘊藏量僅占0.71%，其余絕大部分是鈾238，占99.2%。因此，我國乃至世界核能的快速發展均面臨核燃料未來能否穩定供應的嚴峻挑戰。

國際上值得注意的動向是，從美國三里島到前蘇聯切爾諾貝利，再到“311”日本福島電站等發生事故發生一年來，核恐怖陰影一直籠罩在日本國度里，福島“311”和隨后多次出現的“爆炸鏈”聲音仍然回響在人們的耳邊，許多國家也神經緊張，持續引起了全世界最廣泛的和最空前的關注，它的核事故等級達到了七級，與俄羅斯切爾利諾貝爾等級相同，影響很廣泛，一段時期人們簡直是談核色變，一些國家對發展核電產生了動搖，有的國家打退堂鼓了。那么，世界未來的潔凈能源的出路究竟在哪里？這樣的嚴肅問題不得不值得我們考慮和探討。

權威人士認為：有一條是肯定的，世界上每一次核事故，都能使整個核安全管理上一個更高的臺階，也是和平利用綠色的核能的一種更好的時機。盡管福島出了事故，但是應該說核能作為一種清潔能源，它的長期發展的前景和它的戰略地位是不可替代的，還是會保持繼續發展勢頭的。例如，德國由于今年年初遭到罕見寒流襲擊，該國被迫重啟部分已經關閉的核反應堆，這令其2022年前逐步廢除核能發電的計劃面臨考驗。那么，未來有沒有潔凈而安全的核能可供選擇呢？回答是肯定的!

       目前全世界運行的反應堆絕大多數是熱堆，即由熱中子引發裂變反應。熱堆消耗的主要核燃料是鈾235。自然界中鈾235的蘊藏量僅占0.71%，其余絕大部分是鈾238，占99.2%。因此，我國乃至世界核能的快速發展均面臨核燃料未來能否穩定供應的嚴峻挑戰。

       從中國媒體報道中獲悉，中科院已經提出4個A類戰略性先導科技專項，其中之一就是“未來先進核裂變能”，具體包括兩個系統：一是釷基熔鹽（TMSR）核能系統，另一是加速器驅動的次臨界堆（ADS）嬗變系統。英國《每日電訊報》發現了中國正在發展安全性能遠超傳統核電的“釷基熔鹽反應堆系統”。熔鹽堆，鮮為人知，是國際第四代反應堆核能系統研究的六種候選堆型中“唯一”的液態燃料堆，它目前讓人寄托厚望：綠色的安全的核能并非不存在!而是確實存在! 英國等國際媒體想為“核恐慌”注入一針強心劑，并希望“釷”堆將能夠極大地改變全世界的能源版圖，標志著“世界能源戰略領導地位正從墨守陳規的西方轉向正在崛起的技術創新大國?！?/div>      大力發展核能已成為我國能源中長期發展規劃的戰略重點，“未來先進核裂變能”專項即是致力解決我國乃至世界核能快速發展均面臨的“核燃料的穩定供給”和“核廢料的安全處置”等嚴峻挑戰?！拔磥硐冗M核裂變能”科技專項中的釷基熔鹽（TMSR）核能系統將依靠其特征優勢探索應對方案。同時，20世紀90年代以來，我國已經并還在繼續深入開展的加速器驅動的次臨界堆（ADS）嬗變系統，或“強流加速器驅動的放射性潔凈核能系統(ADS)”，在國際上也是仍處在關鍵技術研究階段,一直是核能的一個前沿熱點，因此仍然是未來潔凈核發展的一個重要方向。這樣，我國同時抓緊未來潔凈核能的兩項重大課題，齊頭并進，對于解決未來綠色的和平的核能帶來了新的希望和發展前景。

mark，很好的文章