后福岛时代的国际核能组织及其与中国的互动_原子能论文

后福岛时代的国际核能组织及其与中国的互动_原子能论文

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中图分类号:D813

文献标志码:A 文章编号:1007-4937(2013)02-0063-05

尽管日本福岛核泄漏事故引发全球对核电安全的广泛担忧,甚至短期内因“核变”民意的升高导致部分国家出现相关政策急速逆转的现象,但核能作为高效应对气候变化的重要“无碳”能源,非但绝不会被放弃,相反却大有在保障安全的基础上全面拓展的可能。出于紧迫的能源需求、压力巨大的节能减排目标,以及未来开拓国际核电市场等方面的多重考量,高效安全地发展核能是中国的必然选择。基于“后福岛时代”核能国际多边合作凸显的趋势,如何在自身迅速推进的核能发展中,依托核能国际组织全面提升中国的核能技术水平和安全系数,确保中国可持续的能源供给安全,并为未来中国核能企业走出去铺路,是当下中国参与核能国际合作的战略重点。

一、“后福岛时代”全球核电发展基本态势

自1957年美国建造世界上第一个核电站开始,全球核电发展已经走过了近55个年头。但迄今为止人类和平利用核能的大胆尝试,经历的却是几个马鞍形起伏。20世纪六七十年代石油危机的发生使人们强烈渴望摆脱对化石能源的严重依赖,于是全球核电产能呈现急速发展态势。然而这一态势却在1979年美国三里岛核泄漏事件和1986年前苏联切尔诺贝利核电站核泄漏灾难的打击下“元气大伤”,以至于20世纪90年代,除日本、韩国外,全球核能发展总体处于停滞的疲态。进入21世纪,严峻的气候变化问题对各国低碳发展的直接压力促使全球核电发展迅速回暖。毕竟与燃煤发电相比,现有核能发电每年可避免产生29亿吨的二氧化碳排放,相当于24%的电力行业年排放量。然而,正当以美国为首的传统核电大国准备重启核电发展之门,新兴发展中国家纷纷在核电发展领域跃跃欲试之时,日本福岛核电站因海啸引发的安全危机再次震慑全球。

新一波巨大的反核声浪迫使世界上发展核电的每个国家政府做出反应。无论是政治考量之下的权宜之计还是真正欲意为之,德国和瑞士分别公开表示将在2022年和2034年完全废除核电;与之形成强烈对比的坚定“拥核派”则由世界上核电最发达的美国、法国、俄罗斯、英国和捷克,以及以南非为代表的新兴发展中国家组成。作为拥有105座核电站的核电大国美国,在第一时间承诺对核电进行“全面的安全评估”之后,其核管制委员会于2012年2月刚刚批准在佐治亚州修建一座新的核电站,这是美国自“三里岛事故”发生30多年后政府批准新建的首座核电站。而核能发展可与美国比肩的法国,因核电在其电力及能源中占据绝对重要的地位,也明确表示会对其核电站进行全面的压力测试,但绝不会修改现有核电政策,更不会放弃新建核电站计划;新兴发展中国家南非,在德班全球气候大会召开之前则提出了投资巨大核电项目的规划;最极端的“拥核派”捷克政府除了公开抨击德国的核政策之外,还声言要在两国边境处新建核电站。其实,除了上述国家,很多核电拥有国虽都表态要重新审视自身的核电计划,但其重点不在于放弃核电,而在于如何在重估核电安全风险的基础上,更为高效稳妥地发展它。核电是“安全的清洁能源”这一结论不会因为福岛核事故的发生而改变,人类更大幅度地安全利用核能的大趋势仍然清楚明晰。而福岛核事故给人类的最关键提示其实是,“后福岛时代”的核能发展必须将安全置于重中之重。

二、“后福岛时代”核能国际组织主要作用凸显

由于技术风险的恒常存在,核电站可能造成的毁灭性伤害远远超越了战争与和平的单纯对立。这就使得三里岛、切尔诺贝利、福岛及其类似大大小小的核事故成为全球公共议程的重要符号。而要对这些技术内涵构成复杂和安全系数要求极高的重要符号进行解码,单凭一国之力根本无法完成。于是,如何依托相关核能国际组织,推动核电拥有国之间的国际和地区内核安全对话,打破技术壁垒以分享核安全技术成果,建立国际防止核事故机制,促进核能领域新技术合作研发,为核风险(如核污染之后的环境治理,受污染人群的治疗,污染地区的彻底洗消)未雨绸缪,就成为“后福岛时代”核能国际多边合作的重要议题。至此,核能国际组织在技术整合与安全防范方面的组织优势便凸显出来。

1.核能国际组织在核应急联络和核事故评定方面担当重任

核事故一旦发生,第一时间掌握事故中心的真实数据信息,并将其通报出去以供其他国家,特别是事故发生国周边邻国进行应急防范极其重要。而在国际声望上具备这一权威地位和影响力的核能国际组织非国际原子能机构(IAEA)莫属。国际原子能机构下设的事件和应急中心(Incident and Emergency Center)就是全球核应急准备、事件报告以及核和辐射事件和紧急情况响应的协调和联络中心,在应对核和辐射事件方面向成员国提供24小时不间断援助服务。《及早通报核事故公约》和《核事故或辐射紧急情况援助公约》是IAEA建立国际应急准备和响应框架的主要法律文书。此外,机构秘书处和决策机关以及两公约主管当局会议所制订的一些安全标准、工具、议定书和运作安排,与两公约一起构筑了原子能机构对核事故紧急情况的应急准备和响应框架。在福岛核泄漏事故发生之后,正是依托IAEA的《及早通报公约》,包括中国政府在内的多个缔约国才接到国际原子能机构事件应急中心对日本核电站相关情况的两次重要通报,并据此紧急部属了相关防范预案。为了对福岛核事故进行专业评定以总结事故经验,国际原子能机构的18名高级专家组成的国际实情调查专家工作团还于2011年5月至6月对日本进行了实情调查,并对这次事故(特别是福岛第一核电站事故)做出初步评定。工作团还收集了位于福岛县和茨城县的福岛第二核电站场址和东海第二核电站场址的资料,以便对与自然灾害相关的核安全问题做出初步评定,并让全球核能界共享这一资料。此外,IAEA还于2011年12月22日开始对公众发布关于日本福岛第一核电厂现况的定期报告,内容包括环境辐射监测、工作人员和厂址的现状。从IAEA的专业能力、成员国数量和透明度等角度研判,国际原子能机构的确在福岛核事故全球应急联络和事故评定中表现出了极高的专业性和权威性。

2.核能国际组织完善核安全标准并规范核电站定期抽查和同行评估制度

减少核电安全隐患的首要前提是制定核安全标准并在各核电拥有国被切实执行。另外,对在运核电站的定期抽查和同行评估也是控制核电安全风险的辅助手段。目前,在这两方面最积极有为的核能国际组织就是国际原子能机构和世界核电运营者协会(World Association of Nuclear Operation)。事实上,自切尔诺贝利核事故之后,IAEA就已经建立了一整套较为完备的核安全标准,而这些相关标准都在《核安全公约》、《乏燃料管理安全和放射性废物管理安全联合公约》、《及早通报核事故公约》和《核事故或辐射紧急情况援助公约》中得到全面体现。问题在于,在福岛核泄漏事故之后,除了要重新审视有关核安全的国际标准,特别是地震地区核电站建造和运营的标准之外,各国能否切实执行这些安全标准才是关键所在。因为不具备强制性而仅作为各国参照的安全文本,并不能从根本上确保核电拥有国的有效执行,但国际原子能机构正在为将其安全参考标准升级为强制性标准而努力。根据2011年6月举行的国际原子能机构高官会议所言,IAEA将以3年为周期,按照十取一的比例,在440个核电站随机选择抽查对象,对各国核电厂的运行安全、应急准备及监管制度的有效性做出独立评价[1]。

与IAEA在核安全标准规范和核电站定期抽查方面的功能较为类似的是成立于1989年的非政府类核能国际组织:世界核电营运者协会(WANO)。当年有鉴于三里岛和切尔诺贝利事故而被严重扭曲的核电形象,在美国核动力运行研究所和国际电力生产和配电者协会的支持下,由英国中央电力管理局主席马歇尔爵士倡议建立WANO。其核心认知是,无论哪家核电站都有责任保证其核电站安全可靠运行,而整个核电界则肩负着不断改善核电站安全可靠性的共同责任。目前 WANO通过机组能力因子,非计划能力损失因子,每7000小时非计划停堆次数、工业安全事故率、燃料可靠性、承包商工业安全事故率等13个性能指标来对所有成员电站进行同行评价,各 WANO成员也可以通过性能指标排名与其他电站进行客观比较。如果说国际原子能机构作为政府间国际组织是在自上而下的规范核安全标准的执行和监督,那么世界核电运营者协会的同行评价体系则是以自下而上的方式,达到提高全球核电站安全性和可靠性的目的。在福岛核事故后, WANO立即开展了事故信息反馈,向各会员电厂发出进一步有效应对超设计基准事故的行动建议,通过发布严重事故报告,帮助各会员单位及时进行了经验反馈。该组织还组织业界资深核电专家组成福岛核事故后特别委员会,讨论确定7个重点改进领域,为加强全球核电合作、实现核安全水平提升奠定了良好的基础。目前IAEA和WANO在这方面的横向联合与协作正在加强。

3.核能国际组织占据第四代核能系统研究最前沿并高度关注核燃料循环的发展

从积极方面审视,福岛核事故将必然加快全球核能反应堆技术设备的更新换代,安全性更好的、特别是以美国AP1000型和法国EPR型为代表的三代反应堆,将成为主流堆型得到推广。而在核能的可持续利用、经济性、安全与可靠性、防扩散与实物保护方面更进一步的第四代核能系统研究,将在大幅度降低堆芯损伤的概率、消除场外应急响应需求等方面凸显其绝对优势。由加、中、法、日、韩、南非、瑞士、美、俄、欧洲原子能共同体等成员组成的第四代核能系统国际论坛(GIF),其主要任务就是对6个国际公认最有潜力的第四代核电站堆型——钠冷快堆、铅冷快堆、气冷快堆、超临界水冷堆、超高温气冷堆和熔盐堆开展合作研究,并计划在2030年左右,在整合全世界核电站的运营经验,采纳更高的安全保障标准的基础上,向市场提供具有良好经济性和安全性、易于废物管理和处理,防止核扩散特性的先进核能系统。此外,国际原子能机构于2000年发起了另一个下一代先进核能系统的国际研发项目——创新型反应堆和燃料循环国际计划(INPRO),目前已有包括中国在内的二十几个成员国。这项计划将在下一阶段开展以快堆技术为主的合作研发。虽然还没有任何第四代堆型的完整设计,但目前已有近30个国家在INPRO和GIF的合作项目框架下共同对下一代核能系统进行研究。

核能要与其他低碳能源竞争且发挥其全部潜力,除了升级反应堆之外,燃料循环技术的不断发展也非常重要。由美国于2007年倡议发起的国际核能合作框架(简称为IFNEC),就对整个燃料循环,尤其是燃料循环后段服务技术高度关注。该框架还在近期提出了“全程燃料服务”概念,即供应商应该提供包括燃料供应、乏燃料管理和最终处置在内的全面可靠的商业化服务。IFNEC认为,在燃料循环后段,所有国家都有责任管理本国的乏燃料和放射性废物,尤其是放射性废物的最终处置。同时,对于小规模发展核电或没有足够空间进行乏燃料和高放废物处置的国家,要探讨区域性解决方案。尽管其最终目标是指向核扩散风险,但对于核废料可能造成的环境污染则直接具有防控作用。截至2013年1月,IFNEC共有32个伙伴国,另有31个国家和3个国际组织参与IFNEC活动。

4.核能国际组织开创国际热核聚变研究先河

目前绝大部分基于核电的技术研发与合作都是围绕原子核的裂变所释放出的巨大能量。但除了核裂变能之外,热核聚变也是正在研究中的一种核能发电形式,它是利用氢的同位素氘—氚在极高温下发生核聚变反应释放出巨大能量而发电,从而为人类提供几乎取之不尽的理想洁净能源。而开创热核聚变研究先河并进行全球唯一一项大规模热核聚变研发的正是核能国际组织—— ITER(国际聚变能组织)。ITER计划于1985年即已被倡导发起,1991年完成概念设计,2001年完成工程设计最终报告及主要部件研制,2006年 ITER计划所涉及的七方政府正式签订联合实施 ITER计划的《组织协定》和《特豁协定》,并于2007年正式成立ITER国际聚变能组织。该组织目前共有来自七个成员的458名国际职员在其总部工作。同时,ITER已经签署了超过1/3的采购安排协议,并监督各方制造任务的落实。此外,ITER组织还制订了ITER项目实施的进度、预算、质量管理和风险评估的一系列管理标准,目前 ITER装置建设已经从前期准备逐步转入具体实施阶段。在ITER国际聚变能组织的带领下,人类正在不断趋近于自己所打造的“人造太阳”,并为解决能源恐慌开启一个意义深远的新航道。

三、“后福岛时代”中国与主要核能国际组织的互动

在中国的电力供应结构中,煤电对环境造成的巨大影响以及中国油气资源采储量低的沉重现实,都决定了核电是中国在严峻能源安全形势下的必然选择。核电在中国发挥重要作用,特别是在远离煤田但经济发展迅速的沿海地区。中国核电在1970年开始发展,在2005年达到快速发展阶段。尽管目前全球440座在运核反应堆中中国只有14座,但截止到2012年7月1日,中国在建的核电站数量占全世界在建机组总数的44%,为26台[2]。福岛核事故发生后,国务院立即组织对中国核设施的全面安全检查。虽然一些原计划开工的核电项目被搁置,但中国在保证安全的前提下高效发展核电的既定大方针并没有改变。这一阶段,中国核电事业并没有停滞不前,相反却通过进一步加强对全球和地区性核能国际多边合作的参与,在核安全、技术研发、信息共享、人员培养等方面与主要核能国际组织展开频繁互动,为核电事业做能量储备。

1.在核安全监管与同行评议方面与IAEA和 WANO全面合作

在“后福岛时代”的核电发展中,安全显然被置于最高地位。而核电安全风险的恒常存在又要求拥有核电的国家在严格自我监管的同时,加大依托核能国际组织在安全标准监管和同行评议方面强大的技术和经验优势。早在2010年7月,国际原子能机构就在中国的主动要求下,组成了一支来自15个国家的22人团队,在北京进行了为期两周的核安全综合监管评审服务行动。此次同行评审主要是基于IAEA的安全标准对中国的核安全监管框架进行审查,在两周的评审之后,国际原子能机构表示这次检查提供了“对中国安全监管体系有效性和扩大核工业安全性的信心”,对中国的核安全监管体系总体给出了肯定评价,但也指出了中国核安全监管在机构设置和人员配备上存在的不足,对中国核安全监管提出了更高的目标和要求[3]。此外,中国还从各核电企业的层面高频参与世界核电运营者协会的同行评估。 WANO的同行评估一般历时两周,评估队通过现场观察、人员访谈以及文件查阅等方式对中国各核电站的组织管理、运行、维修、技术支持、运行经验、辐射防护、化学、培训、消防等领域进行评估,并指出各核电站的强项与待改进领域等。2010年到2012年间,WANO对中国的田湾核电站、秦山二核1、2号运行机组和3号调试机组、秦山三核、宁德核电场以及大亚湾核电基地六台机组等都进行了高效密集的评估工作。目前,WANO已准备在在建核电机组全球最多的中国(深圳)设立核电机组启动同行评审办公室。这就意味着 WANO设在莫斯科、亚特兰大、巴黎、东京的全球四个区域中心的新建机组,在临界运行前都必须在深圳经过同行评议。显然,在可见的未来,中国将在提高核电厂评估质量和频度、建立全球性整体核事件应急响应机制、改善核电行业的透明度以增加公众信心方面同WANO展开全面合作。

2.广泛参与核能国际组织关涉核技术研发的相关项目

由于核技术研发的资金和人员成本相对较高,大部分相关活动都要依托核能国际组织,通过聚集各组织成员的资金、人员和技术优势来实现突破,同时也在组织成员之内率先完成核技术研发成果的共享。在核技术研发国际多边合作领域,中国明显加快了自身的融入步伐。以中国于2007年正式加入的ITER国际聚变能组织为例,中国全面参与ITER组织理事会的议事、决策,选派了相关管理、科研、工程和实验人员到ITER组织工作,使得中国在ITER组织中的发言权和各项权益得到保障。在知识产权方面,中国有权使用ITER计划工程设计阶段的技术成果,平等享有项目产生之后全部知识产权和相关技术资料。在采购分配方面,中国承担的采购任务有利于集中人力、物力、财力掌握ITER计划的核心技术,有利于提高我国超导技术、稀有金属材料技术、高温高电压技术等众多领域的研究开发和制造能力。总之,深入参与ITER计划不仅为我国在核聚变能源研究方面进入世界最前沿提供了可能,也将为我国未来自主开展核聚变示范堆乃至商用堆设计、建造奠定基础。同样是依托2007正式加入的第四代核能系统国际论坛(GIF),中国签署了钠冷快堆系统协议,并正在为加入项目管理理事会(PMB)和超临界水堆(SCWR)项目进行认真准备;中国和欧洲原子能共同体(Euratom)一直都设有对话机制(structured dialogue)[4],定期对双方共同感兴趣的核研发专题展开合作可行性的相关讨论。在此基础上,双方在2010年签署了一项核研发双边协议,同意就所有与和平利用核能相关的问题进行合作;此外,中国还加入了国际能源署(IEA)的“核聚变材料”、“聚变反应堆核技术”、“聚变能的环境、安全与经济影响要素”三个执行协议,为双方未来实质性的核研发铺平道路;近年来,中国与经合组织下设的核能署(OECD/NEA)积极接触,并开始着眼未来双方在核能开发和核辐射废物管理等核能署具有突出优势的领域展开合作。

3.依托核能国际组织大力加强中国核电建设和核能人才培养力度

根据世界核能协会(World Nuclear Association)的预测,从2015年起,平均每5天将开工一个装机容量约1000兆瓦的核电站[5]。而计划到2020年核电总装机容量将由原来的1100万千瓦发展到7000万千瓦的中国,其不断扩张的核工业,对其核电站建设人才和其他相关核能人才的培养提出了极高的要求。事实上,核电人才的缺乏从某种意义而言就是一种变相存在的安全隐患。为此,中国在近年来开始通过核能国际多边合作,特别是依托IAEA大力加强中国核电建设和核能人才培养力度。2011年10月,中国国家原子能机构与IAEA合作建成了全球首家核电建设国际培训中心。2012年,IAEA亚洲核安全网络核电站建造期间实践经验区域培训,第十二届海峡两岸核能学术交流会以及世界核协会会议都在该中心成功举行。作为IAEA目前在全球范围内设立的唯一核电建设国际化培训机构,该中心将为国际核电建造技术的交流合作及我国核能建造技术的人才培养提供有力的支撑。此外,中国还积极参与并主动承办IAEA主办的核电国际培训会。随着中国核电事业的迅速推进和全球核工业的全面发展,双方在核电建设和核能人才培养方面的合作潜力巨大。

4.参与区域核能国际组织活动以推动地区核电安全与核电建设

近10年来,核电的发展在亚洲最为活跃。根据IAEA的统计,截至2012年在核电机组拥有数量的国家排名中,日本和韩国分别位列第3位和第5位。日本自1963年首次在茨城县东海村建成试验核电站以来,已拥有54座核电机组,而位于日本西北部新潟县的柏崎刈羽核电站为世界最大核电站。韩国目前拥有21座核电机组,同时也是世界第5大核电出口国。在在运核电机组数量排名中,中国虽然仅排第11位,但在建核电站的数量却相当可观。中国作为紧随日本、韩国之后的核电发展大国,非常重视对本地区核能国际组织相关核能发展活动的参与。其中最具代表性的就是对中日韩核安全监管高官会和亚洲核合作论坛(FNCA)的积极介入。中日韩核安全监管高官会是2008年12月由三国领导人共同发起,之后每年举行一次。在福岛核事故后,三方于2011年5月和9月分别召开了两次会议,决定开始讨论涉及核安全法规、应急准备和应对措施及其他核安全相关问题。亚洲核合作论坛2000年由日本发起成立,目前有中国、日本、韩国、澳大利亚、越南等12个成员国。中国参与了该论坛下设的研究堆应用、核农学、核医学、核能公众信息、放射性废物管理、核安全文化、人力资源开发与和技术工业应用等8个合作领域的活动,同时还于2012年9月和2012年11月承办了亚洲核合作论坛核人力资源开发研讨会和亚洲核合作论坛生物肥料项目研讨会。在可见的未来,中国将更多借重上述两个重要区域核能国际组织的组织优势,努力推动亚洲地区整体及中国自身对核能安全利用及核电建设与研发。

日本福岛核事故已经过去两年,它除了使人们再次忆起历史上的三里岛和切尔诺贝利的痛苦之外,其实更多的是唤起人们对核风险这一全球公共问题的省思。如果人类向前迈进的脚步无论如何都离不开核能,那么我们必须最大限度地凝聚共同的力量去面对,将核电的安全风险降至最低,而核能国际组织正是汇聚这些力量的极佳平台。在“后福岛时代”核能国际多边合作凸显之际,在中国核能发展开始全面启动并迅速推进之时,中国与全球主要核能国际组织之间的互动频度将会大幅提高,从而更安全高效地保障中国核电事业的发展,进而确保中国可持续的能源供应安全。

注释:

①核能国际多边合作主要涉及两个主题,一是核能和平利用;二是防止核扩散。本文中除非特殊标注,否则所有核能国际多边合作都只涉及核能的和平利用。同时,主要目标为防止核扩散的核能国际组织也不在本文的讨论范围之内。

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