必須擴(kuò)展“三道防線”理念,以保證對(duì)小概率、大風(fēng)險(xiǎn)的非常態(tài)突發(fā)事件仍能有序控制。
反觀我國(guó),恰恰是因?yàn)橹獣宰约旱牟蛔悖炊偈刮覈?guó)的電網(wǎng)逐漸發(fā)展了自己的安全防御體系。
雖然有1999年?yáng)|海村鈾處理設(shè)施事故的教訓(xùn),但直到福島核事故之前,日本核電的可靠性仍然被當(dāng)作神話來(lái)看待,而核泄漏幾乎被認(rèn)為是絕不可能事件。但這種小概率事件卻的確發(fā)生了,不但災(zāi)區(qū)的慘狀令人不勝唏噓,連東京也被迫采取了停電措施。這又一次佐證了對(duì)偶然事件的關(guān)注程度應(yīng)該按照風(fēng)險(xiǎn)的觀點(diǎn),而不是概率的觀點(diǎn)。
小概率事件:勿以害小而不防
配置了多種備用電源的冷卻水系統(tǒng)似乎不可能徹底癱瘓,因此注入海水冷卻的最后防線被忽視了。雖然這個(gè)措施的控制代價(jià)十分巨大,但事實(shí)上人們已經(jīng)愿意花更大代價(jià)來(lái)避免更大的核災(zāi)難。今后,人們也許還會(huì)認(rèn)為這次災(zāi)難是太多偶然因素不可思議的巧合,因此只要改進(jìn)了有關(guān)環(huán)節(jié),就不可能再發(fā)生類似災(zāi)難了。但是,如果我們能想到為下一個(gè)偶然事件沒(méi)有再發(fā)生而慶幸,那么就應(yīng)該為防御更大風(fēng)險(xiǎn)的極端事件而不斷完善防線。
福島核電站為什么沒(méi)能在緊急時(shí)刻有效采用海水冷卻?就是因?yàn)橄嚓P(guān)企業(yè)過(guò)于樂(lè)觀,而忽略了9級(jí)地震加上大海嘯復(fù)合災(zāi)難的風(fēng)險(xiǎn)。日本的核安全技術(shù)的確相當(dāng)先進(jìn),核泄漏事件的概率非常小,但一旦發(fā)生,損失極其嚴(yán)重。損失值很大,與概率相乘的乘積即風(fēng)險(xiǎn)值同樣很大,所以,凡是代價(jià)小于風(fēng)險(xiǎn)值的措施都應(yīng)該在預(yù)案中予以考慮。
至少在事故前要考慮到,如果迫不得已要用海水來(lái)冷卻,有多少方式可以注入海水?控制代價(jià)可以放寬到什么程度?怎樣避免出現(xiàn)束手無(wú)策的局面?
雖然事件的概率減小,會(huì)降低其風(fēng)險(xiǎn)值,但如果發(fā)生后的損失足夠大,其風(fēng)險(xiǎn)值仍可能達(dá)到天文數(shù)字。因此,在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段,就不能因?yàn)槭录母怕市【秃鲆曀?/p>
擴(kuò)展電網(wǎng)安全“三道防線 ”
無(wú)論是發(fā)生在美國(guó)的“814”大停電,還是此次發(fā)生在日本的核泄漏事故,教訓(xùn)都極其深刻。
對(duì)地震和海嘯的預(yù)報(bào)是世界性難題,能夠作出正確預(yù)報(bào)的可能性很小,但是,這并不是說(shuō)人類的探索已經(jīng)到達(dá)極限,只能坐以待斃。在大陸板塊結(jié)構(gòu)和斷裂帶位置上采集數(shù)據(jù),人類在這方面會(huì)大有進(jìn)步的。海嘯預(yù)警系統(tǒng)的不斷完善,可以更充分利用從發(fā)生地震到海嘯傳到日本福島的若干分鐘,來(lái)告知公眾做好逃生準(zhǔn)備。值得我們反思的是:如果這樣的大災(zāi)難萬(wàn)一發(fā)生在中國(guó),我們能比日本做得更好嗎?
不能主觀上認(rèn)為電網(wǎng)足夠堅(jiān)強(qiáng)而放松防御。即使電網(wǎng)在N-1的準(zhǔn)則下安全,但在大面積凍雨、地震等非常態(tài)的故障下,損壞的可能不是一條線路而是整個(gè)變電站。此時(shí)要完全避免停電也許并不現(xiàn)實(shí),但至少應(yīng)該保證停電被控制在盡可能小的范圍內(nèi)。只要控制代價(jià)小于該不可控的停電風(fēng)險(xiǎn),就應(yīng)該在緊急控制或校正控制措施中作為備選。
實(shí)際上,現(xiàn)在的電網(wǎng)防御體系,包括我們目前引領(lǐng)國(guó)際電力界的停電防御系統(tǒng)WARMAP,應(yīng)對(duì)極端自然災(zāi)害時(shí)都極具挑戰(zhàn)。當(dāng)前電網(wǎng)越來(lái)越大,運(yùn)行方式越來(lái)越復(fù)雜,各種不確定因素也越來(lái)越多,對(duì)安全性的要求也越來(lái)越高。當(dāng)前需要充分做好風(fēng)險(xiǎn)管理的預(yù)案,安排好各種防御措施,擴(kuò)展一般意義上的“三道防線”概念,來(lái)應(yīng)對(duì)極端災(zāi)害事件。
中國(guó)式停電防御體系的特色
美國(guó)的“814”大停電是因?yàn)殡娋W(wǎng)中的故障處理不當(dāng),使得本來(lái)在正常情況下完全能夠應(yīng)付的事件,擴(kuò)大成為系統(tǒng)性災(zāi)難。反觀我國(guó),恰恰是因?yàn)橹獣宰约旱牟蛔?,反而促使我?guó)的電網(wǎng)逐漸發(fā)展了自己的安全防御體系。
我國(guó)獨(dú)創(chuàng)了電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定性的量化分析技術(shù),已經(jīng)成為停電防御的核心技術(shù)之一。沒(méi)有這樣的量化技術(shù),就不可能有效預(yù)警與優(yōu)化決策,就不可能實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的安全穩(wěn)定控制。
因?yàn)橛辛诉@項(xiàng)技術(shù),也比較重視防御體系,中國(guó)電網(wǎng)七年前就提出打造防御體系的概念,并成為國(guó)際上獨(dú)一無(wú)二的實(shí)用系統(tǒng),在很多省級(jí)以上電網(wǎng)積累了很好的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。但是,這些成果仍然處于起步階段,加之,中國(guó)電網(wǎng)的網(wǎng)架建設(shè)相對(duì)滯后,數(shù)據(jù)采集也不夠充分,要逐步完善防御體系還有很多工作要做。
比如在感知自然災(zāi)害方面,如果能將信息采集擴(kuò)展到電力系統(tǒng)之外,前移到氣象領(lǐng)域,就有可能預(yù)測(cè)凍雨、臺(tái)風(fēng)與雷擊的趨勢(shì),留出更長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)準(zhǔn)備預(yù)案,調(diào)度救災(zāi)物資及部署搶修隊(duì)伍。
中國(guó)在堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)方面不斷努力,充分利用分布式電源,發(fā)展儲(chǔ)能和微網(wǎng)。平時(shí)不斷自動(dòng)刷新預(yù)案,在實(shí)際發(fā)生事故后有序應(yīng)對(duì),以保證重要負(fù)荷在非常態(tài)突發(fā)災(zāi)難中的供電。我們正在研究“電網(wǎng)應(yīng)當(dāng)怎樣防御自然災(zāi)害”的問(wèn)題,盡管難度很大,但必須長(zhǎng)期堅(jiān)持下去。
對(duì)于中國(guó)能源業(yè)來(lái)說(shuō),防御的概念無(wú)止境,災(zāi)難永遠(yuǎn)是對(duì)人類的挑戰(zhàn)?。ㄗ髡邽橹袊?guó)工程院院士)