核電站的退役之路

文 戚譯引

全世界核電站反應堆的平均年齡已經超過30歲，很多反應堆即將走到壽命的終點，而如何處理退役的核設施，已成為一個世界難題。

核電站示意圖

有多少核電站要退役？

截至7月1日，全世界有181座核電站反應堆已經關閉，而正在運行的反應堆總計不過417座。假設反應堆平均壽命為40年，那么從現在起到2030年，將有207座反應堆關閉，到2059年還將新增124座。這還不包括在1979年前開始運行的85座反應堆，以及長期停機狀態的28座反應堆、建造中的47座反應堆。

《2018世界核能產業現狀報告》指出：“核設施的退役所花費的時間通常比預期要長，在大多數情況下甚至超過了建造和運行時間之和?！蹦壳叭澜缰挥忻绹?、德國和日本3個國家的19座反應堆完成了退役工作，其中只有10座恢復成綠地。

核電站怎么退役

目前已經完成退役的反應堆中，最快的只用了6年，最慢的花了42年。它們大多是小型的展示堆或實驗堆。到目前為止，業界還沒有運行了40年的大型商業化核電站完成退役的經驗，但可以確定的是，這將是一項龐大的工程，并且最好趁早解決。

技術上，核設施的退役通常可以分為3個階段。首先，反應堆內部剩余的燃料被取出，轉移到乏燃料池中，同時部分大型部件被拆除；其次，拆解反應堆中受到較強輻射污染的部件，例如反應堆壓力容器；最后，移除操作系統，并清除建筑物受到的污染，最終拆除建筑物。

美國最大核電站拆除示意圖

核電站工作時間越長，退役越難

一座核電站工作的時間越長，累計產出的乏燃料就越多，設備受到的輻射污染也越嚴重，這意味著退役工作量將大大增加。施奈德指出，其中最大的挑戰或許來自于钚——許多商用核電站使用鈾钚混合氧化物燃料（MOX），其中的钚通過后處理過程分離而來；而钚具有較強的輻射毒性，會對核燃料生產和乏燃料后處理設備造成污染，進而給拆卸過程中的輻射防護帶來困難。

相比之下，推遲拆除將大大增加項目的風險和不確定性，包括人員和專業技能的流失、設備老化帶來的事故風險和責任劃分的不明確。

核電站發電示意圖

中國核電的挑戰

和歐美國家相比，中國的核電產業可以說非常年輕。截至2019年7月1日，中國正在運行的反應堆有47座，還有一座處于長期停機狀態，平均年齡為7.2年。雖然中國現在或許不用考慮這個問題，但是它總會發生，而且會集中爆發。

中國核電未來面臨的挑戰將與法國今天的局面非常相似。在20世紀80年代到90年代，法國在10年間建立了約40座核電站，這意味著它們將在很短的時間內同時退役，并且這個時刻或許很快就要到來。而中國核電也經歷了相似的發展過程。目前中國正在運行的47座反應堆中，36座的年齡在0到10歲之間。

海洋核動力平臺是海上移動式小型核電站

既然核電站退役潮的到來只是時間問題，又不可避免，那么中國該如何做好準備？

在技術上，立即拆除非常重要，主要核電國家一般都有這方面的法律規定。

在經濟上，要預留足夠的資金，和保證資金如期到位。拆除一座核電站需要多少錢取決于許多因素，例如具體的反應堆設計、運行期限和拆除的策略。唯一可以確定的是，實際需要的資金往往會超出運營商的預估。2011年，法國電力集團為已經關閉的12座反應堆的退役撥款33億歐元，但是項目成本估算直線上漲，到2018年已經達到65億歐元，幾乎翻倍。

或許，我們這代人不僅將目睹一座座核電站的關閉，也將目睹核電的終結。