. s* p6 R# l! D7 r% T! q' p' V; a* a
* c6 q# X+ G* c
截至今年7月1日,全世界范围内有181座反应堆已经关闭,而正在运行中的反应堆总计不过417座。假设反应堆平均寿命为40年,那么从现在起到2030年,还将有207座反应堆关闭(即197~1990年间接入电网的反应堆);到2059年还将新增124座。这还不包括那些在1979年前开始运行的85座反应堆,以及目前处于长期停机状态的28座反应堆。这也不包括目前建造中的47座反应堆(截至2019年7月1日),它们中的大多数也将会被接入电网。8 D! \9 F% f L* c |- }( j
; O4 M, y7 L, P e+ L" v$ u3 q% Q, o1 j+ E6 l8 W" Q. d/ N
/ v7 j0 k8 \# r8 E3 K2 N8 Q$ K
每座反应堆的具体运行期限取决于许多因素,包括运行状况、经营牌照有效期和经济效益。不同国家对反应堆运行期限也有不同的规定。但总的来说,反应堆通常无法一直平稳运行到设计寿命的终点,它们正常运行的时间总比预期要短。7 m) B c5 @4 ]3 A7 U
" M4 ^2 }, ?/ S2 @3 e7 B: k% W : l+ C# s6 D" f0 V" @/ J( W* m3 r+ g b" M8 \
图片来源:pixabay 3 ?, E |5 `/ Y, y9 \) f: D 2 _* R" K2 [: i$ u ' E$ L5 @- h$ M1 h+ F* n5 }# D/ S+ b; T6 N7 l" H* X
首先,维修一座老旧的核电站往往会发现许多预料之外的问题。施奈德说:“我们深入研究过一些案例。如果停机时间预计是两三个月,那么最后往往会延长到六个月、九个月甚至十二个月。维修工作一旦开始,人们就会发现还有更多的东西需要维修。就像修车一样,你拆下一个有问题的零件,就会发现里面还藏着更多有问题的零件。反应堆也是一样。” # ~, m8 I2 G( X 3 [4 B6 M7 d% s+ y' O* o ' }# g( [9 V e$ j% V* }; h. g' ]( G' Q& c
其次,维修停机会影响核电站的持续供电能力。施奈德指出,2018年法国的58座反应堆平均大约有三个月时间处于停机状态,比利时的7座反应堆平均停机时间甚至达到了半年。他说:“难以置信。这样的能源能有多可靠?反而是可再生能源更可靠。人们一度认为可再生能源无法持续供应,但实际上太阳每天都会升起,只是阳光强一点或弱一点的问题,现在要预测这种变化也很容易。” ' h; Z# H! Y: p! ~$ E 2 ?: Z" e% x k% c' i# H" l ? 2 \. x& t$ L. O) V; _ / _8 O( W5 G$ P9 J& a8 W B事实上,可再生能源已经成长为核电强劲的竞争对手。太阳能电池技术近年来发展迅速,今年7月在美国洛杉矶,太阳能电力的价格已经跌破每千瓦时2美分,低于化石燃料和核能所能提供的电力价格。中国也在将不同的可再生能源相结合,以实现不间断供电。 * \* a& n0 V) I* `- Y1 c' R0 |0 O" `# @! F5 @7 v
: d- t# W7 m* M
. ^7 ]- @' F6 `6 G所以,尽管状况良好的反应堆通常能够获准延长运行期限,但是施奈德指出:“实际上,许多核设施在更新牌照、延长运行期限之后又提前关闭,因为它们在市场上已经没有竞争力了。” + v2 k/ u% d) P) W7 O' |; z" c% V$ I8 V- f
4 F, I/ J) [' Z; S
( U% y" M: S4 q- A% [8 ?1 N 数据来自《2019 世界核能产业现状报告》,报告全文将于 2019 年 9 月 24 日发布。 4 F* H% N6 E M d. @' p/ ? 2 X8 ^% n2 _5 X- U) \; M$ A& |9 O r+ @! U; s6 z# y' k, o
! ^, V1 U4 i# j% N 5 F1 }: _. J; R$ I2 v 3 e$ E0 L: _4 G! F4 Y( K漫长的告别% l, Z/ A5 X( J
% E: W$ y0 S) V ]* S ) Y+ G' R$ m; E# X P 9 U1 g& B: l$ |4 r7 q* {/ P9 w《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。 7 W% t: n6 R \5 V3 H; b# e* N1 y! I& l' v: H
+ a* d g3 P* ]' e# _9 U8 u " l* K% R- J2 K$ P3 c/ D' B 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。 % ?- f7 ?8 u3 I: q* t$ [. q$ X) u4 l& L9 H3 l+ X8 N/ m
* c( N6 r& [7 X) T7 ~
0 f# e! k, u% F$ R8 U 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。 1 T* m( t9 Q7 c3 ^) r" l2 V8 u/ K 9 m/ Z; f) L3 }( L; e 4 z0 [( [! `5 T- ^: r # Z! ?4 _7 h3 e) s& G% ]- N 图片来源:pixabay * _2 Q" W/ K0 k e; H) p: I6 Y9 g( ], K8 }- d* n' C& A
3 Z' j7 n- u. M1 k n. h2 i/ \& h$ m: ~" _: V
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。' i3 k. R; V7 C$ P$ [' s2 a1 D' j) [
# q7 N) k; a+ }
6 D1 p' f& N1 |' t2 g d" E, G # Y5 @4 t$ E# u2 K' a 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。”+ r3 X( [ q/ B7 j) t' D( d
1 M i' P5 s1 C. M' D
7 k8 j" @ D* v6 G# O; H; _, s- d! a3 i. B" U5 v" q, x
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?” / L+ i+ p- X+ w( P8 C 2 t( W4 j- p2 @; w4 w7 u7 ^2 M: [$ B b# u( k