回望最后一座核电站——德国弃核的背后_风闻

马氏体-05-14 17:11

2023-05-14

在一片翠绿的田野之后，矗立着一根高耸的烟囱、一座巨大的冷却塔、一个半圆形的穹顶，这就是德国最后关闭的三座核电站之一——伊萨尔2（Isar 2）核电站。

2023年4月15日晚，德国所有的核电站关停，德国能源进入无核时代。

这不是一时兴起，早在2002年，德国社会民主党和绿党就通过了禁止新建核电站、到2021年关闭所有核电站的法案。2010年，默克尔领导的德国联盟党（基民盟/基社盟）虽然通过法案将核电站的寿命平均延长12年，但并未从根本上改变弃核政策。2011年的日本福岛核事故则大大加快了德国弃核进程，仅仅100多天后，2011年6月30日，德国议会高票通过法案，到2022年底全面关停核电站，德国正式成为首个全面退出核电的工业大国。

去年，因为俄乌冲突引发的对俄制裁和北溪天然气管道爆炸造成的能源危机，德国决定适当延长最后三座核电站的运营时间，但到了今年4月15日，最后一只靴子还是无可挽回地落下了。

尽管有二战战败国的政治枷锁，但经济复苏后巨大的能源需求还是推动了西德的民用核工业发展。1957年，德国的第一座研究型反应堆建成；1966年底，西德的第一座商用核电站并网发电，东德的第一座核电站则是在1966年早些时候并网；在上世纪70年代，受石油危机的刺激，德国掀起核电站建设的高潮；到1989年末，德国共建成36座并网发电的核反应堆（包括西德的研究型反应堆，以及东德的2座核电站6座反应堆）。

在核电技术方面，作为工业强国的德国也曾取得较好的成绩。通过引进美国通用电气公司（GE）的沸水堆技术和西屋公司（Westinghouse）的压水堆技术建造多座核电站后，德国KWU公司（由西门子公司和AEG公司合资成立，后来成为西门子的全资子公司）发展出自己的核电技术，如Konvoi机型，装机容量140万千瓦，1988-1989年在德国建成三座反应堆，是德国最后建成、最晚关闭的三座反应堆。

伊萨尔2就属于Konvoi机组，反应堆置于38mm厚的钢制球形安全壳中，外面再套上1.8米厚的半球形钢筋混凝土厂房穹顶，起到密封、屏蔽和保护的作用，足以抵御地震、爆炸和小型军用飞机的撞击（我国的华龙一号具有更高安全性的指标之一就能能够抵御大型民航飞机的撞击）。压水堆由反应堆加热一回路水（下图红、黄色），但一回路水在高压下保持液态（这就是“压水”的含义），通过蒸汽发生器加热二回路水（蓝色）产生蒸汽，驱动汽轮机，再用冷却塔冷却二回路水（德国并不区分沿海和内陆核电，这座核电站深居内陆，靠冷却塔而不是海水冷却）。为了防止反应堆释放的微量放射性物质泄漏到大气中，安全壳内抽气为负压状态，抽出的空气过滤净化后从烟囱排出。左侧较小的方形厂房和烟囱则属于伊萨尔1核电站，是一台90万千瓦的沸水堆机组，已于2011年关停。

然而，对核电的质疑贯穿着德国核电发展的始终。早在1973年，一座核电站的建设就曾引发抗议示威，最终以项目取消收场；1981年，还发生了10万名抗议群众与1万名警察对峙的严重事件。1989年后，德国不再新建核电站。2001年，西门子把核电业务与法国核电巨头法马通公司合资，自身只占34%的股份，并只负责核电站的常规部分开发，2011年彻底退出核电业务。

在围绕核电的重重矛盾中，有公众对核电安全性的担忧和对政府决策不透明的质疑、有党派的政治斗争、有媒体的推波助澜、有智库和企业的激烈博弈，而2011年的福岛核事故无疑是一枚重磅炸弹。万里之遥的福岛，对德国核电的冲击甚至超过近在身边的切尔诺贝利，把德国的主流民意从支持核电急剧扭转为迅速弃核。

对于曾经在PX、水电站、核电等项目上遭遇波折，未来也免不了围绕重大工程的种种争议的我们来说，无论建还是不建，科学的论证决策、良性的舆论引导、有效的公众参与，都是我们可以从德国弃核风波中吸取的教训。

让我们说回一个更加现实的问题：德国弃核后，电力供应该如何保障？

德国在第二次工业革命中的崛起，靠的是煤与钢，因为德国有丰富的煤炭资源。然而，当二战后发达国家的能源供应主要转向石油与天然气后，缺油少气的资源状况使德国的石油对外依存度近乎100%、天然气对外依存度高达90%左右。除了继续维持煤炭的基础能源地位，在上世纪九十年代到本世纪初，核电也一度占到德国发电量的近三分之一，成为第一大电源（把硬煤和褐煤发电分开计算的话）。随着核电站的逐步关停，天然气和可再生能源的增长填补了电力缺口，使德国的总发电量大体保持稳定。

德国的水电装机容量不大，可再生能源发电的增长主要来自本世纪以来高速增长的风电和光伏。在本世纪头10年里，德国还一度成为世界上风电和光伏装机容量最大的国家，目前仍然位居风电装机第三、光伏装机第四。2022年，可再生能源占德国发电量的44%，而德国的目标是，到2030年可再生能源占发电量的65%。

2022年，最后三座核电站关停前，核电只占德国总发电量的6%。

用可再生能源完全代替核电，并逐步减少火电，在这个过程中还有来自俄罗斯的廉价而相对清洁的天然气作为过渡，实在不行还可以从核电占比70%的邻居法国进口电力嘛。看起来，德国的能源转型是那么美好。

在德国乡村，太阳能电池阵列随处可见

德国的一座1.5MW风力发电机，1999年建成，是一座见缝插针布置的分布式风机

然而，俄乌冲突给德国的能源安全敲响了警钟。2022年9月26日，波罗的海海底的两声巨响破坏了俄罗斯向德国输送天然气的重要渠道——北溪天然气管道。虽说靠着天然气库存、高价进口美国LNG、增加燃煤以及天公作美，德国撑过了上一个暖冬，但是能源供应短紧缺和价格上涨还是多多少少给工业和民生造成困难，譬如德国化工巨头巴斯夫（BASF）就被迫减产，从天然气回到煤炭为也让德国的低碳能源转型之路开起了倒车。

既缺天然气，又没了核电，德国的下一个冬天会更艰难吗？

参建北溪-2海底天然气管道的“福尔图娜”号铺管船由上海振华重工建造

德国的教训告诫我们，对一个大国，能源安全是多么重要，无论这能源安全是指政治、经济、技术还是环保层面。能源转型的进程，必须在保障能源安全的前提下踏实推进。

我国同样富煤贫油少气，石油对外依存度超过70%，天然气对外依存度超过40%。除了加大油气勘探开发力度、丰富油气进口渠道外，煤炭仍将长期在我国能源供应中起到挑大梁的作用，稳定、可靠的火电在我国电力总装机容量中占比过半、发电量占比近七成。

我国的煤电技术已达到世界领先水平，保持着发电煤耗最低的世界纪录，同时执行着全球最严格的大气污染物排放标准，燃煤电厂碳捕集也已开展示范。清洁高效地利用煤炭，是我们必须要做好的功课。

2022年12月20日，白鹤滩水电站全部机组投产发电

目前，世界前十大水电站有5座在中国（1三峡、2白鹤滩、4溪洛渡、5乌东德、8向家坝），白鹤滩水电站单机容量100万千瓦的水轮发电机组造就了世界水电技术新高峰。

我国光伏和风电装机容量已连续多年稳居世界第一。支撑光伏和风电高速发展的是我国对相关核心技术的突破：我国多晶硅产能占全世界的69%，硅片产能占93.7%，电池片占77.7%，组件占69.2%（截止2019年）；风机国产化率已达到90%以上，风机产量占到全世界的一半。目前我国已经把光伏和风电的成本降低到无需补贴、平价上网，不仅为我国带来越来越多的绿色电力，更为全人类的低碳发展做出中国贡献。

青海格尔木，昆仑山脚下的光伏电站

我国的核电发展虽曾在福岛核事故后被按下暂停键，但在安全性上经过全面升级后，核电已重装上阵。我国是目前世界上在建核电机组最多的国家，具有完全自主知识产权的第三代核电技术华龙一号已成为我国核电的亮眼名片，在更加清洁、高效、安全的第四代核电和能源问题终极解决方案——核聚变的开发方面，我国同样走在世界前列。