核電站的退役之路

文 戚譯引

全世界核電站反應(yīng)堆的平均年齡已經(jīng)超過30歲，很多反應(yīng)堆即將走到壽命的終點(diǎn)，而如何處理退役的核設(shè)施，已成為一個(gè)世界難題。

核電站示意圖

有多少核電站要退役？

截至7月1日，全世界有181座核電站反應(yīng)堆已經(jīng)關(guān)閉，而正在運(yùn)行的反應(yīng)堆總計(jì)不過417座。假設(shè)反應(yīng)堆平均壽命為40年，那么從現(xiàn)在起到2030年，將有207座反應(yīng)堆關(guān)閉，到2059年還將新增124座。這還不包括在1979年前開始運(yùn)行的85座反應(yīng)堆，以及長期停機(jī)狀態(tài)的28座反應(yīng)堆、建造中的47座反應(yīng)堆。

《2018世界核能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀報(bào)告》指出：“核設(shè)施的退役所花費(fèi)的時(shí)間通常比預(yù)期要長，在大多數(shù)情況下甚至超過了建造和運(yùn)行時(shí)間之和?！蹦壳叭澜缰挥忻绹?、德國和日本3個(gè)國家的19座反應(yīng)堆完成了退役工作，其中只有10座恢復(fù)成綠地。

核電站怎么退役

目前已經(jīng)完成退役的反應(yīng)堆中，最快的只用了6年，最慢的花了42年。它們大多是小型的展示堆或?qū)嶒?yàn)堆。到目前為止，業(yè)界還沒有運(yùn)行了40年的大型商業(yè)化核電站完成退役的經(jīng)驗(yàn)，但可以確定的是，這將是一項(xiàng)龐大的工程，并且最好趁早解決。

技術(shù)上，核設(shè)施的退役通?？梢苑譃?個(gè)階段。首先，反應(yīng)堆內(nèi)部剩余的燃料被取出，轉(zhuǎn)移到乏燃料池中，同時(shí)部分大型部件被拆除；其次，拆解反應(yīng)堆中受到較強(qiáng)輻射污染的部件，例如反應(yīng)堆壓力容器；最后，移除操作系統(tǒng)，并清除建筑物受到的污染，最終拆除建筑物。

美國最大核電站拆除示意圖

核電站工作時(shí)間越長，退役越難

一座核電站工作的時(shí)間越長，累計(jì)產(chǎn)出的乏燃料就越多，設(shè)備受到的輻射污染也越嚴(yán)重，這意味著退役工作量將大大增加。施奈德指出，其中最大的挑戰(zhàn)或許來自于钚——許多商用核電站使用鈾钚混合氧化物燃料（MOX），其中的钚通過后處理過程分離而來；而钚具有較強(qiáng)的輻射毒性，會(huì)對(duì)核燃料生產(chǎn)和乏燃料后處理設(shè)備造成污染，進(jìn)而給拆卸過程中的輻射防護(hù)帶來困難。

相比之下，推遲拆除將大大增加項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)和不確定性，包括人員和專業(yè)技能的流失、設(shè)備老化帶來的事故風(fēng)險(xiǎn)和責(zé)任劃分的不明確。

核電站發(fā)電示意圖

中國核電的挑戰(zhàn)

和歐美國家相比，中國的核電產(chǎn)業(yè)可以說非常年輕。截至2019年7月1日，中國正在運(yùn)行的反應(yīng)堆有47座，還有一座處于長期停機(jī)狀態(tài)，平均年齡為7.2年。雖然中國現(xiàn)在或許不用考慮這個(gè)問題，但是它總會(huì)發(fā)生，而且會(huì)集中爆發(fā)。

中國核電未來面臨的挑戰(zhàn)將與法國今天的局面非常相似。在20世紀(jì)80年代到90年代，法國在10年間建立了約40座核電站，這意味著它們將在很短的時(shí)間內(nèi)同時(shí)退役，并且這個(gè)時(shí)刻或許很快就要到來。而中國核電也經(jīng)歷了相似的發(fā)展過程。目前中國正在運(yùn)行的47座反應(yīng)堆中，36座的年齡在0到10歲之間。

海洋核動(dòng)力平臺(tái)是海上移動(dòng)式小型核電站

既然核電站退役潮的到來只是時(shí)間問題，又不可避免，那么中國該如何做好準(zhǔn)備？

在技術(shù)上，立即拆除非常重要，主要核電國家一般都有這方面的法律規(guī)定。

在經(jīng)濟(jì)上，要預(yù)留足夠的資金，和保證資金如期到位。拆除一座核電站需要多少錢取決于許多因素，例如具體的反應(yīng)堆設(shè)計(jì)、運(yùn)行期限和拆除的策略。唯一可以確定的是，實(shí)際需要的資金往往會(huì)超出運(yùn)營商的預(yù)估。2011年，法國電力集團(tuán)為已經(jīng)關(guān)閉的12座反應(yīng)堆的退役撥款33億歐元，但是項(xiàng)目成本估算直線上漲，到2018年已經(jīng)達(dá)到65億歐元，幾乎翻倍。

或許，我們這代人不僅將目睹一座座核電站的關(guān)閉，也將目睹核電的終結(jié)。