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原子能工业变革:多极化推动世界变局

时间:2023-08-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:随着东欧剧变、苏联解体,“冷战”结束,国际局势朝多极化方向发展。为了缓和国际局势,缓解国内压力,回应国际社会消除核武器的普遍关切,展示国际核不扩散国家的责任担当与积极姿态,美俄开启新一轮大规模核裁军。之后,美俄开始着手解决两国核武器问题。和平与发展成为世界发展的主题,原子能事业迎来了前所未有的历史发展机遇期。核电正重塑世界能源结构,原子技术革新突飞猛进,全球范围内原子能事业发展呈积极向好态势。

原子能工业变革:多极化推动世界变局

美苏双方数十年的核军备竞赛,一方面给世界造成紧张恐怖局势,正如美国前国务卿基辛格博士所说的那样,美苏两国各自拥有的核武库足以毁灭人类,我们每一方都有特殊的责任将对抗限制在不能威胁到平民生命的范围内,我们每一方迟早将意识到无论是今天还是未来,都不能用一场核战争去证明它会带来无与伦比的灾难[3];另一方面也消耗了两大阵营的国力,令双方苦不堪言、疲于应付。进入20世纪60年代后期,美国开始战略收缩以缓解压力苏联在古巴导弹危机后,也感到与美国对抗的力不从心,双方都开始调整对外战略,在确保和维持相互遏制的前提下,就控制核军备竞赛开展一系列谈判。虽然,美苏在这一时期签署了一些核裁军协定,但在当时“冷战”大背景下,双方核裁军的调子很高,力度并不大。

随着东欧剧变、苏联解体,“冷战”结束,国际局势朝多极化方向发展。新成立的俄罗斯在政治形态和意识形态上与西方趋同,叶利钦执政之初,俄罗斯奉行向西方“一边倒”的政策,俄美关系大为缓和。考虑到俄罗斯在经济、军事上无法再与自己真正抗衡,美国逐渐调整其对外战略重心。为了缓和国际局势,缓解国内压力,回应国际社会消除武器的普遍关切,展示国际核不扩散国家的责任担当与积极姿态,美俄开启新一轮大规模核裁军。苏联解体后,大量核武器保留在乌克兰、哈萨克斯坦及白俄罗斯等国,其中乌克兰境内核弹头超过1900枚、洲际导弹发射井176个、战略轰炸机40多架,哈萨克斯坦境内核弹头1410枚、导弹发射井104个、战略轰炸机40架,白俄罗斯境内核弹头1000多枚、“白杨”洲际导弹81枚。为妥善处置这些苏联解体后的核“遗产”,防止核武器扩散,1992年5月23日,美国与俄罗斯、白俄罗斯、乌克兰、哈萨克斯坦签署了第一阶段削减战略武器条约的《里斯本协定书》。之后,美俄开始着手解决两国核武器问题。1993年1月3日,基于20世纪70年代《美苏第一阶段限制战略武器条约》,美俄签署《美俄关于进一步削减和限制进攻性战略武器条约》(又称《第二阶段削减战略武器条约》)。根据该条约,美俄双方将削减各自2/3的核弹头,分别至3500枚和3000枚。之后由于双方在导弹防御系统等安全问题上存在严重分歧,2002年6月,美国宣布退出《美苏限制反弹道导弹系统条约》,之后俄罗斯也宣布退出《第二阶段削减战略武器条约》。就在此条约作废之前,美俄对核裁军做了重新规划与安排。2002年5月24日,俄美签署《俄美关于削减进攻性战略力量条约》(又称《莫斯科条约》),其中规定两国将各自拥有的进攻性战略核弹头数量控制在1700~2200枚之间。2010年4月8日,两国签署《美俄关于进一步削减和限制进攻性战略武器措施的条约》(又称《新削减战略武器条约》),以取代1991年的《美苏进一步削减和限制战略武器条约》和2002年的《莫斯科条约》。与《莫斯科条约》相比,新条约要求美俄两国各自减少1/3的核弹头,以限制在1550枚以下。根据俄罗斯外交部2021年2月3日的声明,俄美《新削减战略武器条约》将延长5年,有效期至2026年2月5日,条约内容保持不变。该条约成为美俄《中导条约》2019年失效后,两国间唯一的军控条约。对此次条约的有效期延长,联合国持积极支持和欢迎态度,认为这是维持世界上两个最大核武库可核查限制的一种手段,也是迈向重振核军控机制的第一步,同时呼吁美俄双方利用未来5年时间就进一步削减武器进行谈判,以达成新的协议。

和平与发展成为世界发展的主题,原子能事业迎来了前所未有的历史发展机遇期。核电正重塑世界能源结构,原子技术革新突飞猛进,全球范围内原子能事业发展呈积极向好态势。

核电正重塑世界能源结构。随着全球经济的快速发展,尤其是在当前地缘政治与安全形势日益复杂的大环境下,能源供需矛盾日渐突出,能源争夺日趋激烈,发展安全、清洁、高效的能源已成为应对全球气候变化优化能源结构和实现能源供应多元化的重要途径。从全球范围看,虽然核电在各类能源发电中的占比不大,但作为一种具有综合比较优势的能源选项,核电越来越受重视,尤其是在一些欧美国家,核电已成为这些国家经济社会可持续发展的重要能源支柱。统计数据显示,自1990年以来,除受2011年日本福岛核事故较大影响外,世界核电发展虽有一定波动,但持续稳步发展的基本面没有发生变化。截至2019年底,全球30个国家有443台在运核电机组,总装机容量392.1GWe。根据国际能源署2020年的预测,到2040年,世界核电总装机容量将达到599GWe。从核发电规模上看,2019年,美国核发电量最高,为809.4TWh,占全球核发电量的31%,法国和中国的核发电量紧随其后,分别为379.5TWh和348.4TWh;从核电占本国总发电量的比重上看,2019年超过10%的国家共有20个,其中法国的核电比重最高,达到70.6%,而中国的核电比重仅为4.9%。自1994年中国大陆第一座核电站——秦山核电站建成投运以来,中国核电紧跟世界核电发展大潮,始终坚持安全有序的发展方针。截至2019年底,中国在运核电机组共47台(不含台湾地区),总装机容量4875万千瓦,仅次于美国、法国,位列全球第三;在建核电机组13台,总装机容量1387万千瓦,装机容量继续保持全球第一。2021年3月5日,全国两会政府工作报告指出,在确保安全的前提下积极有序发展核电。根据业界相关预测,到2025年,中国在运核电机组装机容量将达到7000万千瓦,在建3000万千瓦;到2035年,核电在运和在建规模将达到2亿千瓦左右,核能发电量将占全国发电量的10%左右。[4]在世界各类能源发电所占的比重中,煤电占41%,石油发电占4%,天然气发电占22%,核电占11%,水电占16%,生物发电占2%,风电占3%,其他占1%。

表3-4:各类能源特点

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从上表中我们看到,核电是很有优势的。在大国中,法国的核电占比最高,达70.6%,俄罗斯和美国都占19.7%,英国占15.6%,德国占12.4%,中国只占4.9%。[5]中国的核电还有待进一步发展。

原子技术革新突飞猛进。美国三哩岛、苏联切尔诺贝利、日本福岛三起核事故的发生,既有人的主观原因,也有原子技术落后的客观原因。每次核事故都在向世人敲响警钟,倒逼原子技术革新。切尔诺贝利核事故后,苏联当局权衡利弊,最后认定该电站采用的РБМК型石墨沸水堆技术已不适应世界核电技术发展的潮流,最终放弃了继续发展该堆型的计划,之后研发出了目前全球核电市场上颇具竞争力的堆型——VVER型压水堆技术。几十年来,世界主要核能大国经过潜心研发,逐渐树立起了各自的核电技术品牌,像中国的华龙一号、俄罗斯的VVER、美国的AP1000、法国的EPR、韩国的APR-1400、日法合作的Atmea-1,这些品牌是目前国际核电市场上的有力竞争者。2002年国际核能界将包括气冷快堆、铅冷快堆、钠冷快堆、熔盐堆、超临界水冷堆、超高温气冷堆等在内的6种堆型列入更为先进的第四代堆型,这其中一些堆型已经开始进入工业化应用阶段,但从技术成熟性、安全性、经济性等综合指标看,当前全球核电市场上的主力堆型仍是压水堆。截至2019年底,全球在运核电机组中,压水堆技术占据绝对地位,在建和新建项目也以三代压水堆为主。除原子裂变能外,还有另外一种形式的原子能,即核聚变能。核聚变能具有资源无限、不污染环境、不产生高放射性废物、有较强经济竞争力等优点,是人类未来能源的主导形式之一,也是目前认识到的可以最终解决人类社会能源问题和环境问题,推动人类社会可持续发展的重要途径之一。[6]自1985年开始,一些工业发达国家便开始实施“国际热核聚变实验堆”计划(ITER计划)。由于该计划耗资巨大,且技术开发难度相当之大,2006年欧洲原子能共同体、中国、印度、日本、韩国、俄罗斯与美国一道共同签署了《联合实施国际热核聚变实验堆计划建立国际聚变能组织的协定》和《联合实施国际热核聚变实验堆计划国际聚变能组织特权和豁免协定》,2007年成立了国际聚变能组织,负责组织协调联合开发核聚变实验堆。中国在参与其中的同时,也在积极开展核聚变自主研发。2020年12月4日,被誉为“新一代‘人造太阳’装置,装置的中国环流器二号M在中国建成并实现首次放电,为中国核聚变堆的自主设计与建造打下坚实基础。原子技术不仅用于核能发电,还广泛应用在医学、农业、工业、航运考古环保、科学研究等多个领域,大大地拓宽了原子技术造福人类的领域和范畴,可以说与我们的日常生活息息相关。例如在破冰船领域,作为世界上唯一发展核动力破冰船的国家,俄罗斯曾设计建造了10艘核动力破冰船,其中有4艘在役,另外还将规划建造3艘,服务北极航运。

表3-5:全球核电机组堆型组成(截至2019年底)

资料来源:中国国家原子能机构网站,2020年9月18日发布。

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