
当人类还处于原始社会的时候,人们就在期盼着能够获得便于移动且可长期供给的热及能量。然而几千年过去了,直到今天世界上很多地方还缺乏稳定的能源供应。以俄罗斯为例,目前三分之二国土面积的居民只能通过燃油或燃煤来解决能源问题,但这还远不能满足当地居民对能源的需求。
但现在,由俄罗斯专家研制的浮动式核电站或许在一定程度上可以缓解这一问题。俄原子能部部长亚历山大•鲁缅采夫在接受媒体采访时表示,俄第一座浮动式核电站的建设工作即将开始;如果能够解决政治及资金方面的一些问题,浮动式核电站将在4-5年后就可以投入运行。
什么是浮动式核电站?
如果简单地对浮动式核电站特征做一个描述的话,它就是一个带核反应堆的水上平台,可以提供热及能量,其总造价为1.5亿美元。
浮动式核电站可以安装在驳船上移动,甚至可以漂洋过海。在驳船的中央位置安装的是一个带有KLT-40S核反应堆装置的动力模块(一般破冰船和潜艇都安装该型号的核反应堆装置)。旁边就是核燃料储存库,这也是专家和舆论认为最危险的一个装置。驳船尾部是一个可容纳50名工作人员的生活舱,这些人员都是维护核电站正常工作所必须的。
浮动式核电站建成后,可以使用大型远洋拖船将其运送至目的地,然后再将这些核电站固定在早先修建好的码头上,连接好传输线路等等。在核电站开始运行后的近10年时间里,地方政府就可以不再为能源发愁了。在使用寿命期满之后,核电站可以被拖回造船厂进行维护检修,在原址上可以再安装一座浮动式核电站。
建造浮动式核电站的优点
目前,俄罗斯在制造浮动式核电站方面处于世界领先地位。其发展浮动式核电站的主要目的是考虑到这种核电站有诸多优点。
首先是可以变废为宝。前苏联及俄罗斯装备有大量的核潜艇。截止2004年4月份,俄军共有190多艘核潜艇退役,目前还有50%左右的核潜艇等待拆卸,其中多数仍装有核反应堆。俄罗斯计划在2010年前将其退役核潜艇全部拆卸,这还需要30-40亿美元的资金。尽管英国、日本等国均表示将在核潜艇拆卸方面对俄给予资金援助,但从俄目前的财力来看仍面临较大的资金缺口。如果俄罗斯能够将这些退役核潜艇的核反应堆用于制造浮动式核电站,不仅可以解决俄一些地区能源供给不足的问题,而且可以变废为宝,节省资金,加快俄拆卸退役核潜艇的进程。
二是用途广泛。与其它各种发电站相比,浮动式核电站具有自己独特的用途—净化海水。目前,世界上许多地区都存在饮用水缺乏的情况,而且这种状况越来越严重。1995年,世界净化水设备市场交易约为30亿美元,而根据国际原子能机构的评估,在2015年之前,净化水设备年需求交易额将达120亿美元。发展这一市场的障碍之一就是在净化过程中的高能源消耗,建立浮动式核电站恰恰可以满足水净化对能源的需求。从技术角度而言,浮动式核电站非常适合于中小城市:一座70兆瓦级浮动式核电站所产生的电量及热量完全能够满足一座20万人城市的照明和取暖需求。同时,与通过其它传统的方式获得能源相比,其费用要低很多,尤其对于极北地区而言,因为这些地区需要从其他地方运送燃油和煤。
三是便于移动,安装运行简单。由于浮动式核电站是安装在驳船上的,因此便于被运送至能源匮乏的地区安装。尤其是当一个国家的多个地区出现能源危机时,更能显示出浮动式核电站的优越性。俄罗斯科研人员表示,与建造固定式核电站相比,建造一个浮动式核电站的费用相对要低很多,且其能量损耗也要比其它传统方式少。
四是前景广阔。目前,芬兰、法国和日本正在大力加强核能源建设,而伊朗、印度和中国也在向这一方向发展。作为世界核大国之一的俄罗斯当然也在核能源建设方面取得了一定进展,而且在浮动式核电站方面处于世界领先地位,使得非洲、海湾地区国家以及印度、泰国、印度尼西亚、中国也有意参与俄方的项目。因此,未来浮动式核电站将具有广阔的发展前景。
面临的主要困难
尽管目前俄罗斯已经决定在北德文斯克造船厂建造浮动式核电站,而且堪察加半岛的维柳琴斯克地方政府和楚科托克地区的拜维克地方政府也已经同意在当地进行浮动式核电站建设。但俄罗斯在发展这一具有广阔发展前景的项目上仍面临诸多困难。
一、核安全 如何保障浮动式核电站安全是发展该项目面临的首要问题。浮动式核电站的支持者认为,俄罗斯浮动式核电站自设计之初就将安全问题放在第一位,并已经通过了严格的国家生态鉴定,而且俄政府相关部门已经批准可以建设和安装浮动式核电站。这表明,所有与浮动式核电站建设与运行相关的工作不会对周围的环境产生负面影响,也不会迫使周围的居民进行疏散。“库尔斯克”号核潜艇失事也证明,现代的核安全防护系统是非常有效的。即使在距离核反应堆很近的地方发生爆炸,安全系统开始启动,足以保障核反应堆的安全。
人们关于浮动式核电站核安全另一个疑问就是,它所使用的铀可能被盗窃用于制造核弹。设计人员认为是不可能的。其一,潜入正在工作的核反应堆的人是难以生还的;其二,核乏燃料对人体的影响就和医院里封闭的X光装置对人的影响一样,其所含核物质的数量还不足以制造“脏弹”;其三,核设施的物理防护系统是非常严密的。
然而生态组织的专家则坚持认为,目前还没有研究出足够的措施,以应对可能发生的意外事故和恐怖袭击。他们指出,首先,目前俄罗斯由于资金问题,俄罗斯本身的核防护措施存在诸多问题。以莫斯科地区为例,该地区共有11座核反应堆,其用途包括高等教育、核研究、医疗、商业等各个方面,对其所产生的放射性物质很难进行有效管理,潜在的危险性很大;其次,浮动式核电站所使用的KLT-40S核反应堆装置使用的是高品质铀,不需要进一步的加工就可以用来制造核弹爆炸装置。要生产一枚原子弹,至少需要3千克品位在20%的铀-235。仅在浮动式核电站的一个核反应堆中就有大量的原料,足够用于制造数10枚核弹。
二、其它发电站的竞争 俄罗斯浮动式核电站的反对者认为,尽管俄目前面临能源匮乏的问题,但俄完全可以借鉴美国及西方的办法,建设风力发电站以及使用天然气来提供能源。据估算,一个5千瓦风力发电机在俄罗斯的造价是1万美元,1.4万个风力发电机所能供给的能量就相当于一个浮动式核电站(70兆瓦),但其造价将为1.4亿美元,比浮动式核电站节省1000万美元。而且风力发电在安全性能上,俄罗斯民众也更易于接受。同时,目前俄堪察加地区正在建造名为“特鲁巴”的发电设施,它将使用由彼得罗巴夫洛夫斯克-堪察加地区供给的天然气来发电,但此类设施的弊端是当地必须有充足的天然气储备。
三、其它因素 此外,尽管未来可能就出现一个浮动式核电站的国际市场,但在俄罗斯第一座浮动式核电站正式建成运行之前,没有多少国家愿意开展这一项目。同时,俄罗斯方面处于安全和技术保密的考虑,只通过租赁或者借出的方式提供浮动式核电站,而且所有的先期组装、到期拆卸工作都在俄国内进行,使俄罗斯与别国合作发展该项目的空间进一步减小。(高斯佳编译)