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核设施退役产业全球经验探析

发布时间:2018-7-24 11:19 原作者:何无余 李金英   来自: 能源杂志

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法国

 

实施局部和全部拆除

 

法国是一个核技术非常发达的国家,在核设施退役方面进行了许多的研究和开发工作,积累了丰富的经验,其中一些需退役的核设施(包括反应堆和其它核燃料循环设施)已经分别进入了局部拆除和全部拆除状态。

 

法国军用核设施退役和核电站的退役分别由法国原子能委员会(CEA)和法国电力公司(EDF)来负责管理。

 

从退役的角度,法国将核燃料循环设施分为三类:1)反应堆:包括实验堆和动力堆; 2)工厂:包括铀的生产、浓缩、元件制造及后处理厂;3)热室:包括用于燃料循环各工序中的设备及包装放射性产品用的设备等。

 

对于上述三类设施所采用的退役方针是:针对燃料循环工厂、热室及游泳池式反应堆,一般采取在短期内拆除的策略;针对反应堆,一般采取的方法是在短期内完成部分拆除,仅留堆芯部分作延缓拆除,由于只将堆芯部分维持在安全状态下,维护费用较低。但应注意特殊情况特殊对待,如有些材料或设备,由于其厚度和特性使其不能继续维持几十年,应选择尽快拆除。

 

应指出的是,延缓拆除的决定并非不可改变。由于政策、法规及经济上的原因,都有可能对上述决定重新审议。已关闭的核燃料循环设施或实验室,涉及核燃料循环的主要方面,如铀矿加工、浓缩、冶金和后处理等,绝大部分已经拆除完毕,恢复成绿地或建筑物改为他用,个别如马库尔的UP1后处理厂、皮埃尔拉特的铀浓缩厂等正在拆除中。

 

UP1 后处理厂在1958年到1997年运行期间共处理了来自气冷堆(军用和民用)的18 600吨金属燃料。预计工厂的去、污拆除及废物处理将耗费40年的时间,花费56亿欧元,其中一半费用是用于场址内废物的处理。位于马库尔的Eurodif铀浓缩厂的退役,由阿海珐公司负责,从2012年开始进行,计划分为两个阶段,第一阶段的主要工作是在2012-2015年采用ClF3气体进行去污,去除掉内部残留的U,并将其以UF6形式进行萃取,对过程中所有产生的氯化物和氟化物气体要进行回收。第二阶段计划从2016到2025年对工厂进行拆除。

 

在已关闭退役的反应堆中,除临界装置外,只有游泳池式反应堆完成了全部拆除。对已关闭的核电站,在2001年1月前,退役政策是关闭10年后,再经过30-40年衰变,才进入最终拆除。后来法国修改了退役策略,法国电力公司在2001年决定,关闭的11个核电站要在25年内全部完成拆除工作。EDF估算其中9个核电站退役计划费用为30亿欧元,其中20%~25%用于规划和工程,40~45%用于拆除,20~25%用于废物管理。反应堆和建筑物拆除将会产生40万吨放射性废物,其中一半属于极低放废物。

 

英国

 

主张“延缓拆除”战略

 

英国主要由核退役管理局(NDA)负责民用核设施退役治理的管理和运行工作,由环保部(EA/SEPA)负责对许可核设施的放射性废物处置进行授权,对持有核许可证场所的液体流出物和气载废物的排放进行监管,由健康与安全局(HSE)负责监管英国所有许可核设施的退役。

 

英国核电站有40座石墨减速气冷堆,其中26座是第一代Magnox堆,14座是先进气冷堆。在26座Magnox堆中,25座已经开始退役。石墨气冷堆比水冷堆体积大得多,退役废物量也大的多。此外,英国需要退役的反应堆还包括2座位于敦雷(Dounreay)的快堆和l座位于温弗里斯(Winfrith)的92 MWe蒸汽发生重水堆(SGHWR)。

 

核设施的退役将产生大量的放射性废物,由于英国缺乏废物处置厂,因此核电站退役采用延缓拆除策略。早先,英国对Magnox堆要求延缓135年后再做最终拆除。后来,英国核燃料公司向国家审管部门提交了一份修改退役策略的报告,建议缩短Magnox堆的封存时间,改为封存100年之后最终进行拆除。现在英国核退役管理局希望还要缩短Magnox堆的封存时间。

 

英国最早关闭退役的是伯克利核电站(2x138 MWe)。由于经济原因在1989年关闭,运行27年,1992年完成卸料,随后对冷却池进行排水、冲洗和填充。汽机厂房已拆除,反应堆厂房处于为安全封存延长期的维护和保养做最后准备的阶段,最终它们也将被拆除,留下的场址可作为景区向公众开放。英国其它反应堆厂房也遵循以上同样的模式。

 

2011年5月,英国首次完成一台核电机组的退役工作,这台退役机组是总装机容量为32 MWe的温茨凯尔先进气冷堆(WAGR)。该机组1962年临界,1963年并网发电,是英国第二代核电机组的先驱。1981年3月关闭,其退役被选定作为英国核电反应堆退役的国家示范项目。该机组的退役工作总计历时20年之久。


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