《核反应堆退役是一个长期且代价高昂的过程》

  • 来源专题:可再生能源
  • 编译者: pengh
  • 发布时间:2017-11-23
  • 自2013年以来,美国六个商业核反应堆已经关闭,另有8个反应堆宣布计划到2025年退休。核电站的退休过程包括处理核废料、净化设备和设施以减少残留的放射性,这使得它比其他发电厂更昂贵、更耗时。截至2017年,美国共有10座商业核反应堆已成功退役,另外20座美国核反应堆目前处于退役过程的不同阶段。

    为了彻底分解发电厂,设施必须被解构,并重新回到绿地状态(这意味着该地点可以安全地用于房屋、农业或工业用途等用途)。核反应堆操作人员必须安全地处理任何核废物,并移除或包含任何放射性物质,包括核燃料以及辐照设备和建筑物。

    去污(DECON)是一种相对较快的拆除核反应堆的方法,包括从电厂中清除所有的燃料和设备。燃料和设备代表了该站点上的大部分辐照材料,并被移除以分离存储和去污。DECON至少可以花7年的时间,并允许土地相对快速地重新使用。

    安全储存(SAFSTOR),也称为延迟拆除,涉及到包含和监测反应堆和设备,直到辐射降至安全水平。SAFSTOR时间表允许长达50年的遏制,然后再进行10年的净化。SAFSTOR方法的时间较长,可以使一些放射性污染降低到安全水平,减少必须处理的放射性物质的数量,从而降低整个退役成本。运营商也有更多的时间来获得资金,以支付在SAFSTOR过程的较长时间框架下的退役过程。

    第三种技术,被称为昆虫,包括永久地将整个遗址埋葬在混凝土中。这种方法在美国并不适用于商业反应堆,但在其他国家也有使用。例如,乌克兰的切尔诺贝利4号反应堆被埋在一个用来防止辐射泄漏的钢筋掩体里。

    退役战略通常是基于现场的污染程度,消除辐照材料的容易程度,以及移除设备和清除现场污染的成本。操作人员也可以选择实施这两种方法,使用DECON快速拆除和清除部分设施,而其他部件则留给SAFSTOR。在这两种情况下,运营商都必须在冷却池或干燥的桶里储存乏燃料。

    在建造过程中,每一个工厂经营者都要通过一个基金来支付退役过程。根据世界核协会(World Nuclear Association)的数据,大约三分之二的美国核反应堆退役总成本已经被收集。然而,当反应堆提前退休时,资金短缺可能会给电力公司带来额外的费用。

    当美国核管理委员会(NRC)确定拆除过程是按照在退役过程开始时由操作员提交的计划执行时,就会考虑到拆除过程。最后的辐射测量必须证明反应器设施和地点适合于释放。

    美国最近退役的反应堆之一是位于康乃狄格州中部的619兆瓦的Haddam Neck工厂,该工厂于1997年关闭,并使用DECON方法退役。Haddam Neck的退役在2007年完成,总成本为8.93亿美元。

    最近,威斯康星州东部的556兆瓦Kewaunee核电站在2013年关闭。Kewaunee的运营者,自治权,使用SAFSTOR方法预计总成本接近10亿美元,并估计直到2073年才能完成工作。

    ——文章发布于2017年11月17日

相关报告
  • 《韩国首个投入商业运行的核反应堆退役 拆除预计12年》

    • 来源专题:能源情报网监测服务平台
    • 编译者:郭楷模
    • 发布时间:2025-06-27
    • 韩国核能安全与安保委员会6月26日正式批准古里核电站一号机组退役。这是韩国首个退役的核反应堆。 古里核电站位于韩国釜山,一号机组服役约40年后于2017年6月永久停堆。 韩国核能安全与安保委员会说,古里核电站的运营商韩国水力原子力公司提交的一号机组退役方案已经获得批准,由于需要建造乏燃料存放设施,预计该核电站完全拆除需要12年。 古里核电站一号机组于1978年成为韩国首个投入商业运行的核反应堆。据韩联社报道,除古里核电站一号机组外,韩国还有26座核反应堆,其中20座处于运行状态。另外6座核反应堆中,5座正在接受例行维护,剩下的古里核电站二号机组处于暂时停堆状态,等待监管部门批准延长服役时间。 韩国政府数据显示,2024年,核电占韩国全国总发电量的大约32%。
  • 《小型模块化核反应堆是AI的“能源救星”吗》

    • 来源专题:能源情报网监测服务平台
    • 编译者:郭楷模
    • 发布时间:2024-11-07
    • 人工智能(AI)的蓬勃发展离不开能源的支持。对此,一些科技公司试图让传统的大型核电站重焕生机,以满足AI产业对能源的需求。还有一些公司另辟蹊径,如谷歌、亚马逊先后宣布将推动建设小型模块化核反应堆(SMR)。 英国《自然》杂志网站在近日的报道中指出,相较于传统核电站,SMR的体型更小、成本更低、安全性更高,且部署速度更快。但其安全性和建设成本是否真正优于传统核电站,也受到不少专家的质疑。 比较优势显著 数据显示,在AI领域,仅仅一个ChatGPT查询所消耗的能源,就几乎是谷歌搜索的10倍。而那些更复杂的生成式AI应用耗费的能源更多。 AI科技公司已在风能和太阳能领域投入了大量资金。然而,这些能源目前难以保证稳定的电力供应。 谷歌公司能源和气候高级总监迈克尔·特雷尔坦言,核能提供了一种清洁且全天候的电力解决方案,能够帮助AI公司以无碳的形式,稳定可靠地满足其电力需求。 美国核能办公室网站发表的一篇文章中指出,核能的容量系数高达92.5%,这意味着其能在92%以上的时间内,以最大功率运行。 目前,大多数核电站设施规模庞大,可提供1000兆瓦或更多的电力。但它们的规划和建设往往需要数年时间,且投资金额大,风险不容小觑。 与大型传统核电站不同,SMR的尺寸更小,不仅能在一定程度上降低反应堆建设成本,还能大大缩短建造时间,并能部署在更多地方。 美国“数字现实”公司首席技术官克里斯·夏普表示,数据中心耗电量巨大,而SMR能够直接建设在数据项目内,或有望为其稳定供能。 10月14日,谷歌与核能初创公司Kairos电力公司签署了一项协议,后者将建造七个SMR,为谷歌数据中心提供约500兆瓦的无碳电力。 10月16日,亚马逊公司宣布了其在SMR领域的布局。该公司与美国华盛顿州西北能源公共事业联盟签署了协议,拟为四座SMR的开发、许可和建设提供资金。预计该项目第一期装机容量为320兆瓦,第二期可能扩建到960兆瓦。亚马逊还计划与弗吉尼亚州道明尼能源公司携手开发一座SMR,为其云计算平台供能。 另外,比尔·盖茨也向Terra电力公司投资逾10亿美元,而该公司正与沃伦·巴菲特旗下的太平洋电力公司合作开发SMR。OpenAI 创始人萨姆·阿尔特曼也投资了一家核能初创公司Oklo。 安全性等仍存争议 有观点认为,与传统核电站相比,SMR的安全性更胜一筹。美国忧思科学家联盟核电安全主任埃德温·莱曼表示,从理论上来说,更小的核反应堆可能拥有更高的被动安全性。X-energy公司也声称,其核反应堆设计无需加压,即使没有泵的助力,冷却液也能自如循环。 但也有不少专家对SMR的安全性提出了质疑。就冷却技术而言,Kairos公司的“氟化物盐冷高温反应器”反应堆使用氟化锂和氟化铍熔盐冷却;X-energy公司的Xe-100使用氦气冷却。尽管两种技术都被认为相对成熟,但迄今并未得到商业性验证。 大多数现有核反应堆使用的是铀-235丰度约为5%的低浓缩铀,X-energy和Kairos公司的设计则依赖于高纯度低浓缩铀(HALEU),铀-235的丰度高达10%—20%。 莱曼与氢弹设计专家理查德·加温等人在《科学》杂志撰文警告称,尽管HALEU被划为低浓缩铀燃料,但他们研究发现,仅需几百公斤HALEU就可能造出一枚炸弹,且无需进一步浓缩。 加拿大不列颠哥伦比亚大学公共政策与全球事务学院院长、美国核管理委员会前主席阿里森·麦克法兰及其合作者在2022年的研究中也指出,较小的反应堆也可能产生更多核废料,并降低燃料的使用效率,而且这个问题可能普遍存在于大多数SMR中。 去年底,SMR开发商NuScale Power就因“明显的成本超支和建设进度延迟”,取消了位于美国的SMR项目。 与大型核电站相比,SMR是否更具成本优势,目前仍存在争议。