我所认识的核电(4)——中国核电的前世与今生之六

作者:别叫姜总叫姜工——老气横秋技术男4.6台湾地区核电发展简介

台湾是中国不可分割的一部分,说中国核电自然不能落下台湾。

台湾核电的发展是伴随着经济腾飞起步的,核电建设的开始时间比大陆早得多,20世纪60年代末,台湾经济进入高速发展阶段,随着经济的发展,电力需求随之陡增。另一方面,20世纪70年代初,第一次石油危机爆发,能源严重依赖进口的台湾在经济上受到巨大冲击。为了确保经济快节奏发展中的能源供应,核能被台当局列为长期的能源选择。1971年底,台湾第一核能发电厂开工,其后第二核能发电厂、第三核能发电也相继开建,至1985年5月,整个台湾省共有6台核电机组并网发电,总装机容量达500多万千瓦。其后随着20世纪80年代初台湾反核运动的逐渐兴起,台湾核电建设也几乎停滞,1985年之后的三十多年间仅新建了第四核能发电厂两座反应堆。截止2020年底,台湾累计建造了8台核电机组,其中沸水堆6台,压水堆2台。目前有4台核电机组在运行,2台建成封存,2台到期退役(详见表4-22)。

表4-22:截止2020年底台湾核电机组信息

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我们先简单了解一下台湾四座核电厂的基本情况。

严格意义上讲,台湾第一核能发电厂才是我国第一座核电站。第一核能发电厂又称金山核电站,简称核一厂,位于新北市石门区的一个天然峡谷,两台机组均采用美国通用电气公司(GE)的第二代BWR-4型沸水堆,单机组功率64.6万千瓦(日本福岛第一核电厂2-5号机组采用的也是这个BWR-4堆型)。核一厂于1970年核准兴建,一号机组于1972年6月开始施工,1975年11月并网,1978年12月10日商运,2018年12月5日退役,服役期限40年。二号机组则于1973年12月年开始施工,1978年12月并网,1979年7月15日商运,2019年7月15日退役,服役期限40年。因此,核一厂不仅是我国第一座核电站,也是我国第一座进入退役阶段的核电站。

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图4-27a:台湾第一核能发电厂(金山核电站)500

图4-27b:台湾第一核能发电厂(金山核电站)500

图4-27c:台湾第一核能发电厂(金山核电站)

第二核能发电厂(简称核二厂)位于新北市万里区和金山区之间的国圣埔,因此又被称为国圣核电站。两台机组均采用美国通用电气公司(GE)的第二代BWR-6沸水堆,单机组功率98.5万千瓦。BWR-6是第二代沸水堆的最后一个改进型号,该堆型在美国、德国、瑞典及台湾地区一共建了14座,性能在当时是比较先进的。核二厂于1974年9月开工兴建,一号机组于1975年11月开始施工,1981年5月并网,1981年12月商运。二号机组则于1976年3月年开始施工,1982年6月并网,1983年3月商运。核二厂两台机组设计寿命均为40年,2011年,马英九宣布核一、核二、核三厂确定不延期服役。2020年10月20日,台湾原子能委员会审查通过了核二厂退役计划,按计划这两台机组将分别在2021年12月27日(按照2021年7月的新闻报道,核二厂1号机组于2021年7月2日因乏燃料池容量已满而永久停止运行,比计划退役时间提前了6个月。)和2023年3月14日退役。

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图4-28:台湾第二核能发电厂(国圣核电站)

而核二厂和前面说的核一厂与大陆之间还有一个小故事。1984年1月1日(农历1983年11月29日),中国正式成为国际原子能机构成员国,第一次参加国际原子能机构年度会议,被安排与英法美苏四国同坐第一排。这出乎中国代表团的意料,按照惯例,坐前排的都是和平利用原子能的国家,而中国内地当时还没有核电站。但主办方表示,中国的台湾已有核电站,中国有权坐在第一排。而主办方所说的核电站,就是核能一厂和核能二厂的四台机组。

第三核能发电厂(简称核三厂)又称马鞍山核电站,地处台湾最南端恒春半岛上,在屏东县境内垦丁国家公园的南湾海域,附近有台湾最美丽的珊瑚。据说为保护附近珊瑚不受影响,核三厂在建造时不惜花费巨资改善设备,以降低温排水温度。和台湾其余3个核电站不同,核三厂两台机组均采用美国西屋公司开发的Model312三环路压水堆,单机组功率95.1万千瓦。核三厂一号机组于1978年8月开始施工,1984年5月并网,1984年7月商运。二号机组则于1979年2月年开始施工,1985年2月并网,1985年5月商运。核三厂两台机组设计寿命也是40年。按设计寿命这两台机组将分别在2024年7月26日和2025年5月17日退役。

500图4-29:台湾第三核能发电厂(马鞍山核电站)

第四核能发电厂(简称核四厂)位于新北市贡寮区龙门里,因此又名龙门核电站。核四厂的两台机组采用美国通用电气公司(GE)和日本东芝、日立公司联合开发的第三代先进沸水堆ABWR堆型,这也是亚洲第二座使用该堆型的核电站,单机组功率135万千瓦,设计寿命40年。核四厂早在1980年就开始规划,1999年3月17日动工兴建,2014年1号机组基本完工。2015年7月1日,历经30多年的兴建、停建风波才得以完工的核四厂被直接封存,一天都未投用。停工复建、工期拖延、合同纠纷等原因导致核四项目工程造价不断攀升,从2004年起先后四次增加预算,截止2014年总共耗费2838亿元新台币(约合人民币566.7亿元,2014年汇率),高于三门一期两台AP1000最终525亿元的总造价。

500图4-30:命运多舛的台湾第四核能发电厂(龙门核电站)

台湾核电刚开始兴建时,民众还是大力欢迎的。当时民众认为,核电环保无污染,价格便宜,是高科技产业。甚至核一厂选址所在地石门地区的两个村落(草里村和老梅村)还曾为核一厂的厂址而相争不下,最后大打出手。而且当时台湾社会普遍认为核电厂和核弹是同一个原理,拥有核电厂之后就能很快就会拥有核弹,在当时国共对峙的状态下,社会精英普遍支持核电站建设。

不过随着核电站的相继投用,核电带来的一些问题也开始逐渐凸显,其中最棘手的就是乏燃料的处理。台湾没有乏燃料后处理技术,核电站的乏燃料处置只能采用一次通过的策略,但台湾地区土地面积小,随着乏燃料的累积,储存成了一个大问题。台当局早期是在台湾岛南部的兰屿岛(位于台湾东部的一个小岛,面积约45平方公里)建了一个贮存场,把几个核电厂和清华大学(台湾)等研究机构产生的核废料先打包至兰屿岛存放,等积累到一定数量,再一并运送到台湾和菲利宾之间的深海海沟抛掷,这也是当时普遍的核废料处理方法。但问题是台湾核电的执行方台湾电力公司(台当局的政府企业,简称台电)当年在决定兴建兰屿贮存场时,没有履行告知当地的原住民达悟族人的义务,达悟族人(台湾原住民现存的族群之一,台湾各支原住民在我国56个民族的划分中被统一划为高山族,所以按照56个民族的划分达悟族算是高山族的一个分支)一直以为建的是罐头厂,这为台湾地区日后的反核埋下了伏笔。

20世纪70年代,台湾还处于国民党的强硬威权统治之下,民间的声音很少,反核的声音就更少。但随着美丽岛事件的发生,党外力量在反国民党威权统治的斗争中逐渐占到上风,民间团体的声音也随之渐渐兴起。

之后陆续发生的两件大事,对台湾民众的反核意识起到了很大的推动作用。1979年美国发生三里岛核泄漏事故,引发了全世界对核电安全性的忧虑。1982年联合国开始禁止往公海海沟丢弃核废料,导致台湾的乏燃料不断在兰屿贮存场存积。自此,台湾抗议核电的运动越来越多。

1986年,前苏联发生的切尔诺贝利核电站事故,再次引起了全球对核电的恐慌。面对切尔诺贝利核电事故的惨痛后果,兰屿的达悟族人再也无法容忍家乡的乏燃料贮存场,在1986年~1988年间结合环保团体发起了多场抗争。

1993年,有渔民在核二厂周围海域钓到了脊椎变形的秘雕鱼,这再次点燃了台湾民众的反核神经。虽然行政院最终的调查结果否定了秘雕鱼被辐射的结论,但是此时台湾当局的公信力已经无法抚平民众对核电的恐惧。

但总体来说,1994年以前,民众反核只是受国际上严重核电事故和核一核二核三厂事故频发的影响,单纯是基于对核电的恐惧,政治因素成分不高。1994年后,随着台湾逐步放开直辖市首长选举、国代改选、地区领导人直接选举后,反核也开始被当成政治动员的手段,越来越深陷政治斗争的漩涡。民进党就一直把台独和废核当作其政治斗争的两大主牌,反核甚至被其写入了党章。

1980年开始论证修建的核四厂不幸沦为了台湾反核和拥核两派争执的焦点

1985年,核四厂准备在新北市贡寮区地区开工建设,遭到了当地居民的强烈反对。此时正值民进党建党和国民党准备取消戒严之际,反核运动本身被赋予了强烈的政治意味。蒋经国面对复杂的政治局面,决定暂停核四建设。

1990年海湾战争爆发后,石油价格再次飙升。面对电力危机,时任台湾地区领导人李登辉(国民党)在1992年批准核四厂继续建设。

1994年后,台湾反核和挺核的斗争焦点变成了是否继续建设核四厂。

1994年,民进党元老,曾因美丽岛事件被国民党当局以叛乱罪处12年有期徒刑的林义雄联合宗教、环保,以及社运团体发动环岛苦行,号召民众发动核四公投,以全民投票的方式决定是否继续兴建核四。

1995年,达悟族人再次发动抗争,由于此时正值1996年台湾地区领导人直接选举前夕,为了避免引起政治效应,台湾行政院屈服,台湾电力公司同意放弃兰屿贮存场。兰屿贮存场放弃容易,但大量的乏燃料运往哪里呢?情急之下台湾当局甚至一度和朝鲜有过接触,要把6万桶乏燃料运送到朝鲜废弃的平山煤矿坑存放,此举在国际上引起轩然大波,朝鲜为什么想要这些乏燃料,大家都心知肚明,此举也遭到了美国和韩国的强烈反对,最后台电只能把核废料再返送到各核电厂存放。兰屿岛也重新回归到台湾著名海岛风景区的定位上。

1999年,台湾面临有史以来最大的政治变数。美丽岛事件辩护律师,前台北市长,民进党政治明星陈水扁搭档吕秀莲准备角逐地区领导人大位。为了动员民众,拉抬选情,民进党借美国三里岛核电事故20周年,联合环保团体发动了318反核大游行,数万人参与。2000年,泛蓝连战和宋楚瑜阵营分裂,导致陈水扁以40%支持率当选,民进党获得执政权。

民进党上台,核四厂是否停建的争论到了你死我活的地步。民进党想借停建核四厂否定国民党的核电政策,打压国民党的生存空间,国民党则誓死反击。2000年10月27日,陈水扁邀请在野党国民党主席连战举行扁连会,讨论核四厂,但没有达成共识。但扁连会1小时之后,行政院即宣布停建核四厂,当场打脸国民、亲民、新民三个在野党,引起泛蓝阵营强烈不满,认为这是行政权霸凌立法权,于是国、亲、新三党凭借在立法院过半席次的优势,不断抵制行政院的预算和立法进程,导致立法院瘫痪,台湾政治陷入停摆。最终,民进党让步,于2001年2月宣布核四厂续建。

不过民进党对此显然并不甘心,2002年12月,台湾立法院通过《环境基本法》,其第二十三条明确规定“政府应订定计划,逐步达成‘非核家园’目标。”民进党的反核政策由此上升至法律层面。

2005年民进党提出“非核家园推动法”草案,首次提出明确的时间节点,将核三厂 2号机组的设计寿命到期年限2025年作为达成非核家园的时间节点,即所谓“2025非核家园”,但在国民党立法委员的反对下未能通过立法。

2008年国民党上台执政后,采取了更为务实的能源政策,颁布了《永续能源政策纲领》,明确规定“促进能源多元化,将核能作为无碳能源的选项”。核四厂的建设进度也因此得以保障。

但2011年发生的福岛核事故彻底扭转了台湾拥核和反核阵营的力量对比,火光冲天的爆炸画面,民众的恐惧及辐射外泄导致的生态和健康危机,都极大的震动了全世界。福岛核事故是由地震导致的,这让本身也地震频发的台湾惊恐万分,纷纷质疑新北市核一、核二和核四厂的安全性,更要命的是新北市的核一厂和福岛第一核电厂发生爆炸的第2、第4号机组还是同一堆型(BWR-4沸水堆),从此台湾的反核阵营不再是激烈的少数。

面对汹涌而来的民意,为避免危及选举,国民党也改变了一贯反对全民公投的立场,在2013年改口支持全民公投决定是否续建核四厂。但是由于国民党和民进党在公投主题、范围等方面差异巨大,且又互相抵制对方的公投提案,导致核四厂公投一直达不到需求的“一半选民参与,其中过半支持的门槛”。

国民党公投提案是,是否同意停建核四厂,重点突出“停建”二字,意思是核四厂已经建了很久,花了很多钱,如果停建,未来会缺电,电价也会上涨等等。而民进党提案是,是否同意续建核四厂,重点突出“续建”二字,意思是核四厂已经停建了,所有相关的后果我们已经考虑清楚,不会有缺电,提升电价等问题,你是否支持重启核电建设计划。两党在提案上斗争不休,最终核四厂公投无疾而终。

2014年林义雄再次以绝食反核四,国民党马英九政府迫于压力最后宣布已基本建成的核四厂1号机组不再施工,进行安全检查后封存,2号机组则全部停工,未来是否续建投运,将由公投决定。行政院特意强调核四厂是停工不是停建,希望替下一代保留选择空间。2015年7月1日,台电对1号机组进行了封存处理,并将在3年封存期内支付34亿元新台币(约合人民币6.8亿元)的维护费用。

然而核四厂最终没能在封存期结束后等来启封。

2016年民进党再次上台后,重提2025非核家园目标。

2017年1月11日,台湾“立法院临时会”三读通过“电业法规修正案”,表决通过核能发电设备应于2025以前全部停止运转。

2018年1月30日,台立法院决议要求2020年底前全数移出核四厂燃料棒。这些核燃料系2008年运入,因核四厂一直未商运故从未使用过,共计1744束。

2018年7月4日,台电公司将首批80束核四厂的燃料棒装上8台货柜车,运抵基隆港西码头,按计划,燃料棒会送回它们的生产方:美国全球核燃料公司(GNF)先进行拆解和储存,找到合适买家之后就可以转售。

2021年3月28日,核四厂最后一批约6个货柜120束燃料棒运往美国。该日期比2018年定下的最后期限晚了三个月(主要受新冠肺炎的影响)。至此,核四厂基本确定重启无望,台湾核电目前看来基本算是进入了死亡倒计时。

其实理性来看的话,台湾不管拥核和反核都是,都是有一定道理的。

台湾地区发展核电的好处是显而易见的。首先台湾几乎没有自产能源,进口能源比例自1996年来始终高居98%左右,能源价格也必然要受国际价格波动的影响。发展核电,有助于降低能源对外依存度,从而改变台湾能源的被动局面。

此外,核电经济性较好,一台核电机组投资额虽然达到数亿元级别,但核电机组一般寿命为40-60年,回收投资后基本就是纯收益,综合经济性比太阳能、光伏等新能源好得多。而一旦停用核能,台湾地区势必也会像日本、德国一样,走上电价上涨、百姓买单之路。

而且核能发电相较于水电、光伏、风电等清洁能源发电具有无间歇性、受自然条件约束少等优点,近年来大陆核电年利用小时数基本维持在7200小时以上,远高于水电、光伏、风电等清洁能源发电水平。

环境排放友好也是核电的好处之一,前文已经说过,一个装机容量为100万千瓦的核电站和同等规模的火电厂相比,每年可减少二氧化碳排放660万吨,核电站向环境释放的温室气体(约7万吨)只有同等规模燃煤电厂的1%左右。在全球碳排放控制越来越严格的今天,核电可以说是替代火电的最为理想的选择。

但台湾反核也有充足的理由。首先台湾的地理和自然环境确实不太适合核电,美国《华尔街日报》在福岛核事故后评估,台湾的4座核电站由于处在台风、地震等自然灾害高发地带,被归为“最危险”的核电站。国际风险评估专家与学者都曾指出,全球23座高自然灾害风险的核电站中,台湾的4座核电站无一缺席。

而台湾核一、核二、核四厂的选址也很成问题,三座核电站都位于新北市境内,新北市又环绕着台北市,半环绕着基隆市(见图4-31)、三市总人口700万,但面积只有约2000平方公里,核一厂与台北市的直线距离只有28公里,一有类似福岛的事故发生,人口稠密的台北根本无法紧急应变。

500图4-31:新北市(台北县)行政区划

另外,台湾核电乏燃料的贮存也面临着很大的压力。由于兰屿岛贮存场的放弃,之前贮存在兰屿岛的乏燃料也被运回了各核电厂,导致核一厂两台机组其实在设计年限到期前就因乏燃料水池容量饱和被迫一直处于停运状态,现场建成的乏燃料干式贮存设施因当地民众和政府反对一直没有投运。核二厂同样面临乏燃料无处可去的难题,厂内同样已建成干式贮存设施,但因地方政府反对无法投入使用。台电后来被迫将反应堆乏燃料水池进行扩容改造,使每台机组水池容量增加440组燃料组件,勉强可使两台机组继续运行至设计寿期到期。

表4-23:截止2018年5月台湾6台核电机组乏燃料产生和贮存情况

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不过有一点需要注意的是,其实早在2002年台湾《环境基本法》通过时,上升至法律层面的“非核家园”目标已经是国民党和民进党之间的共识了,后续两方的分歧只是在达成非核的截止时间上。简单来说就是两方对于推动台湾最终成为“非核家园”上,目标是一致的,只是方案不同。民进党的方案是:核一、二、三厂服役年限到期后不再延寿,核四厂直接不准予运行,以核三厂 2号机组的设计寿命到期年限2025年作为最终时间节点。国民党的方案则是:核一、二、三厂服役年限到期后不再延寿,核四厂按计划(2017年)商运,按核四厂的40年设计寿命到期年限为最终时间节点。结合台湾电力供应的现状,国民党的方案无疑更为合理一些。

台湾的能源现状和经济结构决定了任何冒进性的能源结构变动都会造成巨大的负面影响,国民党政府对此有清醒的认识,因此在其执政期内并没有像当年日本那样将50多台机组全部关停(事实上日本的全面弃核也只坚持了不到两年),更没有仿照德国完全弃核,而是对能源政策进行了修正,提出“确保核安、稳健减核、打造绿能低碳环境、逐步迈向非核家园”的能源发展理念,在“确保电力供应、维持合理电价、达成国际减碳承诺”三大原则下,从核电替代、替代能源的价格负担、台湾产业竞争力、核安全等多个层面整体考虑。

而民进党的反核,弃核则似乎完全出于政治目的,给人的感觉是只要是国民党制定或支持的政策,民进党就要反对。

2016年民进党再次上台后,就急不可耐的对核电厂下手了,除了断掉核四厂重启的希望,连正常运行的核电厂也趁机打压。核二厂2号机组2016年5月大修后恢复运行,但随即发生跳机事件,台电随后很快修复,但因意识形态介入,核二厂2号再没有被允许运转,后停机超过600天。

然而,民进党反核积极,但在替代能源的建设方面却动作迟缓,台湾岛内电力持续吃紧,甚至在2017年8月15日还发生了波及全岛的大停电事件。

2017年8月15日下午4时51分起,全台17个县市突然无预警大规模停电,计668万户、逾半用户没电。尽管台电启动紧急分区轮流停电缓解,但也挨到晚上9点40分才解除限电,持续近5个小时。对台湾2300多万的人口来说,668万户停电,意味着什么不言自明。

8.15停电事件不仅造成3起火警,1人死亡的惨剧,也给台湾民众生活造成一片混乱,消防部门接获730件受困电梯求救事件,停电状况最严重的新北市,有1000多处路口交通信号灯失灵,并且正值下班高峰时段,导致交通混乱。后经台经济部门估计,辖下工业区的厂商损失金额近8800万元新台币,全台湾产业损失惨重。815停电事故,表面上是由于人为误操作,实际上反映了台湾电力供应一直存在的断供风险。因为根据台湾部分媒体报道,事故前一周台湾地区的实际电力备用率仅为2.3%,最低时达到1.7%。

面对台湾岛内持续的电力紧张,民进党蔡英文当局开始了“自我打脸”。2018年3月,台原子能委员会拍板重启之前被其停掉的核二厂2号机。对此,新北市前市长朱立伦说,民进党在野时主张废核,执政后还重启“核二”,使用核电没有比国民党少过一分一毫,废核根本就是假的。

截止2020年底,台核四厂基本重启无望,核一厂两台机组已经退役,目前仅有4台核电机组(装机容量约400万千瓦)在运。在运在四台核电机组也将在2021-2025年间陆续退役,期间台湾还有几座大型火力发电厂也将陆续退役。按照台电的预估,未来台湾的高峰用电负载平均年增长速度为1.8%,至2026年将递增至4300万千瓦。而台湾在同一时期预计新增装机容量仅2000万千瓦,即使这些规划容量全部顺利投产,到2026年其可用装机容量也仅为4385瓦千瓦,届时的备用容量率将仅为2.0%。而台电基于台湾孤岛电力系统的特点,设定的电力备用容量率安全线是15%。因此可以预见的是,2018的8.15大停电是第一次,但可能不是最后一次。

至于台湾核电的技术和研发能力,一言以蔽之,近乎为零。其四座核电厂8台核电机组全部是引进美国的技术。

而台湾岛内万分忧虑的台湾电力的未来,正如网上评论所言,一定是在血亲的内地。目前在内地,仅和台湾距离最近的福建一省,就有宁德、福清、漳州、霞浦四座在运和在建的核电站,在运、在建和规划装机容量就达到两千多万千瓦。距离台湾比福建稍远一点的广东省也有多座核电站在运或在建。2018年,由国台办与中华全国新闻工作者协会举办的“2018海峡两岸记者特区行联合采访活动”参访中广核大亚湾核电厂,了解大陆核能发电的现况。中广核新闻发言人黄晓飞接受访问时表示,近年来,两岸核电领域交流日益密切,包括中广核跟台湾电力公司,交流相当密切,目前双方正协商相关协议,持续深化交流合作。对于台湾电力紧张的情况,黄晓飞也提到,以现代的科技,向台湾输电“一根电缆”就够了!

其实不只是供电,建设中的嘉峪关乏燃料后处理工厂,也将是台湾核电乏燃料的理想归处。笔者有时甚至在想,民进党蔡英文当局如此坚决的推进2025非核家园,积极贯彻习近平主席“宁可要绿水青山 不要金山银山”的讲话精神,其底气是否正是源于大陆高速发展的核电事业和建设中的核循环工厂。

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