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專家觀點(diǎn)
關(guān)于在我國西北地區(qū)建造集中共享低放廢物處置場的建議
時間:2021年11月24日 來源:中國核能行業(yè)協(xié)會 點(diǎn)擊量: 分享:

首席專家:趙成昆

文章摘要:

由于種種原因,我國低放廢物處置工作嚴(yán)重滯后于核電發(fā)展。目前在運(yùn)核電廠90%以上低放廢物仍然滯留在核電廠臨時貯存設(shè)施內(nèi)。積存的大量放射性廢物不但影響核電廠的正常運(yùn)行,增加環(huán)境風(fēng)險,而且進(jìn)一步加劇公眾對核電安全的擔(dān)心。為了突破困局,凝聚行業(yè)共識,有效推進(jìn)低放廢物處置工作,中國核能行業(yè)協(xié)會組織開展了核電廠低放廢物多途徑處置研究,提出了在我國西北地區(qū)建造集中共享低放廢物處置場的有關(guān)建議。

1.我國核電廠低放廢物數(shù)量及預(yù)測

21世紀(jì)以來,我國核電進(jìn)入規(guī)?;l(fā)展時期。截至2019年年底,我國在運(yùn)核電機(jī)組47臺,總裝機(jī)容量約4875萬千瓦;在建核電機(jī)組13臺,總裝機(jī)容量約1421萬千瓦。2019年核電發(fā)電量達(dá)3481億千瓦時,替代煤炭10600多萬噸,減少二氧化碳排放2.8億噸,為我國能源和電力的低碳化發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。 

核電廠在運(yùn)行和退役過程中,會產(chǎn)生一定數(shù)量的中低水平放射性廢物(以下簡稱“低放廢物”)。按照法規(guī)要求,低放廢物需要盡快移出核電廠進(jìn)行最終安全處置。由于種種原因,我國低放廢物處置工作嚴(yán)重滯后于核電發(fā)展。目前在運(yùn)核電廠90%以上低放廢物仍然滯留在核電廠臨時貯存設(shè)施內(nèi)。據(jù)統(tǒng)計,一座百萬千瓦級核電機(jī)組運(yùn)行期間一年產(chǎn)生的低放廢物為45-50立方米(m3),機(jī)組退役期間(30年)產(chǎn)生的低放廢物總量約10000m3。截至2017年年底,我國核電廠積存的低放廢物總量已經(jīng)達(dá)到17000m3。

按目前的裝機(jī)容量(截至2019年12月底,在運(yùn)在建機(jī)組共60臺)計算,2060年以前,全國每年產(chǎn)生的低放廢物量不超過5500m3(包括少數(shù)機(jī)組退役產(chǎn)生低放廢物),累積低放廢物總量不到150000m3。如果按有關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測的2035年全國核電總規(guī)模1.5億千瓦推算,按照每年新建6臺機(jī)組考慮,2060年核電低放廢物每年產(chǎn)生量近10000m3,低放廢物總量將接近250000m3。2080年以后,由于退役機(jī)組數(shù)量增加,退役產(chǎn)生的低放廢物數(shù)量也將大幅增加,預(yù)計2095年累積總量超過700000m3,2110年超過1300000m3。

2.我國核電廠低放廢物處置現(xiàn)狀與問題

核電廠低放廢物處置有“就地處置”“區(qū)域處置”“集中處置”等多種途徑。

“就地處置”是指在核電廠所在地區(qū)建設(shè)處置場,接受本電廠或本省的低放廢物。“就地處置”可以充分利用核電廠已有資源,責(zé)任明確。但如果每個核電廠都建一個廢物處置場,全國要建十幾個甚至幾十個處置場,過于分散,每個處置場都要運(yùn)行和監(jiān)護(hù)300年以上,造成資源的極大浪費(fèi)和環(huán)境壓力增加。

“區(qū)域處置”是指建設(shè)區(qū)域性處置場,集中處理區(qū)域內(nèi)多省的核電廠低放廢物。區(qū)域處置體現(xiàn)就近和集約的原則,可以減少運(yùn)輸壓力,有利于環(huán)境保護(hù)和資源的集約使用,是一種較為理想的處置方式。

“集中處置”是指建設(shè)跨區(qū)域的處置場,面向全國實(shí)行“集中處置”??梢孕纬梢欢ǖ囊?guī)模,有較好的經(jīng)濟(jì)效益,也有利于提高管理和監(jiān)管效率,降低廢物處置成本,但存在低放廢物長途運(yùn)輸?shù)膯栴}。

相比于中、高放廢物處置,低放廢物處置的安全和環(huán)境風(fēng)險相對較低,技術(shù)上比較成熟。低放廢物處置困難的主要原因是處置場址選擇困難。其中除了歷史和政策方面的問題外,公眾反對或鄰避效應(yīng)是目前面臨的最主要障礙。

地方政府的態(tài)度也是影響區(qū)域處置政策落實(shí)的因素。有的地方政府只要核電廠,不要核廢物處置設(shè)施,害怕核廢物對公眾和環(huán)境造成傷害,甚至帶來社會不穩(wěn)定因素;有的地方雖然同意建造處置場,但明確表示不接受外來廢物,甚至不接受本省其他核電廠的廢物。

早在1992年,我國政府有關(guān)部門就提出了“區(qū)域處置”政策,計劃在全國分片規(guī)劃和建設(shè)六個區(qū)域性處置場,負(fù)責(zé)處置核電低放廢物。30多年來,我國先后建成西北(甘肅?。⒈饼垼◤V東?。┖惋w鳳山(四川?。┤齻€低放廢物處置場。目前,西北處置場的規(guī)劃容量200000m3,已建成20000m3,主要接收軍工廢物及核電廠的少量廢物;北龍?zhí)幹脠鲆?guī)劃容量240000m3,首期建成8800m3,主要接收大亞灣核電基地的廢物(但至今尚未投入運(yùn)行,僅作為一個臨時儲存庫);飛鳳山處置場規(guī)劃容量180000m3,首期建成32000m3,主要用于接收821廠退役產(chǎn)生的低放廢物和本省廢物。因此,我國至今沒有建成真正意義上的核電廠低放廢物區(qū)域處置場。

針對遇到的問題,我國相關(guān)政府部門也正在積極采取措施。核工業(yè)主管部門除了正在制定規(guī)劃并大力推動區(qū)域處置場落地,也批準(zhǔn)了少量秦山核電廠廢物向西北處置場轉(zhuǎn)移,以解決燃眉之急。核安全監(jiān)管部門也要求新建核電廠把廢物處置設(shè)施作為電廠建設(shè)的必要條件,以解決核電低放廢物處置問題。但受“鄰避效應(yīng)”等因素影響,有核電的省份很難找到既滿足要求又被公眾接受的場址。核電廠所在的東南沿海省份也普遍不愿意接受外來廢物,都希望把本地的放射性廢物送出。處置場選址和建設(shè)工作難以落實(shí)。

3.我國可以采取“區(qū)域處置+集中共享處置”的多途徑處置模式

在國際上,核電廠低放廢物“就地處置”“區(qū)域處置”“集中處置”等多種途徑都有實(shí)踐。集中處置的優(yōu)越性在國際上早已形成共識并受到鼓勵。在“放射性廢物和乏燃料聯(lián)合公約”中提出“為安全和有效的管理放射性廢物和乏燃料,在一定條件下,鼓勵簽約國之間的合作,為其他簽約國提供本國的設(shè)施”。歐盟14個國家2003年開始研究共建集中處置場。美國在運(yùn)行的4個處置場中,由EnergySolutions(ES)公司運(yùn)營的Clive處置場作為接受全國放射性廢物的集中共享處置場,是運(yùn)行最成功的一個處置場。2017年Clive處置場接受的廢物占全美處置總量的99%。

針對我國當(dāng)前核電廠低放廢物處置場建設(shè)面臨的問題,可以采取“區(qū)域處置+集中共享處置”的多途徑處置模式。即:一方面在核電規(guī)模較大的省份推動建設(shè)“區(qū)域處置場”,解決本省及周邊的核電低放廢物處置問題;另一方面可在全國范圍內(nèi)選擇地方政府支持、綜合條件良好的區(qū)域,建設(shè)一個面向全國的核電低放廢物“集中共享處置場”,對核電廠的低放廢物進(jìn)行集中處置。

目前,我國在浙江、廣東、福建三省核電機(jī)組較多。在現(xiàn)有的核電規(guī)模下,預(yù)計到2110年每個省低放廢物積累量均達(dá)到150000m3左右;如果再考慮到未來的新建核電,每個省的放射性廢物量將超過200000m3。因此可以考慮各建一個“區(qū)域性處置場”。

其他核電機(jī)組數(shù)量較少的省份,核電低放廢物量低,單獨(dú)建設(shè)處置場成本太高,經(jīng)濟(jì)上不劃算,而且選址及建設(shè)也面臨“鄰避效應(yīng)”的干擾。如果建設(shè)一座面向全國核電廠的“集中共享”式處置場,不僅可以解決上述省份核電廢物處置問題,而且可以為其他核電企業(yè)提供更多的選擇。核電企業(yè)可以根據(jù)自身情況,從安全、經(jīng)濟(jì)、社會等方面綜合比較,選擇適合的處置場。

4.在西北地區(qū)建設(shè)“集中共享”型核電低放廢物處置場是可行的

西北地區(qū)具有良好的核工業(yè)基礎(chǔ),社會各界對核工業(yè)有深厚的感情和充分的理解。西北地區(qū)降雨量小,一些地區(qū)地質(zhì)穩(wěn)定,不存在地震液化、滑坡、泥石流、巖溶和地面沉降等不良地質(zhì)作用與地質(zhì)災(zāi)害。氣候、地質(zhì)等條件形成的天然屏障,為放射性廢物永久處置提供了更可靠的安全保障。西北地區(qū)人口密度低,也可以大大降低公眾集體劑量。

因?yàn)樗牡刭|(zhì)條件好,工程系統(tǒng)簡單,不需要復(fù)雜的防洪等排水系統(tǒng)和隔水措施,減少了工程措施帶來的不確定性和事故發(fā)生概率,降低了處置場設(shè)計難度。針對處置場關(guān)閉后300年的安全維護(hù)問題,考慮長期風(fēng)險控制的要求,西北集中共享處置場更具優(yōu)勢。

低放廢物處置費(fèi)用包括建設(shè)及運(yùn)行兩個部分。選址、地面設(shè)施、監(jiān)測設(shè)施、去污設(shè)施、環(huán)評和許可證申請等固定投資較高,占總體投資的30%-50%。而西北地區(qū)的土地價格和規(guī)模效應(yīng)也為降低處置成本提供了空間。

從運(yùn)輸事故風(fēng)險概率看,到西北地區(qū)集中共享處置場的運(yùn)輸距離的增加并未顯著增加嚴(yán)重事故發(fā)生的概率。在運(yùn)輸成本上分析,參照各行業(yè)運(yùn)輸費(fèi)用推算,從沿海運(yùn)到西北集中共享處置場的低放廢物運(yùn)輸成本約占全部處置費(fèi)用的15%-25%。如果將來采用鐵路或公海鐵聯(lián)運(yùn),價格還會有所減低。運(yùn)輸費(fèi)用中裝卸、監(jiān)測、輻射防護(hù)和勞保、安全分析和環(huán)評等管理費(fèi)用和距離無關(guān)。根據(jù)初步測算,運(yùn)輸距離增加時,運(yùn)輸增加的費(fèi)用只占全部處置費(fèi)用的2.2%-3.1%。

必須說明,在西北集中共享處置場的經(jīng)濟(jì)分析中,仍存在一些不確定因素,比如地方的環(huán)境補(bǔ)償費(fèi)用。但環(huán)境補(bǔ)償費(fèi)用并不是西北特有的額外費(fèi)用,任何地區(qū)的處置場都會收取此項(xiàng)費(fèi)用,沿海地區(qū)可能還會更高。

處置場的運(yùn)行模式涉及相關(guān)核電企業(yè)、集團(tuán)公司、地方政府等各方的利益。多方參與、市場運(yùn)作、公開透明、共享共贏應(yīng)是未來處置場運(yùn)營模式的核心。為保證低放廢物處置場關(guān)閉后300年的安全維護(hù),處置場必須在國家有關(guān)部門指導(dǎo)下,地方政府和核電企業(yè)加強(qiáng)合作,專業(yè)、規(guī)范、高質(zhì)量地進(jìn)行建設(shè)。

5.推進(jìn)我國低放廢物處置工作的建議

1)我國核電廠低放廢物處置場建設(shè)嚴(yán)重滯后,絕大多數(shù)低放廢物滯留在核電廠臨時貯存設(shè)施內(nèi),不利于核電廠的正常運(yùn)行,也增加了環(huán)境風(fēng)險,應(yīng)盡快推進(jìn)我國核電廠低放廢物處置場的建設(shè)。建議有關(guān)政府部門對處置場的規(guī)劃與核電發(fā)展規(guī)劃一并考慮,同時結(jié)合路條、項(xiàng)目審批等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),將處置場的選址和建設(shè)設(shè)置為允許開展前期工作和項(xiàng)目核準(zhǔn)或開工的前提條件。

2)“鄰避效應(yīng)”是影響我國低放廢物區(qū)域處置政策落地的主要障礙,為了破解“鄰避效應(yīng)”帶來的困局,建議對核電廠低放廢物采取“區(qū)域處置+集中共享處置”的多途徑處置模式,在部分核電大省規(guī)劃建設(shè)區(qū)域性處置場的同時,選擇綜合條件良好的區(qū)域,建設(shè)面向全國的“集中共享”式核電低放廢物處置場。

3)低放廢物處置場的運(yùn)營具有其特有的專業(yè)性和公益性。低放廢物處置在堅(jiān)持專業(yè)性的同時,還應(yīng)具有公益性,同時在政府指導(dǎo)下適當(dāng)引入市場機(jī)制,支持和鼓勵民營企業(yè)參與,實(shí)現(xiàn)共享共贏,可持續(xù)發(fā)展。

4)要建立有效的區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展機(jī)制。低放廢物處置場所在地應(yīng)得到合理補(bǔ)償,以促進(jìn)當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。環(huán)境補(bǔ)償方式不但可適用省與省之間的環(huán)境利益平衡,也可探討在省內(nèi)區(qū)域間實(shí)行,由此加快省內(nèi)區(qū)域處置場的建設(shè)。

5)西北集中共享處置場的建設(shè)可以破解我國當(dāng)前核電低放廢物處置問題,建議有關(guān)政府部門協(xié)調(diào)和推動有關(guān)涉核企業(yè)集團(tuán)盡快消除分歧,達(dá)成共識,加快推進(jìn)和實(shí)施西北集中共享處置場的建設(shè)運(yùn)行,為我國低放廢物處置提供一個安全、可靠和經(jīng)濟(jì)的途徑。

 

    課題首席專家簡介:

   趙成昆,1966年1月畢業(yè)于上海交通大學(xué)船舶核動力工程專業(yè),1981—1983年美國哥倫比亞大學(xué)訪問學(xué)者?,F(xiàn)任中國核能行業(yè)協(xié)會專家委員會常務(wù)副主任。曾任中國核動力設(shè)計研究院院長、國家核安全局局長,中國核能行業(yè)協(xié)會副理事長等職。

注:本報告是中國核能行業(yè)協(xié)會重大問題聯(lián)合研究《核電廠低放廢物處置多途徑研究課題》課題的研究成果。課題組主要成員包括:趙成昆,王毅韌,趙永康,劉新華,曲志敏,王金明,常向東,陳曉秋,楊波,陳榮,劉瑋,徐春艷,魏方欣,張宇,祝兆文,董志強(qiáng),圣鋒,石西森,李廣華,郭丹,郭勝輝,苗獻(xiàn)鋒,王世朋,任聯(lián)章,李曉清,劉夏杰,田延峰,謝秋發(fā),張立權(quán),王鑫,張茂林,王明煌,張斌。


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