摘要:福岛核电站事故发生后,核能的安全性及核电的发展引起了社会的普遍关注。我国的核电产业经历停顿检查一年半之后终于迎来两个核电规划的公布,意味着我国核电建设正式重启。核电产业的发展与核电技术发展和人才培养是分不开的。就核岛事故带来的巨大影响分析了近年我国高校核人才的培养状况以及核人才的就业市场状况。
作者简介:熊伟(1977-),男,湖北荆州人,三峡大学理学院学生工作办公室主任,讲师;杜晓超(1976-),女,河北保定人,三峡大学理学院,讲师。(湖北 宜昌 443002)
2011年3月11日,日本福岛核电站在地震和海啸的连续洗礼之后发生氢气爆炸和放射性物质泄漏,核电的安全性问题在全世界范围内引发的关注,也使得各核电使用国开始重新审视核电的发展战略计划。目前中国是全球在建核电规模的国家。福岛核事故之后,国内暂停了核电项目的审批,并展开了一系列核电安全检查。2012年10月24日国务院总理温家宝主持讨论并通过《核电安全规划(2011-2020年)》和《核电中长期发展规划(2011-2020年)》。两个核电规划的公布意味着自日本福岛核事故以来,国内暂停的核电建设正式重启。会议对当前和今后一个时期的核电建设作出部署:稳妥恢复、正常建设――合理把握建设节奏,稳步有序推进;科学布局项目――"十二五"时期只在沿海安排少数经过充分论证的核电项目厂址,不安排内陆核电项目;提高准入门槛――按照全球安全要求新建核电项目。新建核电机组必须符合三代安全标准。
核能应用安全性及核电产业的发展直接关系核电的发展。2012年2月教育部公布《教育部关于公布2011年度高等学校本科设置备案或审批结果的通知》(教高(2012)2号),批准三峡大学核工程与核技术自2012年开始招生。自此,全国开设核类本科的高等院校达到了37所,开设核工程与核技术的有28所。后福岛时代中国核电的发展何去何从,核电发展面临怎样的挑战和机遇,这是值得进一步深入探讨的问题。
一、发展核电的重要意义
从1954年前苏联建成座核电站至今,人类利用核能的历史还不足60年。为应对全球气候变化和保持可持续发展,对发展核能的需求日益增加。与传统能源(如煤、石油、天然气等)相比,核电无污染、碳排放几乎为零,有利于减排和能源结构调整的实施,因此成为我国达成减排目标的必然选择。与传统能源相比,核电的另一优势是能耗少,1千克铀裂变时释放的能量相当于燃烧2500吨标准煤。核电有着传统能源无法比拟的巨大经济价值。一座100万千瓦的火电站每年耗煤300万~400万吨,而相同功率的核电站每年仅需铀燃料30~40吨,还能在很大程度上缓解交通紧张等问题。
二、国内外核电现状
根据原子能机构的统计,截至2010年10月底,全球共有441台核电机组运行,总装机容量约为3.7亿千瓦,核电发电量占全球总发电量的16%,其中法国核电占全国发电总量的75.2%,日本为29.2%,美国为20.2%,中国核电比例只有2.57%。全世界有18个国家和地区核电发电量占总发电量的比例超过了20%。
在日本福岛发生核泄漏之后,日本关闭了的核电站,近有两座重新启动;德国、意大利、瑞士等国家宣布放弃发展核电。包括美国、英国、俄罗斯在内的更多国家并没有放弃核电的发展,印度、韩国、印度尼西亚、菲律宾、马来西亚等国纷纷规划自己的核电项目。近期捷克、白俄罗斯、阿联酋等无核国家也启动或开始建设一批核电站项目。原子能机构预测,全球有60多个国家计划发展核能,包括30个无核国家,今后20年全球的核能发电量将会提高一倍。
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中国目前已运行的核电机组有15台,总装机容量为1256万千瓦;在建机组26台,约占全球在建机组的40%,在建规模世界。目前中国核发电量占总发电量不足3%,这与核电占电力总量16%的世界平均水平相比尚有很大差距。根据2010年修定的《国家核电中长期发展规划》,未来5~10年我国新建核电机组将以每年5~8台的速度递增。就在中国核电建设一路高歌猛进的时候,2011年3月日本福岛发生核泄漏事故,出于安全考虑,中国国务院宣布暂停核电项目的审批,用了9个多月时间对全国41台运行和在建核电机组、3台待建核电机组以及民用研究堆和核燃料循环设施等进行综合安全检查,[3]并抓紧编制核安全规划,调整完善核电发展中长期规划。努力提高核设施应对端自然灾害的能力和核紧急响应能力,以核电站的安全运行。此次国务院审议通过核安全规划,已基本认定目前我国核电厂处于安全状态。
目前我国运行的核电站均是二代改进型反应堆。日本福岛核事故后,在国务院四条指示下,我国对在运行核电站和在建核电站进行了安全检查,并按当前核电规范进行核电规划和核电安全规划。通过核电站安全检查及核电设计中提高安全措施的实施,表明我国现有核电站的安全性是有保障的。
上对于核电安全的评估一般是两个参数:一个是"堆芯熔化概率",另一个是出现放射性大规模释放的概率。日本福岛核电站在设计当初是考虑了地震和海啸的因素,其中福岛核电站设计的抗震能力是抗里氏8.2级地震,而且这次的9.0级大地震也在它的安全裕度之内;抵御海啸的预设高度是5米,而此次地震引发的海啸却高达14米,这超出了设计预设。若是三代核电技术,能核电站的安全吗?在福岛核电站事故以后,美国的合作方专门进行过一次模拟计算,如果福岛采用了AP1000的三代技术是可以经受住此次考验的。
日本核危机对全球核电业的影响终将过去,我国核电发展必将迎来重要战略机遇期。只有限度地防范核安全风险,提高核电站的安全性和可靠性,我国核电产业才能实现持续、安全、高效发展。中国发展核电的政策就是要在端安全的前提下发展,并且要着力于第三代核电站的设计和建设。目前世界上在建的压水堆三代核电主要有AP1000和EPR两种,共在建8台机组,中国占6台。其中美国西屋公司研发的AP1000三代核电代表了当今世界安全的核电水平,AP1000核电机组全球在建共4台,全部在中国;EPR核电机组在建工程共4台,2台在中国,1台在芬兰,1台在法国。 引进的三代核电技术在安全问题上具有更高的水准。发展核电不仅要掌握引进技术,还要开发产权的三代核电技术。中核集团和中广核集团正在开发具有知识产权的三代核电ACP1000和ACPR1000,以成熟可靠的技术为基础,借鉴吸收引进的三代核电设计理念,采用能动和非能动相结合的安全系统,考虑应对类似福岛核电站事故的相关改进和措施,具备完善的严重事故预防与缓解措施。
三、核人才培养
发展核电产业离不开核电技术的发展,离不开核电的发展,离不开核电人才的培养。2012年国家提出要安全高效发展核电,这意味着对核电人才的培养提出了更高的要求。
纵观核人才的培养,全国各大高校开设的有:核科学与核技术、核工程与核技术、核反应堆工程、核化工与核燃料等。近年来,开设核的高校越来越多,部分高校还成立核工程与核技术学院。特别是清华大学专设核能与新能源技术研究院,不仅是科研基地,也是人才培养基地。特别是福岛事故之后,核电科学研究的方向也发生着针对性转变。2011年清华大学工程物理开办能源实验班,所学内容涉及能源的长期利用和使用安全问题,这是人才培养方向上首次涉及核辐射与核安全。
再来看核毕业生的就业,2007年开设核的各高校的毕业生供不应求。以国家核电技术公司为例,2007年全国招聘应届毕业生50人,到2009年校园招聘计划达到851人。虽然福岛事故发生后,核招生和就业稍显遇冷,但是应对核电的复苏,人才储备特别是高层次的人才将推动另一波就业高潮。
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根据国防科工局之前的统计数据,2020年核科技工业需要核本科以上人才约1.3万人,其中,"十一五"期间6000人左右。按照一座百万千瓦级核电站需要400人计算,到2020年新增30座百万千瓦核电站,需要核电人才在1.2万人以上。另外还有核电科研类人才,2010年全国核电就业人员中在岗核电科研类人才为7124人,预计2015年全国在岗核电科研类人才将超过10000人。据此估计到2020年核电站共需要核工程方向技术人员16000人左右,平均每年需求2000人,特别是高质量核工程毕业生,人才需求缺口很大,将限制核电的发展。
各方面信息反馈,就业市场急需大量高质量核人才,这一现象造成全国各高校核工程人才培养备受青睐。从2001年至今,高校新增核工程与核技术19个,目前拥有核工程与核技术招生资格的院校有28所。高素质、高层次的核人才培养倍受追捧。但人才培养不能只追求数量,还应关注质量。质量问题如何保证?要从根本的问题出发提高核人才培养质量。由教育部规划,清华大学负责,统一核工程与核技术教学规范的工作正在开展。规范教学的同时,2012年10月教育部也对设置和规范进行了统一,颁布新的普通高等学校本科目录,见表1,其中针对福岛事故新增"辐射防护与核安全"。
表1 普通高等学校本科目录(2012年)
代码 学科门类、名称 原代码 原门类、名称
0822 核工程类 0805 能源动力类
082201 核工程与核技术 080502 核工程与核技术
080508S 核技术
080511S 核反应堆工程
082202 辐射防护与核安全 081008S 核安全工程
080509S 辐射防护与环境工程
082203 工程物理 080503W 工程物理
082204 核化工与核燃料工程 080510S 核化工与核燃料工程
四、核电发展面临的挑战
发展除了受到该学科对应的科学发展的影响之外,还受到社会发展需要的影响以及国家的学科政策和大学的学术管理体系制度等等一系列外在因素影响。鉴于核电的性,方向除了包括设计、建设、设备制造、人员培训、电站管理、核燃料生产和制造,甚至乏燃料后处理等多方面问题外,还要考虑其经济性、安全性、防止核的扩散及环境保护等。
福岛核事故之后,业界重视核安全。对严重事故的预防和解决将是核科研中一个非常重要的研究方向。严重事故是小概率事件,例如堆芯熔化事故,往往发生概率非常低。而福岛核电站堆芯熔化后导致核泄漏事件的发生,更加明确低概率事故是可能发生的事件。而在福岛事故之前,包括上大部分核专家在内,认为低概率事故是不太可能发生的事件。以美国为例,据美国核能监管委员会2011年6月公布的审查结果,表明美国104个正在运行的核电反应堆中有超过一半的核反应堆没有制定严重事故处理计划;在所调查的核电厂中,只有42%的核电厂制定了严重事故处理计划。
从核电发展的历史看,从三里岛事故到切尔诺贝利事故,每一次重大的核事故都会带动核电技术的升级。日本福岛事故同样是发展更安全更核电技术的契机。"十二五"规划确定的"在安全的基础上高效发展核电"的方针,同样指出了核电发展的方向,各类核电研发、制造、建设的人才和高端人才有赖于核学科或核人才的培养。核电走出去还有很长的路。所以从这种意义上讲,后福岛时代带给核电发展的既是机遇又是挑战。
参考文献:
[1]叶奇蓁.后福岛时代我国核电的发展[J].中国电机工程学报,
2012,32(11).
[2]杨金凤.中国核电安全"体检"备忘录[J].中国核工业,2011,(5).
[3]黄艾禾.核电站:多安全才算安全?[J].中国新闻周刊,2012,(26).
[4]任明.温家宝:推动能源高效利用 安全高效发展核电[J].广西电业,2012,(Z1).
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