福岛核事故后的美国核电

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1、 0中国三峡CASE STUDIES ABROAD温鸿钧福岛核事故后的美国核电日本福岛核事故， 振动了世界。 现在， 国际原子能机构对福岛核事故的调查已提出了初步报告， 有了初步结论； 世界各国对在役核电机组的安全检查大体已经完成，世界各国政府对核电发展的态势和政策， 也逐步清晰明朗。 美国是世界最大的核电国家， 通过对美国就福岛核事故后情况的综合分析， 有利于预计世界核电未来的方向，也可供研究我国核电如何发展参考。他山之石2010年2月16日， 美国总统奥巴马宣布提供80亿美元的政府贷款担保， 以帮助建于乔治亚州亚特兰大东南部的两座新核电站， 这是近30年来美国第一次修建新的核电站。 目前，

2、 美国在31个州中有104座仍在运行的核反应堆， 提供美国五分之一的电力。 摄影/ChinaFotoPress/CFP1China Three Gorges他 山之石一、 最新动向（ 一） 美国核监管委员会（ NRC）认定美国在役核电机组是安全的， 政府继续支持发展核电最近美国在役核电机组经受住了强龙卷风袭击的考验。 弗吉尼亚的萨里（Surry） 核电厂 ， 在遇到龙卷风的袭击时， 安全地停堆， 保持安全状态。 4月27日， 包括密西西比州北部、 阿拉巴马州北部和田纳西州大部的龙卷风， 使得在阿拉巴马州的布朗斯费里 （Browns Ferry） 核电站三台沸水堆核电机组自动停堆， 曾有短暂的供

3、电中断， 但安全系统表现良好。NRC对美国104台在役核机组检查结果认定， 在役核电站在极端事件条件下是安全的。 2011年5月6日， 世界核新闻报道了美国核监管委员会NRC在完成104台在役核电机组检查后认定：美国在役核电站在极端事件条件下是安全的。 日本福岛事故后， NRC对在役的104台机组， 参照日本福岛核事故所遭受袭击的极端事件条件， 进行了检查， 包括： 电厂缓解事故的对策； 堆芯和乏燃料贮存水池在大火时能否有效地冷却； 爆炸以及其他事件， 电厂对所有其他替代电源受水浸泡而供电能力受损时， 火灾、 地震同时发生时的处理应对能力等。 NRC检查结束后认定， 所有核电机组都能承受， 是

4、安全的。 但也发现少数机组的个别设备在测试时无法启动， 有个别缓解事故后果的设备用于其他目的， 或放在不注意的地方贮藏， NRC要求核电厂要定期检查， 使安全管理系统保持在安全有效状态。NRC还承诺， 所有检查报告， 除了与保卫工作相关的以外， 在网上全部公开，接受公众的审查。美国总统奥巴马多次重申支持发上： 福岛核电机组工作原理示意图 摄影/EG365/CFP下： 日本福岛第一核电站爆炸示意图 摄影/EG365/CFP2中国三峡CASE STUDIES ABROAD展清洁能源， 其中包括核电。 保持了福岛核事故前一贯的支持发展核能和对核能发展的基本定位， 即要发展核电，但定位在清洁能源， 作

5、为清洁能源之一发展。（ 二） 美国政府坚持支持在役核电机组延寿、 扩容政策4月27日， N R C批准亚利桑那州帕洛弗迪核电站延寿20年。 帕洛弗迪（Palo Verde） 核电站安装3台燃烧工程公司 （CE） 的系统80型压水堆核电机组， 单机净电功率122万千瓦， 总装机366万千瓦。 该电厂由亚利桑那公共服务 （APS） 运行， 完成了有关设备的升级改造， 包括蒸汽发生器， 反应堆容器顶盖、 全部汽轮机的低压缸、 冷却塔等大型设备和构筑物的更新。 2008年12月向NRC提交延寿的许可证申请。 APS还取得了当地城市2010年至2050年冷却水供应的保证协议。 NRC审查认为： 电厂安全

6、系统更新以后， 不存在安全问题， 申请人有能力管理好核电厂 ， 同意更新运行许可证。 于2011年4月27日批准， 三台机组各延寿20年， 由40年延长至60年， 分别延寿至2045年6月、 2046年4月和2047年11月。美国NRC稍早还批准了在宾夕法尼亚州的利默里克 （Limericl） 核电厂1号、 2号两台沸水堆核电机组扩大容量1.65%， 每台机组由118.9万千瓦扩大到120.5万千瓦。2011年4月12日， 电力公司要求推迟对所属核电机组延寿申请的审批。美国太平洋煤气和电力公司 （PG&E）通报美国核监管机构建议推迟对它所属的加州暗黑峡谷核电站 （Di-ablo Canyon）

7、 延寿的审批， 直到全面完成所需工作后， 再做最终裁决。 PG&E在暗黑峡谷有两台110万千瓦的西屋四环路压水堆核电机组， 分别于1984年和1985年开始运行。 2009年11月向NRC提交了延长寿命20年的经营许可证的申请。 PG&E是美国唯一自己具有地震部门的电力公司， 该地质部门负责研究核电厂地区和暗黑峡谷核电站的地震安全， 并关注全球核电的地震情况。 2008年11月， 该部门与美国地质调查局合作研究， 发现了一个新断裂带， 并对核电厂的地质安全风险进行评估， 认为暗黑峡谷在发生地震时有足够的安全承受能力。 在福岛核电事故之后， 由于当地政府和公众的担忧， PG&E决定作三维地震的进

8、一步研究， 评估其安全风险， 建议在该研究完成后再决策。2011年3月， NRC批准佛蒙特州扬基核电站延寿20年。 佛蒙特州扬基核电站， 是1972年建成的1台50万千瓦的沸水堆机组， 将于2012年寿终期满。Entergy公司2006年1月向核管会提交了延长运行许可证的申请。 经过复杂的评审过程， 最终于2011年3月， 美国核管会NRC批准了该机组的延寿申请，寿命延长到2032年3月。 要关注的是，该电站同日本发生核事故的福岛核电一厂是同一时期建成的， 采用的是同一机型BWR1型。 它是二代核电中最早的机型， 从福岛核事故情况看， 如不遇到如此大的海啸， 也许能躲过重大核辐射事故的发生。

9、但从预防和缓解事故后果的安全措施上看， 存在缺陷，所以是否批准延寿存在分歧。 2010年1月， 州议会曾以26票对4票的绝对优势同意延寿申请。 在福岛核事故的前夕，NRC批准了延寿的申请。 在福岛事故之后， 是否以新的视野作新的决策， 有待观察。在确保安全条件下的延寿扩容，效益极高。 世界核协会核能发展战略专家斯蒂夫 基德 （S Kidd） ， 2011年5月9日在 国际核工程网站 上发表“核电厂如何突破， 成为自动取款机”一文中， 对美国在役核电的延寿、 扩容， 给予很高评价。 主要通过管理水平3China Three Gorges他 山之石提高， 减少非计划停堆， 缩短停堆换料时间， 提高

10、发电效率等， 大幅降低成本。 在欧美各国核发电成本降低到每千瓦时只有2美分， 再把在役核电运行寿命由40年延长至60年， 核电厂正好像是银行的自动取款机一样。 在确保安全条件下的延寿、 技改、 提升功率已成为20世纪70年代以来普遍的做法。利用测量不确定性的改进， 大约可提高2%的发电能力； 基于早期设计留有的设计裕量， 仪器仪表小型零部件的更换， 大约可提高发电能力的5% 7%；通过重大设备的更换升级， 有可能获得20%的扩容。 美国自1977年以来已批准了135个扩大容量的申请， 增加了570万千瓦的容量， 相当新建了5台百万千瓦机组。从上述几个事例看出： 在福岛核事故后， 美国政府仍继续

11、坚持支持在役二代核电机组延寿、 扩容的政策， 是基于对在役二代核电机型是安全的基本认识， 在确保核电安全的前提下实施的。 加州暗黑峡谷核电站， 当发现新断裂带后， 申请延寿的业主， 主动向NRC提出推迟审批， 待进一步工作确认满足延寿条件后再审批。 这种主动行为， 说明了美国的延寿、 扩容是在确保安全的条件下实施的。 在全面严格的按标准法规管理， 确保核电站的安全性前提下的延寿、 扩容， 可以取得极高的社会经济效益。（ 三） 新建核电项目继续下滑NRC能源公司在福岛核事故影响下， 决定退出南德克萨斯新建项目。2011年4月20日， 美国南德克萨斯州 （STP） 3号和4号机组项目的大股东，项目

12、的主推者NRC能源公司， 宣布退出STP项目。 该项目计划兴建两台135.8万千瓦的先进沸水反应堆 （ABWRs） 。由NRC能源和日本东芝公司联合组建的妮娜 （Nina-Nuclear Lnnovation North America） 公司负责建设。 该项目建设总投资相对较低， 其投资只有AP1000和US-EPR的70%左右， 是向NRC申请建造运行许可证的18个项目中最低的一个， 一直被认为在美国新建项目中在经济上居于领先地位。 选用的ABWR世界上已建成了3台机组， 已累计近30堆年的运行经验， 是美国18个项目选用机型中最成熟的， 且已同Shaw集团签署了总承包建设的合同， 并取得

13、能源部批准， 给予联邦政府贷款担保的优惠。 原计划分别于2016年和2017年建成。上： 2011年3月20日， 爆炸后的福岛第一核电站 3、 4号机组航拍图。 摄影/CFP下： 福岛核电站泄漏疏散区域示意图摄影/EG365/CFP4中国三峡CASE STUDIES ABROAD2009年11月， 东芝测算总投资要增加40亿美元。 由于投资大幅上涨，发生筹资危机， 要求东芝降价和另找第三者投资。 2010年5月， 日本东京电力公司， 即这次福岛核事故的福岛核电一厂的业主， 同意投资1.55亿美元，占9%的股份， 后又同意把股份增加到18%， 从而解决了这次筹资风波。2010年10月， 在与能源

14、部就联邦政府贷款担保签署协议时， 因造价高贷款偿还能力低， 无法保证投资者利益而拒绝签字， 并宣布该项目暂停或推迟。在2011年3月日本发生因9级地震和14米海啸而引发的特大的核事故以后， 这个已处暂停推迟状态的项目， 形势进一步恶化。 NRC能源公司决定退出南德克萨斯项目， 主要是认为福岛核电事故后， NRC有可能通过检查要求设计修改， 何时建设， 前景渺茫， 加上该项目经济性和财务上的困难， 特别是日本东京电力公司18%的股份， 因福岛核事故而落空。南德克萨斯项目， 原是一个采用机型最成熟， 造价最低， 最为看好的核电新建项目。 在福岛核电事故之前，就经受了供应价格上涨引发筹资风波， 政府

15、贷款担保条款不可接受而拒签， 宣布了暂停推迟。 在福岛核事故之后， 项目主推者NRC公司又宣布退出，使项目进一步走向绝境。美国新建核电， 由高潮时期向NRC申报18个项目28台机组的建造运行许可证申请， 到2009年开始的推迟、 停止的下滑趋势， 到现在已经所剩不多。NRC能源公司的退出说明， 福岛核事故加速了美国新建核电的继续下滑。（ 四） 关于要求推迟AP1000设计认证审批的风波关于AP1000的设计认证， 受到福岛核事故的影响， 发生了要求推迟审批的风波。1.资深核安全专家、 民主党众议员致信NRC主席， 对AP1000设计认证提出质疑2011年3月7日， 在福岛事故前四天， 美国资深

16、核安全专家、 民主党众议员Edward Markey （曾多次主持过有关核安全的听证） ， 写信给美国核安全监管机构NRC主席， 敦促NRC在有关AP1000抗震安全问题解决之前，不要批准它的工程应用。 在福岛事件后的国会听证会上， 他再一次提出对AP1000设计认证的质疑。（1） AP1000保护壳厂房， 采用钢筋混凝土的 “三明治”式结构， 模型强度试验结果表明， 无法承受直接的撞击， 易断裂， 可能会像玻璃杯一样受损， 意味着在发生地震、 风暴、 飞机撞击时， AP1000保护壳厂房结构存在严重破坏的风险。 验证试验未能通过。NRC的首席结构工程师JohnMa博士就提出了这个警告。（2） 西屋公司利用电脑模拟来“证明” 反应堆厂房 “足够坚固” 是不充分的。 西屋公司未做实体模拟试验，而电脑模拟所用的分析程序， 是商业上普遍使用的而非专业程序。 采用静态模拟法， 不能代替如地震等的动态周期性运动的动态模拟， 不能正确模美国核电分布图China Three Gorges他 山之石拟AP1000厂房结构