2024年04月28日 (周日)
“韩国第一座核电站”古里1号机组将于19日永久停运
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“韩国第一座核电站”古里1号机组将于19日永久停运
  • 李丞浩 记者
  • 上传 2017.06.15 16:30
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古里1号机
“160”

这是国际原子能机构(IAEA)统计的全球永久报废的核电站数量。截至6月13日,全世界共有160座核电站永久报废。6月19日0时,这个数字将增加1座。韩国古里1号机在工作40年后将于当日永久报废。从当天开始,韩国将成为第二十个准备拆除核电站进行“废炉”作业的国家。

拆解核电站并非易事。核反应堆停转只是开始,此后还要经过准备拆解(制定拆解计划等)、冷却并运出用后核燃料、清污(清除核辐射污染)并拆解设施、土地恢复等四个阶段,至少需要15年时间才能完成所有过程。而且,除了耗时极长,相关作业的难度也极高。在对受到核辐射污染的核电站设施和设备进行拆解时,必须保证安全,处理用后核燃料等废弃物品也非易事。

此外,还必须把所占土地恢复到建设核电站以前的状态,以便用作其他用途。有预测认为,土壤若要完全恢复,可能需要三四十年之久。1967年永久报废的美国CVTR核电站用了42年才彻底完成拆解工作。在全球已经永久报废的160座核电站中,目前只有19座完成了拆解。

而且,还需要花费巨额费用。产业通商资源部预测拆解古里1号机需要花费6437亿韩元。专家们认为,加上处理核辐射废弃物、结构物、用后核燃料以及报废核电站带来的社会矛盾费用,总花费将超过1万亿韩元。而且,随着拆解工作所需时间的延长,相关费用支出也会继续增加。根据《辐射性废弃物管理法》规定,拆解核电站所需费用应每隔两年重新估算一次。

虽然如此,报废工作也势在必行。核电站的寿命是有限的,一般在30-40年左右。到2030年,韩国国内将有12座核电站超过设计时制定的工作年限(设计寿命)。这也是韩国政府以古里1号机为开端,正式展开报废工作的原因。

不过,在此过程中,还出现了一个意外收获。因为它使人们看到“报废产业”的巨大发展潜力。拆解核电站已经成为一种全球性现象。自从英国在1956年启动全球第一座商用核电站以来,截至目前,全球共建造了611座核电站,目前还有449座在正常运转。但到2020年前后,建于上世纪60-80年代的核电站大部分都将达到设计寿命。韩国原子能研究院预测,2015-2019年将有76座核电站达到寿命上限、2020年代和2030年代将分别由183座与127座核电站“寿终正寝”。也就是说,我们面对着一个巨大的核电站拆解市场。

英国咨询公司德勤预测,2030-2049年间拆解核电站产业的市场总规模将达185万亿韩元,年均市场规模高达9.2万亿韩元。蔚山科学技术院核电站拆解核心要素技术研究中心主任金希铃(音)说“国际原子能机构推测,要拆解全球正在运转的所有核电站,大约需要1848亿美元(约合200万亿韩元)”,“若加上拆解研究用途的核反应堆和核燃料循环设施等各种附加设备,完全拆解大约需要9000亿美元(约合1000万亿韩元)资金”。

除美国之外,尚无其他国家在该领域市场占据领先优势。拆解核电站不仅需要开发相关技术,还需要丰富的拆解经验。目前拥有拆解核电站经验的国家只有美国、德国和日本。韩国国际原子能研究生院大学教授金昌乐(音)说“拥有先进核电站拆解技术的英国和法国也只是实际拆解过实验用途的核反应堆”,“考虑到未来可能会爆发的市场需求,核电站拆解市场算是一个值得挑战的蓝海产业”。

韩国的核电站拆解技术竞争力尚不足以与发达国家匹敌。韩国原子能研究院表示,韩国的技术水平还停留在美国等发达国家80%的程度上。在拆解核电站所需要的58种技术中,韩国水利原子能公司目前仅具备其中的41种。该公司计划在古里1号机停止工作后制定具体的拆解计划,然后在完成冷却并运出用后核燃料的工作后,从2022年开始正式启动拆解工作。政府计划在未来五年设法获得相关技术。产业通商资源部决定在2030年前投入6163亿韩元的相关经费,其中包括4419亿韩元技术开发费,支持相关技术的开发。

即便获得所有技术,缺乏拆解经验仍是一个问题。韩国曾拆解过从美国引进的“TRIGA mark 2”和“TRIGA mark 3”核反应堆,但两者都是发电容量微小的研究用核反应堆,与拆解商用大型核电站存在很大差别。专家们建议,在这个问题上,我们可以借鉴以往从发达国家快速吸收学习核电站建造与运用技术从而带动韩国从零起点起步迅速崛起成为核电站出口国家的经验。

拆解核电站的方法大体分为“即时拆解”和“延时拆解”两种。两者的相同点在于,都要在核电站停止运转后等待核反应堆内的核燃料自动冷却并将用后核燃料取出后,再开展拆解工作。

不同点主要是拆解所需时间的差别。即时拆解需要15年左右即可全部拆除核电站内部的相关设施并完成土地恢复,而延时拆解则需要60年左右时间,因为这种拆解方式主要利用辐射性物质减少到一半的“半衰期”,等待埋在核电设施下的辐射性物质自然衰减后,再开始进行拆解工作。即时拆解虽可以快速恢复土地并进行重新利用,但在拆解过程中的核辐射泄露危险要大于延迟拆解的方式。相反,延时拆解虽然可以降低核辐射泄露概率,但需要对核电站进行长期的管理,需要花费巨额费用。

主要核电发达国家的相关政策都在从延时拆解向即时拆解的方式转变。因为即时拆解不仅可以在短期内重新利用报废核电站所占土地,还可以重复利用拥有核电站拆解经验的人力。古里1号机组也计划使用“即时拆解”的方式进行报废工作。在即时拆解技术上,目前美国拥有最为领先的水平。在美国已经完成拆解的15座核电站中,13座都选择了即时拆解方式。

即时拆解的关键在于是否具备足够的辐射性废弃物处理设施。韩国国际原子能研究生院大学教授金昌乐说“美国之所以能够成功利用即时拆解的方式,是因为他们能够迅速建造出用来处理高水平放射性废物的处理场”,“其他国家因为难以找到足够的处理场地,即便采用即时拆解的方式,也很难真正完成全部拆解工作”。

事实上,法国作为全球第二的核电站大国,早在2000年就将拆解核电站的方式从延时拆解改变为即时拆解,但至今为止,尚无一座核电站完成拆解工作。而使用核电历史最久的英国仍在使用“延时拆解”的方式。德国虽已经完成三座核电站的拆解,但相关辐射性废弃物依然掩埋在核电站用地周围。日本虽在1996年完全拆解了JPDR动力试验核反应堆,但这只是一个结构类似商用核电站的实验用核反应堆。日本从1998年开始第一次对商用核电站“东海1号机”展开永久报废工作,但由于迟迟未能决定废弃物处理场所,拆解日程也在一再推迟。

金教授说“发达国家难以完成即时拆解核电站的工作,这给身为挑战者的韩国带来了希望”,“韩国也急需设置用来处理用后核燃料等废弃物的处理场”。

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