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漫长的告别
《2018世界核能产业现状报告》指出:“核设施的退役所花费的时间通常比预期要长,在大多数情况下甚至超过了建造和运行时间之和。”目前全世界只有美国、德国和日本三个国家的19座反应堆完成了退役工作,其中只有10座恢复成绿地(greenfield),即未被开发、没有污染、可用作任何建设用途的土地。
目前已经完成退役的反应堆中,最快的只用了6年,最慢的花了42年。它们大多是小型的展示堆或实验堆。目前为止,业界还没有运行了40年的大型商业化核电站完成退役的经验,但可以确定的是,这将是一项庞大的工程,并且最好趁早解决。
技术上,核设施的退役通常可以分为三个阶段。首先,反应堆内部剩余的燃料被取出,转移到乏燃料池中,同时部分大型部件被拆除;其次,拆解反应堆中受到较强辐射污染的部件,例如反应堆压力容器;最后,移除操作系统,并清除建筑物受到的污染,最终拆除建筑物。
一座核电站工作的时间越长,累计产出的乏燃料就越多,设备受到的辐射污染也越严重,这意味着退役工作量将大大增加。施奈德指出,其中最大的挑战或许来自于钚——许多商用核电站使用铀钚混合氧化物燃料(MOX),其中的钚通过后处理过程分离而来;而钚具有较强的辐射毒性,会对核燃料生产和乏燃料后处理设备造成污染,进而给拆卸过程中的辐射防护带来困难。
在时间规划方面,核设施的退役通常有两种策略,立即拆除或推迟拆除。《2018世界核能产业现状报告》中指出:“一般而言,立即拆除是更好的解决方案,因为员工的技能和工作经验能够在退役过程中得到利用;责任划分更加明确;公共利益能够得到更好的保障。”
相比之下,推迟拆除将大大增加项目的风险和不确定性,包括人员和专业技能的流失、设备老化带来的事故风险和责任划分的不明确。近年来,在全球能源结构不断变化的背景下,法国的阿海珐、美国的西屋电气两大核电巨头先后经历了破产重组,施奈德说:“看看过去20年中欧洲和美国企业的寿命是多么短暂……如果把反应堆放着不管,未来由谁承担这些责任呢?”
中国核电的挑战
和欧美国家相比,中国的核电产业可以说非常年轻。截至2019年7月1日,中国正在运行的反应堆有47座,还有一座处于长期停机状态,平均年龄为7.2年。但是施奈德说:“中国现在或许不用考虑这个问题,但是它总会发生,而且会集中爆发。”
施奈德指出,中国核电未来面临的挑战将与法国今天的局面非常相似。在20世纪80年代到90年代,法国在十年间建立了约四十座核电站,这意味着它们将在很短的时间内同时退役,并且这个时刻或许很快就要到来。而中国核电也经历了相似的发展过程。目前中国正在运行的47座反应堆中,36座的年龄在0到10岁之间。
不过,和十年前相比,中国核电建设已经放慢了脚步。自从2015年核准8台新建核电机组后,中国经历了三年的“零核准”,直到今年7月底才有新的核电站核准开工。另一方面,新能源的发展也让局面变得更加不确定。《2018世界核能产业现状报告》显示,2004~2017年间中国对核电的累计投资总计900亿美元,但是仅在2017年一年中,对新能源的投资就达到1260亿美元。施奈德指出,尽管中国新能源行业的企业一般规模较小,但它们数量众多,组合起来就是一个庞大的产业。并且,中广核等大型核电企业也已经强势进入新能源市场。
既然核电站退役潮的到来只是时间问题,又不可避免,那么中国该如何做好准备?
在技术上,施奈德强调,立即拆除非常重要,主要核电国家一般都有这方面的法律规定。他说:“我支持立法让运营商在关闭核电站之后立即拆除。另外,关闭核电站之后核废料应该尽快从池子里取出,转为干式存储。我希望这辈子别让我见到燃料池起火,否则这会比我们目前所见到的任何一起核事故都要糟糕……我不是说这件事做起来很容易,但是运营商有这个义务。”
在经济上,施奈德认为,关键在于确保项目的资金安全,包括预留足够的资金,和保证资金如期到位。他说:“唯一的办法在于准备专项资金,确保运营商无法动用。”他指出,欧洲的一些企业确实预留了退役资金,但是几百万美元的现金吸引力太大了,企业又把它拿去投资,结果往往会大幅亏损;为了彻底避免这种情况的发生,这笔钱应该由政府或其他独立机构管理。
拆除一座核电站需要多少钱取决于许多因素,例如具体的反应堆设计、运行期限和拆除的策略。唯一可以确定的是,实际需要的资金往往会超出运营商的预估。2011年,法国电力集团(EDF)为已经关闭的12座反应堆的退役拨款33亿欧元,但是项目成本估算直线上涨,到2018年已经达到65亿欧元,几乎翻倍。
施奈德说:“核电站的建造是非常不确定的,甚至在建的项目也不一定能完成。历史上大约有一百座反应堆没有完成建造。但是退役可以说是笔稳赚的生意,尤其是当国家政策要求立即拆除已退役核设施的时候,我们能知道确切的下线日期……这将是一个规模庞大的产业,而且非常确定,它就在那里。”事实上,国际原子能机构(IAEA)估计,到2050年核设施退役的市场规模将达到1万亿美元。
或许,我们这代人不仅将目睹一座座核电站的关闭,也将目睹核电的终结。
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