新闻资讯

新闻资讯

news and information


我国压水堆核电站乏燃料离堆贮存的规划研究

    第一作者:刘敏

中核战略规划研究总院副研究员,长期从事核行业战略规划与政策体制方面的研究工作。自2011年工作以来,先后获得国防科技工业企业管理创新二等奖、中核集团科学技术二等奖、中核集团管理提升二等奖、中国核能行业协会科学技术三等奖各1项,以第一作者公开发文14篇,曾被评为“中核集团公司信息工作先进个人”。

    文章摘要

我国于20世纪80年代确立了“热堆—快堆—聚变堆”三步走的核能发展战略,坚持乏燃料后处理的国策。在个别核电站乏燃料在堆水池已满或接近满容,而乏燃料后处理厂及配套水池建设滞后的情况下,乏燃料离堆贮存成为乏燃料安全管理的重要一环。本文基于我国压水堆核电站乏燃料产生、贮存现状及乏燃料离堆贮存面临的主要问题,结合核电发展现状与未来发展规模,对压水堆核电站乏燃料未来离堆贮存需求按高、低情景分别测算分析,提出核电站乏燃料离堆贮存的规划思路与建议,以供参考。

我国压水堆核电站乏燃料离堆贮存的规划研究

20世纪80年代,我国确立“乏燃料必须进行后处理”的核燃料闭式循环方针政策。然而,迄今尚未形成商业乏燃料后处理生产能力。随着田湾、大亚湾等部分核电站乏燃料水池的逐渐满容,需要采取乏燃料离堆贮存的方式。乏燃料的离堆贮存不仅可保障核电站安全稳定运行,还可为后处理能力建设和快堆发展提供有效缓冲,确保我国核燃料循环战略稳步实施。

随着核电站运行堆年的增加,乏燃料离堆贮存问题日益突出。新形势下,围绕我国核电站乏燃料离堆贮存工作,对乏燃料离堆贮存技术路线、设施规划布局等方面应科学规划、尽早明确,这对保障核电及核燃料循环后段健康可持续发展具有重要的现实意义。

    1.我国压水堆核电站乏燃料产生及贮存现状

1.1 乏燃料产生及贮运情况

截至2019年12月底,大陆在运核电站已累计产生乏燃料约5671tHM,其中5225tHM 贮存在乏燃料在堆水池,其余446tHM贮存在中核四○四有限公司后处理中试厂水池中或进行了后处理。

1.2 乏燃料贮存现状

中核四〇四有限公司建设后处理中试厂时,配套建设了我国第一座乏燃料离堆贮存设施,贮存能力为500 tHM,已贮存大亚湾核电站乏燃料约446tHM,基本满容。扩建完成贮存能力为800tHM 的乏燃料贮存水池,目前正在运行。随着后处理厂示范厂开工建设,配套的乏燃料贮存水池已开工建设,规划容量为1200t。800t/a的商用后处理厂厂址尚未明确,与之配套的乏燃料贮存水池规模容量设计为6000t,首期建设规模为3000t。

考虑到现有乏燃料离堆湿法贮存能力,以及商用乏燃料后处理厂选址的不确定性,为应对压水堆核电站乏燃料在堆水池即将满容的情况,避免核电站停堆的风险,部分核电站已经开始建设乏燃料干法贮存设施。目前,田湾、大亚湾核电站厂区正在建设乏燃料干法贮存设施,规模分别为400tHM、150 tHM,均采用混凝土模块的干法技术路线。

    2 面临的主要问题

2.1 相关法规标准缺失

《原子能法》正在征求意见。《乏燃料管理法》《乏燃料管理条例》至今尚未出台。由于缺少一些基本大法,各行政主管部门的部门规章无法系统、配套制定, 乏燃料管理所涉及的核电业主、乏燃料承运及接收贮存单位等各方责权边界不清晰,具体工作推进困难。乏燃料基金管理缺少具体实施细则,尚未建立基金征收使用评价标准、基金保值增值机制以及对重大项目的评价机制等,缺少后段成本风险控制措施和手段。

2.2 乏燃料贮存技术科研有待加强

从长远来看,核电站运行产生的乏燃料无法在短期内全部及时后处理,只能采取中间贮存的方式作为后处理前的有效缓冲。目前,缺少对乏燃料干法贮存技术的研发储备,干法贮存技术自主化科研及容器制造处于准备阶段。

2.3 乏燃料离堆集中贮运设施厂址不确定

由于商用后处理厂厂址尚不明确,与后处理厂配套的乏燃料贮存设施无法开工建设,未来乏燃料大规模离堆集中贮存的去向不明确。

2.4 厂址选择面临公众接受的挑战

国外经验充分表明,有效的公众沟通与参与是乏燃料管理工作取得成效的关键因素。我国不论在后处理厂选址、放射性废物处置场选址,还是未来离堆贮存设施选址方面,均面临公众是否接受的现实问题,可能会影响项目顺利落地。