乏燃料后处理困局
2016-10-27 16:55:57
摘要：以中国核电当前的发展速度，乏燃料的安全储存和去向问题，将逐渐凸显。除技术可行性外，公众的态度将在很大程度上决定项目能否最终落地。
地处苏北的田湾核电站，是中俄合作的第一个核电项目，也是连云港历史上承接的最大中外合作科技贸易项目。直到今天，这个记录依旧没有被打破。
通过500千伏伊芦和盐都变电站3条500千伏输电线路，田湾核电站每年向华东电力负荷地区输送电量达95.6亿千瓦时，为当地及华东地区的经济发展提供着源源不断的电力。
然而，与“核”相处近20年，当地政府和企业仍然高估了连云港人对田湾核电站的认可程度，低估了其对乏燃料处理项目的强烈反应。
来自社交媒体的报道显示：8月6日，连云港发生反“核循环”项目抗议游行，数千连云港市民聚集街头抗议“核废料”。
三日后的凌晨，连云港市人民政府对外发布声明：暂停核循环项目选址前期工作。
作为核燃料循环最重要的环节，国内乏燃料后处理商业化运作呼声不断。而作为首个将要实施的旗舰项目，由中核集团与阿海珐集团牵头的“中法核循环项目”自然首当其冲。
乏燃料是什么?号称投资千亿的“中法核循环项目”究竟如何?各方争议的焦点在哪儿?我国乏燃料后处理工作又能否如期推进?
闭式循环之路
核电站发电过程中，当核燃料裂变不能维持一定功率时，被换下来的未燃烬的核燃料称为乏燃料，又称辐照核燃料，属高放废料。
在乏燃料中，大量元素是强放射性的。随着冷却(放置)时间的延长，放射性也会逐渐降低。即便如此，放置十年之后，乏燃料仍有日常放射性本底强度的百亿倍之高。
来自世界核学会的数据显示：占比3%的高放废料贡献了95%的放射性。“高放废料总量很少，然而危害却很大，我们平常谈之色变的核废料主要也是指这一类。乏燃料之所以危害大，是因为其含有对人体危害极大的高放射性元素。”业内人士张恒分析。
来自环境保护部核与辐射安全中心6月发布的《全球乏燃料后处理现状与分析》报告显示：核电站卸出的乏燃料数量在全球范围内增长，大部分核电站的在堆贮存水池容量已经超负荷，全球正面临如何解决乏燃料的去向问题。
在核电大发展背景下，我国核电站卸出的乏燃料数量在不断增长，大部分核电站的在堆贮存水池容量已经超负荷(在送至后处理厂前，乏燃料通常先暂存在核电站内自建的硼水池内，即在堆贮存水池内，中国目前是按其可以存储乏燃料10年设计)。
“大亚湾核电站乏燃料水池已经饱和，田湾核电站乏燃料水池接近饱和，已经建成的离堆乏燃料湿法储存设施也已贮存饱和。”环保部核与辐射安全中心总工程师柴国旱透漏。
而对于乏燃料，国际上通行的有两种处理方法：一种是不进行乏燃料后处理，燃料棒在核电站反应堆内燃烧完后将其长期暂存、永久贮存、直接处置，被称为“开式核燃料循环”;另一种是对乏燃料进行后处理，回收其中的铀和钚，再加工成燃料组件进行重复利用，称为“闭式核燃料循环”。
据悉，法国、英国、日本、印度等采用的是“闭式核燃料循环”;美国、加拿大、西班牙、瑞典、芬兰等则采用“开式核燃料循环”。
我国从上世纪80年代核电发展之初就确定了“闭式核燃料循环”的战略，并坚定提出核能发展“三步走”，即“压水堆——快堆——聚变堆”的可持续发展道路。
2010年7月，国家财政部、发改委、工信部下发《核电站乏燃料处理处置基金征收使用管理暂行办法》规定，乏燃料处理处置基金按照核电站已投入商业运行五年以上压水堆核电机组的实际上网销售电量征收，征收标准为0.026元/千瓦时。
“这就意味着涉及后处理项目的资金不会来源于一家企业，而是全行业的业主共同承担。”一位不愿具名的行业专家向《能源》记者分析。
旗舰项目受阻
当前，在乏燃料后处理领域，国内有能力实施后处理项目的公司仅有中核一家。
2010年12月21日，我国第一座动力堆乏燃料后处理中间试验工厂——中核四○四所中试工程热调试取得成功，标志我国动力堆乏燃料后处理的整个工艺流程全线打通。而在此之前，从2004年至2008年，中试工程依次完成水试、酸试、冷铀联动调试，走过二十多年的发展历程。
然而，仅有50吨试验性生产的乏燃料后处理中试厂，远远不能满足我国核电乏燃料后处理的需求。
2013年以来，耗资上千亿的中法合作核循环项目开始开展大量前期工作，按照国家核项目要求，对全国多个厂址进行比选。
“核循环项目选址将缜密考虑地震地质、岩基、洪水、以及外部人为事件等各种因素。”中核瑞能科技有限公司总经理薛维明强调说，“我们的选址工作一直坚持科学论证、充分沟通、谨慎决策的原则。”
据悉，作为中核集团的二级子公司以及核电站乏燃料再循环产业的专业化公司，中核瑞能科技有限公司(以下简称中核瑞能)负责中法合作核循环项目的选址、立项以及中法合作谈判等前期工作。
去年9月23日，中核集团首次在国内组织召开中法合作核循环项目推介会。会上，国家国防科工局副局长王毅韧表示，中法合作核循环项目投资将达到千亿量级，是典型的高科技系统工程和高端产业项目。
由此，中法核循环项目首次进入公众视野，也拉开了借道“法国技术”发展我国乏燃料后处理的市场化之路。
资料显示，该项目将参照法国阿格核循环厂，由中核负责建设，阿海珐承担总体技术责任，主要具备三方面功能，即每年处理800吨的国内核电站乏燃料，建设乏燃料离堆贮存中心以及将高放废液玻璃固化。
“项目将针对二代及三代压水堆乏燃料，力争在2017年合同生效，2020年左右开工建设，2030年投产建成。”中核瑞能总经理助理田宝柱透漏。
目前我国后处理能力相对较弱，而后处理厂的设计与建设是一项技术难度很大的复杂的系统工程，从设计、建造到调试、运行的时间跨度超过10年。一位不愿具名的专家向记者分析，艰辛程度可以想象。
“该项目采用中法合作建设的基本模式，优势互补，分工明确，责任清晰。中方负责项目管理、经费支付、许可证申领、设备供货等。法方主要承担总体技术责任，提供性能保证。”田宝柱说，“谈判工作涉及到了政府、集团和谈判组三个层面的通力合作，与技术和项目管理相关的商务条款谈判已全面展开。”
然而，在项目的预选址和落地上，并未一帆风顺。
“就像反PX抗议活动一样，如果当局试图重拳打压，就会激起巨大的反弹，”中国人民大学公共政策专家毛寿龙说。在他看来，连云港抗议事件将使该项目在未来更加难以开展。
他建议，政府应该改善公共政策决策过程，给予民众知情权，使政策制定过程更加透明，选址更加科学。
前景尚不明朗
核燃料后处理技术是一项高、精、尖的复杂技术。后处理厂投资巨大、建设周期厂，世界上拥有后处理厂的国家并不多。
阿海珐旗下的阿格核燃料后处理工厂，是典型代表。
“当前法国约15%的核电来自再循环材料，我们从乏燃料中回收有价值的核材料(铀和钚)用于再循环。技术已经成熟，商业规模可用。”法国原子能与可替代能源委员会(CEA)核能部官员BernardBoullis表示。
阿格核燃料后处理工厂于1976年以来一直在运营，目前每年乏燃料后处理能力在1700吨左右，拥有处理目前世界轻水反应堆乏燃料总量近一半的后处理能力。
不仅如此，来自德国、比利时、瑞士、意大利、西班牙、荷兰等多国的核废料也都在处理。多位受访者在采访中表示，乏燃料后处理，风险可控。
在我国，为加强对民用核安全设备的监督管理，保证民用核设施的安全运行，2007年7月国务院发布《民用核安全设备监督管理条例》，自2008年起施行。随后，国家核安全局相继颁布《关于进一步明确部分民用核安全设备类别许可范围的通知》、《民用核安全设备名录》等指导意见。
今年4月，国家发改委、国家能源局下发《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》，其中，“乏燃料后处理与高放废物安全处理处置技术创新”被列为15项重点任务之一。
“要看到，我国后处理产业的发展需要与时间赛跑。中国核能的快速发展带来新的增长机遇，但后处理产业仍在起步阶段，其发展已经到了举棋落子的时刻。”田宝柱说。
然而，也有学者对项目的推进提出了质疑。在北京大学物理学院教授雷奕安看来，乏燃料经过后处理，代价高昂，建设周期长，且厂区拥有大量的辐射性存量。
“美国是核能技术的主要开发者，对各种技术的利弊了解较深，在汉福特(Hanford)钚工厂的问题上也吃亏不小，后来更重视在堆燃料循环和增殖上的研究，从来没有把燃料循环当成重要战略。”雷奕安说，“随着时间的推移，经验的积累和研究的深入，美国觉得后处理既麻烦又不划算，快堆也希望渺茫，因此不但没有走燃料循环路线，还干脆立法禁止乏燃料后处理。值得思考。”
对此，有专家坦言，乏燃料后处理选址，技术问题相对好解决，但公众态度则更为重要。“民众不清楚情况就会产生恐惧，这是很正常的，相信国家政府机构会做出理性选择。”
我国政府高度重视核电乏燃料的处置问题，但效果并不如意。中法核循环项目的公众认可度普遍不高，这与相关法律、法规不健全，公众沟通工作滞后等密切相关。
“乏燃料后处理体系尚待完善，中国正在探索适合自己的发展道路。从选址到建设之间，还有很长的距离，而公众的态度将在很大程度上决定项目能否最终落地。”上述受访者向《能源》记者表示。（i能源 余娜）
