近岸海島核電廠址特點分析

林建高

摘? 要：隨著濱海核電廠址開發難度的逐漸加大，近岸海島因其獨特的陸海資源優勢和區位條件成為核電發展的重要選擇之一，但同時近岸海島核電廠址又不得不在行政審批、環境保護、應急等方面面臨特殊的困難。本文針對近岸海島核電廠址與濱海核電廠址相比的主要特點進行分析，并對于海島核電廠址開發主要關注的重點問題進行探討，為后續近岸海島核電廠址的開發提供參考。

關鍵詞：核電 近岸海島 濱海 選址

中圖分類號：TM623 ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2021）04（c）-0085-04

Analysis of the Characteristics of Nearshore Island-Nuclear Power Plant Site

LIN Jiangao

（CNNP Xiapu Nuclear Power Co.，Ltd.， Ningde， Fujian province， 355100? China）

Abstract： As the difficulty of developing coastal nuclear power plant site is gradually increasing， nearshore island has become one of the important choices for nuclear power development because of its unique advantages in both resources and location conditions. But at the same time， offshore island nuclear power plant site has to face special difficulties in administrative approval， environmental protection， emergency response and other aspects. This paper aims at the analysis of the different characteristics between nearshore island nuclear power plant site and coastal nuclear power plant site， discusses the key issues of island nuclear power plant site development， so as to provide references for the follow-up development of nearshore island nuclear power plant site.

Key Words： Nuclear power; Nearshore island; Coastal; Site selection

1? 開發海島核電廠址的意義

核電廠的廠址選擇受地質地震條件、水源與水文、氣象資料、交通運輸條件、電網條件、人口分布和密度及其他諸多因素的影響與限制，核電廠址資源相對稀缺。我國濱海基巖核電廠址基本篩查完畢，再開發條件優良的濱海核電廠址的難度越來越大，而國家對于內陸核電廠址的開發尚未作出決策，海島因其獨特的陸海資源優勢和區位條件成為核電發展的重要選擇之一。

我國是一個海洋大國，海島眾多，擁有面積大于500m2的海島7300多個，大部分海島分布在大陸沿岸海域，距離大陸不足10km的海島約占70%左右;基巖島的數量約占93%，為近岸海島核電的開發創造了良好的基礎條件。目前，國內已有寧德核電、霞浦核電兩個核電基地選擇了在近岸海島上建設。本文主要以霞浦核電為例，就近岸海島核電廠址與普通濱海核電廠址相比，對存在的主要特點進行簡要分析。

2? 海島核電廠址的優勢

2.1 周邊人口相對較少

根據《核動力廠環境輻射防護規定》（GB6249-2011）、《核電廠總平面及運輸設計規范》（GB/T 50294-2014）的規定，核電廠必須在周圍設置不小于500m的非居住區、不小于5km的規劃限制區;核電廠應盡量建在人口密度相對較低、離大城市相對較遠的地點，規劃限制區范圍內不應有1萬人以上的鄉鎮等，并對事故情況下周邊居民的集體劑量限定了約束值。

我國的海島中約94%的海島為無人居住海島[1]，島上無常住居民，不需要開展居民搬遷。海島與陸地相隔，與該廠址鄰近的陸地相比，按統計距離計算覆蓋的陸域面積正常情況下會有所減少，大概率可有較低平均人口密度。例如霞浦核電所在的長表島廠址周邊1km范圍內沒有居民，5km范圍內平均人口密度19人/km2，20km范圍內平均人口密度為204人/km2，按照人口密度法分類，屬于福建省Ⅰ類核電廠建設廠址。而該廠址西南方向7km的界石濱海廠址，1km范圍內有居民533人，5km范圍內平均人口密度為192人/km2，20km范圍內平均人口密度為109人/km2，按照人口密度法分類，屬于福建省Ⅱ類核電廠建設廠址。人口量少的優勢可使廠址更容易滿足GB6249的劑量約束要求，同時更有利于開展廠外應急，降低社會關注度和公眾接受難度。

2.2 取水水深條件較好

水深是決定取水口位置的首要條件。取水口無論布置在何處，其首先要保證有足夠的水深，滿足核電廠的取水要求。核電廠取水設計低水位（DBL）采用最低天文潮疊加最大可能風暴減水來計算，通常布置在海圖水深約5m處[2]。而很多濱海廠址近區域海域水深都無法滿足該要求，田灣核電、紅沿河核電、臺山核電等核電廠采用了建設、維護難度更大且投資更高的管涵或明渠和管涵結合的方式解決遠距離取水的問題，其余核電廠也都基本修建取水明渠來解決取水問題。相比之下，海島周邊水深通常比同區域陸地周邊水深更深，例如，霞浦核電在島嶼周邊水深就可達到10m，工程采取了在廠址南側貼岸港池取水方案，減少循環水的取水距離;而與該廠址相鄰的界石侯選廠址經初步研究，需要修建取水明渠長度約1.3km。

2.3 取水安全更易保證

取水安全是核電廠安全的重要一環，從歷史數據統計看，我國目前投入運營的核電廠址都發生過取水系統堵塞事件，其他國家核電廠近10年也發生了上百起取水系統堵塞的事件。核電廠取水系統堵塞問題不但可能導致機組被迫降功率或停堆停機，甚至會對核電廠最終熱阱的可用性構成威脅[3]。其中引起取水系統堵塞的主要有海生物及紫菜、麥秸稈、毛竹等海上漂浮物。據波浪理論，波浪進入淺水后，波速和波長隨著水深變淺而減小，在波浪折射現象的作用下，最終趨向于與海岸線垂直。當海上漂浮物隨著波浪進入到近岸淺水區時，經過波浪折射作用，導致海上漂浮物幾乎都集中在岸灘海灣里[4]，從而更靠近外海的島嶼周邊海上漂浮物通常比同海域海灣內少。

此外，對比國內部分海域水文測驗成果，更靠近外海區域，水動力相對更強，例如霞浦核電取水口的水文觀測點水流流速約比同區域靠近陸地方向2km位置的另一觀測點流速大了約25%～40%。較強的水動力有利于降低取水口的卷吸效應，更容易保證取水安全。

2.4 有利于減小溫排水影響

溫排水的影響是核電廠工程設計的重點關切因素之一。一方面，核電廠溫排水對周邊海域生態環境和利益相關方的影響是海域使用論證和海洋環評的重要考察內容，溫排水的影響范圍和程度直接影響核電廠的海工布置方案，對電廠的投資成本影響巨大。另一方面，取水溫升與核電運行的經濟性直接關聯，一般情況下，電廠取水溫度每升高2℃，電廠冷卻效率降低1%[5]。

溫排水的影響主要取決于區域水動力情況、取排水口與流場的關系、取排水口的結構設計、海域水深、海水表面散熱系數等因素。有研究表明在同等條件下，總體上水深、潮差或流速越大，溫升線包絡面積越小[6]。而海島廠址相對有如下優勢：一是更靠近外海的海島廠址潮差、流速等水動力作用更為顯著，水體的彌散作用更強;二是周邊水深更深，相對熱環境容量更大;三是水面風速相對較大，同等條件下水面綜合散熱系數更大，利于水體散熱;四是所面對的海域更廣，海工布置的選擇空間更大;五是離陸地岸線更遠，溫排水影響生態保護岸線、潮間帶等環境敏感區的可能性相對小。在以上因素的作用下，海島核電廠址在控制溫排水影響范圍、取水溫升等方面具有獨特的優勢。

2.5 有利于大件運輸

為了減少疏浚工程量，以及避免后期沖淤影響，碼頭航線應盡量利用自然水深，避免在淺灘上開挖港池。海島周邊水深更深的特點同樣為核電自建大件碼頭創造了有利條件。

3? 海島核電廠址面臨的挑戰

海島核電廠址在具有上述優點的同時，根據前期海島廠址開發經驗，海島核電廠址的種種特點同樣會給實際開發工作帶來一系列的困難，需要在海島核電廠址開發過程中給予高度關注。

3.1 審批難度更大

近年來，國家對海洋、海島環境保護管理日趨嚴格，陸續出臺了《中華人民共和國海島保護法》《中華人民共和國海洋環境保護法》《無居民海島開發利用審批辦法》《防治海洋工程建設項目污染損害海洋環境管理條例》等法律法規，海島核電在像濱海核電一樣上報用海申請的同時，還需要將用島申請上報國家審批。海島廠址需要考慮國家和地方海島保護利用規劃、海洋功能區劃、海洋主體功能區劃、海洋環境保護規劃、生態紅線、海洋環境保護規劃、生態功能區劃、海岸帶保護與利用規劃等，尤其是海島保護利用規劃是海島廠址所特有的。相關規劃的符合性都是項目開發的前置條件，是用島申請過程中的審評方關注的重要因素。

在海島廠址開發過程中應全面了解涉及的相關規劃，若有不符則及時申請調整，避免影響項目環評、可研、用海用島等行政許可審批。

3.2 環境保護要求更高

無居民海島通常都具有特殊的生物群落，保存了一批珍稀物種，形成了獨特的生態系統。而海島與陸地相比，面積狹小，地理環境獨特，生態系統脆弱，一旦遭受人類活動的破壞就很難恢復[7]。

為了加強無居民海島管理，自然資源部2017年下發的《無居民海島開發利用項目論證報告編寫要求》中提出，無居民海島的開發利用除了要符合各級規劃要求的前提下，還要有包括植物、動物保護、生態化岸線建設、建立生態監測站在內的完善的生態保護和修復措施，對核電廠建設和運行過程中的生態保護工作提出了更高的要求。

海島項目在選址過程中，應提前研究島上生態情況，尤其是珍稀動物情況，排除生態保護方面的廠址顛覆性因素。在項目建設過程中和建成后，還需按照相關管理單位要求落實好生態保護和修復措施。

3.3 總平面布置困難

由于國家在海島、海洋保護上面有嚴格的規定，應該盡可能地減少征用島嶼和開展填海，在緊縮子項用地面積的同時，現有霞浦、寧德兩個海島核電廠址都不得不將部分廠前區子項在島外建設，其中寧德核電5號、6號機組將除了與生產運行緊密相關子項之外的其余子項都布置在了島外。

由于海島資源的稀缺性和不可逆性，我國海洋主管部門對海島的使用保持非常謹慎的態度，原則上不允許通過圍填海將島嶼與陸地或其他島嶼相連。寧德核電、霞浦核電都是通過橋梁將島嶼與陸地相連，而橋梁的建設成本、維護成本和建設工期都遠高于海堤。我國海島呈明顯的鏈狀或群狀分布，大多數都以群島的形式出現。現有兩個海島核電廠址的緊鄰位置都有需要避讓的其他島嶼，為了防止海島滅失，兩個核電采用了在臨近位置修建直立擋墻的方式，產生了較高的額外投資成本。

在海島核電廠址選址過程中，應著重對周邊海島分布情況進行調研，并充分考慮海島的可利用面積，盡可能選擇面積滿足全部子項布置的島嶼。

3.4 符合應急要求難度更大

根據《核電廠核事故應急管理條例實施細則之一——核動力廠營運單位的應急準備和應急響應》（HAF002/01，1998年5月12日）、《核動力廠營運單位的應急準備和應急響應》（HAF002/01，2010年8月）和《國家核應急預案》（國務院，2013年6月30日）、《核電廠總平面及運輸設計規范》（GB/T 50294-2014）等規范對核電廠的應急的要求，參照國內外核電廠設計慣例，廠址應設置不同方向的主要和次要進廠道路，從而使廠內人員在撤離時可盡量不近距離通過事故反應堆，并盡可能避開放射性煙羽的影響[8]。而我國海島大都只有一個方向靠近陸地，如果要建設兩個不同反向的進廠道路則可能需要建設大型跨海橋梁，投資巨大，無法實現。

此外，橋梁作為當前海島廠址的唯一應急通道，橋梁的可靠性顯得尤為重要。隨著交通工具可靠性的不斷提高，在開發海島核電廠址的同時，建議進一步深入研究就地隱蔽、海上應急、空中應急等輔助應急手段[9]。

3.5 部分島嶼歷史遺留問題仍未解決

由于我國《海島保護法》2010年才生效，《海島保護法》生效前，部分無居民海島發放了土地證、林權證，以及集體租賃合同或承包合同等多種使用權證，《海島保護法》生效后許多歷史遺留問題長期沒有得到解決[10]。例如霞浦核電海島開發利用申請過程中，審管單位發現所在的長表島發放過土地證，導致審批一時陷入僵局。在開發海島時，必須要對該島的歷史遺留問題了解清楚并予以徹底解決，避免對后續工作產生影響。

4? 海島核電廠址開發的思考與建議

隨著沿海經濟的不斷發展，濱海核電廠址日益緊缺，海島核電廠址因其獨特的經濟效益、公眾效益優勢，必將成為未來核電發展的一個重要選擇。各海島廠址的地質條件、地形條件、周邊海域環境等條件的不同，所展現的優劣勢也會存在很大差別。在核電廠址選擇和開發工作中應針對具體廠址開展有針對性的專題調查，并在調查成果的基礎上具體分析。

針對海島核電廠址的特殊性，在開發過程中應該首先高度關注廠址所在區域的相關國土空間規劃和開發、保護規劃，避免政策上的顛覆因素，提前開展不符合規劃的調整。其次，重點優化總平面布置方案，使填海、溫排水等避讓環境敏感區。此外，根據海島廠址的特點創新和優化應急方式，考慮除常規應急道路之外的其他輔助手段。最后，應該嚴格執行海島保護與開發的相關法規和政策，集約用島，嚴格落實生態監測和保護措施。

參考文獻

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[5] 侯樹強，湯本靖，王彥龍，李京，孫欽幫. 濱海核電廠溫排水相關若干問題研究[J]. 海洋環境科學，2019，v.38;No.179（6）：927-932+938.

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[8] 黃有槽.核電廠道路分類及設計的探討[J].中國科技縱橫，2014，（11）：125-126. DOI：10.3969/j.issn.1671-2064.2014.11.090.

[9] 方明豹，黃佳鈺. 海島核電項目開發探索與思考[A].中國核能行業智庫叢書（第三卷）2021.

[10] 周超.開發無居民海島得先算好“生態賬”[N].中國自然資源報，2020-09-04.