中國儲能網(wǎng)訊:伴隨中國核安全“十二五”規(guī)劃通過,福島核事故以來一直套在核能開發(fā)頭上的“緊箍”似乎可以稍微放松一下了。
環(huán)保部有關(guān)負責(zé)人最近表示,一年來的綜合安全大檢查表明,我國運行和在建的核電機組基本滿足國內(nèi)現(xiàn)行核安全法規(guī)和國際原子能機構(gòu)最新標(biāo)準(zhǔn)的要求,“安全和質(zhì)量是有保障的”。
一度盛行的“核恐慌”看來可以順理成章轉(zhuǎn)化為“核信心”。確實,安全是核能開發(fā)的第一原則,任何可能違反這一原則的“大躍進”都不可取。但同時,因噎廢食一概反對核能利用,就更不可取。
日本近期重新啟動了兩臺核電機組。這說明,即便“棄核”、“零核電”的呼聲仍然此起彼伏,即便日本政府已給可再生能源以全球最高的補貼,但發(fā)電量30%依靠核能這個能源結(jié)構(gòu)“硬約束”,還是讓震后的日本政府必須保持冷靜,而不能完全被環(huán)保人士的情緒左右。
任何一種“新能源”的利用都要經(jīng)歷挫折和“不認同”。19世紀晚期,稱霸大洋的英國海軍使用的是燒煤的蒸汽戰(zhàn)艦,有人建議用石油來替換煤,卻被主流輿論說成“異想天開”。后來,德國人搶先研發(fā)了燒油的引擎,并用于奔馳汽車。美國人則成立了最早的石油托拉斯,四處開掘石油。大英帝國在“能源追逐賽”中只慢了半拍,就被“新能源”武裝起來的挑戰(zhàn)者超越了。
核能的競賽道理一樣。廣島的蘑菇云把人類自相殘殺的可怕程度向前推進了一大步,但戰(zhàn)后核能的和平開發(fā),卻開啟了人類能源利用的新時代。與煤和石油相比,“被降伏”的原子核裂變反應(yīng)給人類帶來了目前為止最高效、最清潔的能源。
不過,這僅僅是“追逐賽”的第一局。決定性的能源利用方式的下一個“賽點”,是可控核聚變,即“和平利用氫能源”。核聚變反應(yīng)放出的能量,數(shù)倍于核裂變反應(yīng),其需要的燃料是氫的同位素氘、氚及惰性氣體3He(氦-3)。
據(jù)研究,氘在地球上蘊藏極其豐富。通常的估算是,每1升海水中含30毫克氘,30毫克氘聚變產(chǎn)生的能量相當(dāng)于300升汽油。這就是說,1升海水可產(chǎn)生相當(dāng)于300升汽油的能量。一座100萬千瓦的核聚變電站,每年氘的消耗量只需304千克。據(jù)粗略統(tǒng)計,天然存在于海水中的氘有45億噸,把海水通過核聚變轉(zhuǎn)化為能源,按目前世界能源消耗水平,可供人類用上億年。
以3He(氦-3)為燃料的核聚變反應(yīng),就更能引發(fā)人類的想象了。科學(xué)家們認為,3He(氦-3)是一種惰性氣體,沒有放射性,幾乎沒有任何污染。地球上沒有天然的3He,月球卻有豐富的儲備。按照2050年的能源需求預(yù)估,只要每年從月球上開采1500噸3He,就能滿足整個地球需要。按這個數(shù)量,月球上的3He至少可供地球上使用700年。而木星和土星上的3He幾乎是取之不盡,用之不竭的。
只要人類的科技進步不間斷,看來“無限能源”時代并不是妄想。可控核聚變技術(shù)與外太空探索技術(shù),必將在未來的某個節(jié)點上實現(xiàn)“交匯”,那一天將是人類從“地球人”向“宇宙人”轉(zhuǎn)變的歷史時刻。
由是可觀最近“神九”發(fā)射背后的重大意義。人類向“無限能源”時代靠近的技術(shù)瓶頸,本身就包含了太空探索這個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。如果把美國的阿波羅登月計劃和蘇聯(lián)的空間站試驗,看作“能源追逐賽”提前打響的預(yù)賽,那么21世紀歐洲、日本、中國等其他國家的加入,則是拉開了決賽序幕。
按照中國工程院院士杜祥琬的觀點,我國的“能源結(jié)構(gòu)三階段”包括如下的戰(zhàn)略步驟:一是以煤炭、石油為主的化石能源(占90%以上)的階段;二是以非化石能源(包括可再生能源、核能及天然氣)所占比例超過10%,作為進入多元結(jié)構(gòu)的標(biāo)志;三是在多元結(jié)構(gòu)持續(xù)數(shù)年之后,進入非化石能源占到一次能源總量的90%以上的全新階段。
顯然,這同中國航天計劃的順利進展,尤其是“嫦娥”探月工程具有某種“同步共振”的節(jié)奏。中科院院士歐陽自遠曾介紹,我國月球探測發(fā)展戰(zhàn)略也大致分三個階段:第一階段是“探”,即無人月球探測;第二階段是“登”,即實現(xiàn)載人登月;第三階段是“駐”,即建立有人短期駐守的月球基地,開發(fā)和利用月球的能源、資源與環(huán)境,支持人類社會的持續(xù)發(fā)展。
目前嫦娥一號、二號已經(jīng)順利升空,2013年我國計劃發(fā)射“嫦娥三號”探測衛(wèi)星,實現(xiàn)在月球“軟著陸”,如果成功則意味第一階段“探”的圓滿完成。
有科學(xué)家預(yù)測,2050年很可能是人類重返月球的時間節(jié)點,并有可能建立月球基地。同時,這個節(jié)點也將是核聚變技術(shù)達到實用化水平的時刻。
毋庸置疑,“能源追逐賽”是國家競爭和國家興衰最重要的賽場之一。這里面,既有科研與技術(shù)的激烈角力,也有戰(zhàn)略設(shè)計的深度博弈。美國趨勢學(xué)家里夫金最近提出“第三次工業(yè)革命”的概念,認為互聯(lián)網(wǎng)和新能源的結(jié)合將創(chuàng)造“新經(jīng)濟”,但他卻有意無意忽略了核能。
在筆者看來,這多多少少有點“忽悠人”的架勢。從本質(zhì)上說,包括光能、風(fēng)能、生物能在內(nèi)的所謂“可再生能源”,都是廣義的太陽能,而太陽能本身就是核聚變釋放能量的一種形式。可控核聚變是人類所能掌握的真正的“無限能源”,也代表了人類技術(shù)進步和文明升級的主流方向和未來歸宿,這正是可控核聚變被譽為“人造太陽”的根本原因。相對而言,所有其他的“可再生能源”,只能是人類為了應(yīng)對能源危機暫時的權(quán)宜之計。
真正的互聯(lián)網(wǎng)教父比爾?蓋茨一直鐘情于核能。他說,“如果讓我對未來50年許一個愿望,我肯定會選擇能源”,“核能的美妙之處在于,一個鈾分子的能量是其他能源的百萬倍,克服了輻射就將成為無與倫比的能源”。他去年來華,就專門與中國能源部門接洽,并有意同中國合作開發(fā)核能。
任何比賽都有先后和輸贏,只贏得第一局,并不一定就能拿到最后勝利的獎杯。600年前,大明王朝鄭和率領(lǐng)的船隊曾是海洋的霸主,有人依據(jù)海圖分析,其實他們早已完成了環(huán)球航行。而后來,葡萄牙人和西班牙人的“小舢舨”卻“發(fā)現(xiàn)了新大陸”。
有時候,擁有優(yōu)勢本身反而是一種劣勢,因為這使人喪失了向更遠處前進的動力。美國人40多年前就登上了月球。但這在人類探索外太空的征程中的確是“一小步”。由于控制了地球上大多數(shù)可開采的石油資源,那些傳統(tǒng)能源“大亨”寧可去賭錢玩金融,也不太情愿真正下工夫去開拓新能源和投資空間技術(shù)。
從“能源追逐賽”的角度看,登月僅僅是“開場球”,最終輸贏尚無定論。所幸,中國的科研人員不會像中國足球隊一樣窩囊,他們快速追趕所取得的成就正在讓世界刮目相看。
眼下的能源困局是壓力更是動力,只要不被巧言令色的謊言所蒙蔽,鎖定核能研發(fā)這個戰(zhàn)略方向,不動搖、不猶疑、不懈怠、不折騰,中國就有機會贏得最后的桂冠。