杜祥琬院士：未雨綢繆談核能

　　發展核能有助于優化能源結構

　　目前我國能源結構處在以化石能源為主(占90%以上)的階段。如果以非化石能源所占比例超過10%作為進入多元結構的標志，則我國可能在2015年前后進入能源多元結構階段。

　　在這個階段初期的幾十年中，化石能源仍將占大頭，但煤炭和石油年消耗的總和占比將逐步下降。這個年消耗總和的絕對量，將持續一段時間(約20年左右)的增加，并達到歷史性的峰值，然后緩慢減少。這個變化趨勢的必然性由三個原因所決定：一是煤炭、石油帶來的環境問題必須得到控制;二是更根本的原因在于煤炭、石油的不易再生性;三是潔凈能源(包括可再生能源、核能及天然氣)的替代能力將逐步提高。在煤炭與石油年消耗總和的絕對量達到峰值后，我國能源需求總量的增量，將由上述潔凈能源來補充，這些潔凈能源在我國一次能源結構中的占比將逐步增加。這個多元結構階段大約會持續百年左右，然后進入非化石能源為主的第三階段，這個新階段的標志是非化石能源將占到一次能源總量的90%以上。

　　討論這個長達百年以上的“能源結構三階段”的戰略意義在于，它可以使我們從方向上定性判斷各類能源消長的大趨勢，從而增強戰略謀劃及政策制定的穩定性。例如，包括非常規天然氣在內的天然氣，屬于較潔凈的化石能源，從資源和開發潛力看，應成為我國能源發展的重點和亮點之一。但從定量而言，即使通過努力到本世紀中葉，天然氣的供應能力比現在增加一倍甚至兩倍，也只能占到一次能源總量的百分之十幾。屆時，它將成為一個綠色能源支柱，但不能只靠天然氣替代煤炭和石油，欲實現更高比例的替代，必須加上可再生能源和核能的貢獻。

　　在多元結構階段，天然氣將為能源結構的改善起到重要作用，但它和可再生能源及核能的發展并不是相互排斥的，三者共同努力，一個也不能少，到2050 年才有望使潔凈能源在中國一次能源結構中占到半壁江山(根據中國工程院的研究報告)，并進一步增加。而非化石能源為主的階段，則須靠可再生能源和核能二者的合力，才能較早到來并穩定發展。

　　發展核能不可“大躍進”

　　核電在戰略上具有競爭力，根本原因在于，它有著不可替代的優點：它是高能量密度的能源;輸出功率穩定高效;它是比較清潔、低碳、環境友好的能源;這些優點的展現又是以核電可以做到安全為基礎和前提的。我國發展核能和可再生能源是為了逐步替代化石能源，而高比例的替代要求其最終必然發展到一個相當大的規模。同時，核能是一個科學技術要素很多的產業，其安全和規模化的發展必將帶動多方面的科學、技術和工程領域的進步，對國家來說，這是一個爭占科技優勢制高點的大戰略，也是創新型國家的重要標志之一。

　　至2010年底，全球共有441座運行的核裂變反應堆，總裝機3.75億千瓦，年發電量占全球電力的15%。30個擁有核電的國家累計已有1.4萬堆年的運行經驗。我國已運行15臺核電機組，裝機1257萬千瓦，幾代核電人的卓越努力，使之保持著良好的安全記錄。這既是發展的基礎，也是信心的根據之一。核電目前在我國電力中所占的比例不足2%，有著很大的發展潛力，在這個戰略必爭的領域，保持指導思想和方針政策的穩定性和持續性是十分重要的。實踐證明，裂變核電站是可以做到安全的。

　　歷史地看，我國核能事業還很年輕，處在發展的初級階段。需要清醒地認識到，我國核能基礎研究薄弱，技術儲備不足，對長遠發展目標和路線圖的論證還不夠深入，全產業鏈各個環節的發展尚未協調配套，核能發展的法制建設和管理體制有待改進完善。在堅定發展核能的同時，需強化風險意識，努力夯實各方面的基礎，有一個“百年大計、穩扎穩打”的心態和安排。“不要大躍進”的意見是對的，其實，各行各業乃至國民經濟全局都應避免違反科學規律的躍進。在我國的發展史上，未曾有過因頭腦冷靜穩步發展造成的失誤，倒是有狂熱的“大躍進”使國家損失慘重的深刻教訓。我國核能迄今的發展是比較健康的。

　　發展核能的幾點建議

　　發展核能是國家行為，需更好地理順和完善管理體制和機制。發展核能的根本目的是造福人民，有關的科學普及工作和公眾參與需要制度化、常態化，這對贏得公眾的信心和支持是十分重要的。為此，需認真做好一系列工作：

　　切實落實安全大檢查提出的各項整改措施，提升核安全文化素養和水平;研究和制定更高的核安全標準，從選址、設計、堆型選擇、建造、運行、管理等各環節確保運行安全，提高預防或緩解事故的能力，使放射性釋放的潛在風險切實可控。

　　科學制定我國核能發展戰略，并在戰略的指導下調整和制定核能發展規劃及實現規劃目標的路線圖和具體措施。中國工程院核能研究課題組建議，在2015 年裝機約達4000萬千瓦規劃的基礎上，2020年我國核電運行裝機達6000萬千瓦—7000萬千瓦，在建約3000萬千瓦，可供研究和決策參考。對進一步實現更大規模核電的目標和時間表，有關單位和專家已有一些定量的研究和建議，盡管各家的估算存在著差異，卻有一個共同點，即規模與時間表要和鈾資源的可供性相匹配。獲取鈾資源有幾種途徑，完全可以通過科學調研與分析，對技術可行性、市場可能性、供應安全性、經濟性及提高鈾資源利用率的途徑，得到更中肯的認識，并使相應的研發投入和政策措施的制定，也建立在更充分的科學論證的基礎上。

　　沿海和內陸核電站都要做到安全，對內陸核電站確定嚴格的設計標準，且對排放約束更嚴是必要的。在場址的選擇上需作更充分的論證，特別是對避開地震帶和保持水源的穩定可供性應予以高度重視。歐美60%的核電機組建在內陸，美國104座運行中的反應堆，100個在內陸，我國可充分借鑒其經驗。

　　關于核能長遠發展的技術路線，涉及到熱中子堆以后如何發展的問題。我國目前啟動了實驗快堆的研究，但快堆的發展戰略尚不清晰，商用快堆采取何種技術路線，后處理技術如何選擇，其他堆型(包括裂變—聚變混合能源堆、小型核反應堆、核動力堆等)前景如何……這些問題，宜多做研究，多進行論證。與此相關的是，需加強與核能有關的基礎性研究，如與反應堆質量和壽命有關的材料學研究、核反應堆新概念、新技術、新工藝研究、從海水中提取鈾的研究等。我國未來的核能規模可能是世界上最大的，它必須建立在最先進而又可靠的科學技術基礎之上。

　　高放廢物的分離—嬗變技術和核廢物的最終處置問題，需早做研究和工程技術上的準備。高放廢物的地質處置，需保持長期與生物圈隔離，避免對環境的危害。在已有工作的基礎上，應加強研究和部署。