芬蘭現有五臺在運核電機組,包括奧爾基洛托核電廠3 臺機組和洛維薩核電廠2 臺機組,總裝機容量439.4萬千瓦。其中奧爾基洛托3號機組于2022年3月實現首次并網發電,將于7月投入商運,成為歐洲建成投運的第一座歐洲壓水堆(EPR)。2020 年芬蘭核發電量約占全國總發電量的35%。費諾公司計劃在漢希基維建設一臺大型核電機組。芬蘭目前執行一次通過式燃料循環政策,準備在深層地質處置庫中對乏燃料進行永久性處置。為推動本國核工業的可持續發展,芬蘭于1983 年啟動乏燃料和放射性廢物國家管理計劃,不斷完善相關監管框架,并持續推進廢物處置設施建設。
擁有2臺VVER-440機組的洛維薩核電廠曾將乏燃料運往俄羅斯進行后處理,直至1996年。芬蘭1987年頒布的《核能法》將最終處置設定為一個方案,并要求在經濟事務與就業部下設立核廢物管理基金。修訂后的1994 年版《核能法》規定,所有乏燃料和放射性廢物均應在芬蘭本土進行管理。乏燃料和放射性廢物管理的最終責任由政府承擔。主要管理責任由乏燃料和放射性廢物的產生者承擔。對于核電廠產生的廢物,其處置工作由核電廠運營商獨立或多個運營商合作開展。對于在核技術應用活動中產生的放射性廢物,政府已與核電運營商芬蘭工業動力公司達成協議,可以在位于奧爾基洛托核電廠的中低放廢物處置庫中進行處置。
圖1 顯示了芬蘭參與乏燃料和放射性廢物管理的主要機構。政府負責為核設施頒發許可證并發布通用安全規定。經濟事務與就業部負責確保相關機構的廢物管理和研發工作遵循國家政策,并管理核廢物管理基金。輻射與核安全局是核安全監管機構,負責對核設施取證申請資料進行安全評審。核電運營商芬蘭工業動力公司和富騰公司分別負責各自核電廠的乏燃料中間貯存、中低放廢物管理、核電廠退役等工作,兩者的合資公司波西瓦負責乏燃料深層處置庫的建設和運營。費諾公司將負責擬建核電廠未來的乏燃料和放射性廢物管理。芬蘭國家技術研究中心負責研究堆FiR-1的退役。

圖1 芬蘭參與乏燃料和放射性廢物管理的主要機構
圖2和圖3顯示了芬蘭核設施的取證審批程序。總體而言,運營商需為核設施運行和退役申請四份許可證:首先,需要對設施建設和運營的環境影響進行評價,并向政府提交環評報告,以供議會作出“原則性許可”的決定;其次,需要提交建設許可證申請,以便能夠啟動設施建設;第三,在設施建成后,需要提交運行許可證申請,以便設施能啟動運行;第四,在運行壽期結束時,需要提交退役許可證申請,以便啟動設施退役工作。輻射與核安全局將對所有許可證申請進行安全評審。
相關企業在做出準備建設核設施的決定后,首先應向公眾介紹擬建設施的總體情況,包括環評報告和安全計劃。公共組織和地方機構將在公開聽證會上了解相關情況并提出意見。如果設施的建設能夠滿足相關標準,并獲得場址所在地政府(擁有否決權)的同意,議會將做出是否給予“原則性許可”的決定(基于政治因素)。在建設許可證申請階段,需要提交更為詳細的環境安全分析報告和安全計劃。作為政府代表,經濟事務與就業部會要求相關機構提交關于建設許可證的聲明,尤其是輻射與核安全局提交的安全性聲明。之后,政府將會根據聲明作出頒發建設許可證的決定。
根據《核能法》,芬蘭將放射性廢物分為極低放、低放、中放和高廢物:極低放廢物的核素活度濃度低于100 kBq/kg,低放廢物在100 kBq/kg至1 MBq/kg之間,中放廢物在1 MBq/kg至10 GBq/kg之間,高放廢物(乏燃料)則大于10 GBq/kg。
芬蘭政府2022年3月發布《乏燃料和放射性廢物管理計劃》,介紹了截至2019年底本國放射性廢物貯存和處置情況(如表1 所示)。大多數放射性廢物源自核電廠。
芬蘭五臺核電機組截至2019年底的乏燃料累積量已達到2261 tHM。按照目前的增長速度,乏燃料累積量到2030 年和2050 年將分別上升至3200和4200 tHM。研究堆FiR-1已于2015年永久關閉,乏燃料已于2020 年全部運回其原產國美國。

圖2 芬蘭核設施需要獲得四份許可

圖3 芬蘭核設施取證程序

表1 芬蘭貯存和處置的放射性廢物數量(截至2019年)
芬蘭核設施運營商每六年對未來核設施退役將產生的廢物數量進行一次估算。最新的估算結果為,兩座核電廠退役將產生約5.7 萬立方米放射性廢物,研究堆退役將產生約40 立方米放射性廢物。
截至2019年底,奧爾基洛托中低放廢物處置庫貯存著1.21 萬個廢密封源,總活度11.7 TBq。預計奧爾基洛托貯存的廢密封源數量到2030年將增至1.3萬個,到2050年將增至1.55萬個。根據2018 年生效的《輻射法》,大部分廢密封源將返還原產國。因此,表1中所列廢物數量不含廢密封源。
目前芬蘭擁有兩座中低放廢物處置庫,分別位于奧爾基洛托和洛維薩核電廠。芬蘭工業動力公司計劃在奧爾基洛托建設極低放廢物處置庫,具體方案尚不明確。波西瓦公司正在建設全球首座乏燃料深層地質處置庫。對于尚處于計劃建設階段的漢希基維廠,費諾公司計劃在電廠附近建設一座中低放廢物處置庫和一座極低放廢物近地表處置設施。
奧爾基洛托中低放廢處置庫1992 年投運,由一條運輸通道、一個豎井和兩個位于地下60至95 米深基巖的筒倉(分別用于處置低放廢物和中放廢物)組成。截至2019年底,兩個筒倉的貯存量已分別達到設計容量65%(低放廢物)和57%(中放廢物)。芬蘭工業動力公司2020 年向經濟事務與就業部提交關于奧爾基洛托核電廠處置極低放廢物的環境影響評價計劃。候選方案包括建設一座近地表處置設施或者擴建現有處置庫。
洛維薩中低放廢處置庫1998 年投運,由一條運輸通道、一個豎井和四條位于地下110米處的最終處置通道組成。兩條通道用于處置電廠維護工作產生的廢物(簡稱“維護廢物”),一條通道用于處置低放廢物;另一條用于處置中放廢物。截至2019年底,兩條維護廢物通道裝填量已分別達到設計容量的61%和16%,低放廢物通道已全部裝滿,中放廢物通道裝填量相當于設計容量0.1%。
波西瓦公司正在奧爾基洛托核電廠附近的埃烏拉約基建設一座乏燃料深層地質處置庫。芬蘭議會2001 年“原則性許可”處置庫建設項目。波西瓦2013年12月提交處置庫建設許可證申請。政府2015 年11 月批準該申請。處置庫2016 年12 月正式啟動建設,成為全球首個啟動建設的乏燃料最終處置庫。預計處置庫將于2024年投運。
漢希基維核電建設項目分別于2010 年(建設一臺160 萬千瓦機組)和2014 年(改為建設一臺120 萬千瓦VVER 機組)獲得芬蘭議會的“原則性許可”。費諾公司2013 年與俄羅斯原子能海外公司簽署建設一臺VVER-1200 機組的協議,2015 年向經濟事務與就業部提交建設許可證申請,2021 年提交了修訂版建設許可證申請。受近期俄烏沖突影響,經濟事務與就業部部長米卡·林蒂萊3 月22 日在議會發言時表示,目前無法為漢希基維項目頒發許可證。
目前預計芬蘭5 臺核電機組的總退役和廢物管理費用為約70億歐元,包括:乏燃料處置費用約50億歐元,涵蓋深層處置庫的研發設計、建設和運營費用及其他相關費用;電廠退役費用約11 億歐元;運行廢物管理費用約1.5 億歐元;其他費用約7.5億歐元,主要涵蓋研發費用、中間貯存費用、稅費等。
《核能法》規定,乏燃料和放射性廢物管理費用全部由廢物產生者(核設施運營商)承擔。核設施運營商每年均向由經濟事務與就業部管理的核廢物管理基金繳納費用。核廢物管理基金不僅涵蓋核設施退役費用,還包括放射性廢物處理、貯存和最終處置費用。運營商每年的繳費額度基于經濟事務與就業部每年對未來相關支出的估計結果。對于核電運營商,這筆費用占核發電成本的約10%。截至2020 年底,核廢物管理基金總額已達26億歐元。
放射性廢物的管理和處置是核工業實現可持續發展的關鍵環節。長期以來,在推動本國核工業發展的同時,芬蘭政府十分重視放射性廢物管理工作,以法律形式對相關政府機構和企業的職責進行了明確規定,并建立了較為完整的管理體系,推動了相關工作的有序開展,現已啟動全球首座乏燃料深層處置庫的建設。