王乃彥:我國(guó)內(nèi)陸核電廠(chǎng)可實(shí)現(xiàn)“近零排放”

發(fā)布時(shí)間:2017-04-24   來(lái)源:電纜網(wǎng)

  在核電發(fā)展中,核電站的合理布局和建設(shè)內(nèi)陸核電廠(chǎng)的問(wèn)題已成為一個(gè)必須考慮的問(wèn)題。建設(shè)內(nèi)陸核電廠(chǎng)首先要回答能不能建以及安全性的問(wèn)題,其次還要考慮其對(duì)環(huán)境有多大影響,特別是對(duì)周?chē)Y源的影響。

  從全世界看,有一半以上的核電廠(chǎng)建在內(nèi)陸。美國(guó)65座核電廠(chǎng)(104臺(tái)運(yùn)行機(jī)組)中,有39座核電廠(chǎng)、64臺(tái)機(jī)組位于內(nèi)陸地區(qū),占所有核電機(jī)組的61.5%,有超過(guò)2000堆年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。法國(guó)有19座核電廠(chǎng),共有58臺(tái)運(yùn)行機(jī)組,其中14座核電廠(chǎng),40臺(tái)核電機(jī)組位于內(nèi)陸地區(qū),占其核電機(jī)組的69%,有超過(guò)1000堆年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。俄羅斯、中歐、東歐等國(guó)的核電廠(chǎng)也多數(shù)分布于內(nèi)陸,因此在選擇核電廠(chǎng)的廠(chǎng)址時(shí),主要是考慮核廠(chǎng)址的地質(zhì)、水文、廠(chǎng)址安全、環(huán)境保護(hù)和電力需求、能源布局,而無(wú)沿海和內(nèi)陸之分。

  內(nèi)陸核電廠(chǎng)的安全要素涉及內(nèi)陸特有的洪水、潰壩、河流潮位,以及由于氣象條件及人類(lèi)活動(dòng)導(dǎo)致的河流流量、水文、堤岸等條件的變化等因素。

  我國(guó)擬建的三個(gè)內(nèi)陸核電廠(chǎng)(湖南桃花江、湖北咸寧和江西彭澤)的廠(chǎng)址,均位于地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定的低地震活動(dòng)區(qū),基本可以排除大規(guī)模地震發(fā)生的可能性。核電廠(chǎng)設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)洪水水位考慮了洪水和潰壩的疊加,具備足夠的防洪能力。其中,對(duì)于桃花江廠(chǎng)址,各種事件組合導(dǎo)致最高洪水水位為75.12m,小于核島區(qū)場(chǎng)坪標(biāo)高85.00m;對(duì)于湖北咸寧核電廠(chǎng)址,各種事件組合最終導(dǎo)致最高洪水水位為67.68m,遠(yuǎn)低于場(chǎng)坪設(shè)計(jì)標(biāo)高88.00m;對(duì)于江西彭澤廠(chǎng)址,各種事件組合最終導(dǎo)致最高洪水水位21.46m低于設(shè)計(jì)的核島場(chǎng)坪標(biāo)高31.30m??梢员WC這三個(gè)內(nèi)陸核電廠(chǎng)的廠(chǎng)址為“干廠(chǎng)址”,不會(huì)受到流域洪水的威脅。

  內(nèi)陸核電廠(chǎng)還有抗御干旱的能力。因?yàn)楦珊凳且环N緩發(fā)的自然現(xiàn)象,不是突發(fā)事件,可以有足夠的決策和應(yīng)對(duì)的時(shí)間。它不構(gòu)成沖擊性的安全威脅,可以通過(guò)設(shè)置儲(chǔ)水池和儲(chǔ)水槽等工程儲(chǔ)存足夠水應(yīng)對(duì)干旱。核電廠(chǎng)的用水也是可以得到保證的,因?yàn)椴捎醚h(huán)用水模式,日補(bǔ)水量?jī)H為冷卻用水蒸發(fā)量。至于平時(shí)用水問(wèn)題,由于廠(chǎng)址都位于長(zhǎng)江流域以及其他水資源豐富的地區(qū),還可以采用降低核電廠(chǎng)的用水量和耗水量的水冷卻方案(如二次循環(huán)冷卻、空冷和中水再利用等),完全可以解決核電廠(chǎng)的用水問(wèn)題。

  內(nèi)陸核電廠(chǎng)在正常運(yùn)行狀態(tài)下也能夠滿(mǎn)足對(duì)于生態(tài)環(huán)境的要求。核電廠(chǎng)正常運(yùn)行所產(chǎn)生的含有放射性核素的廢水,經(jīng)分類(lèi)收集后,通過(guò)廢水處理系統(tǒng)達(dá)標(biāo)處理后,采用槽式排放以可控的方式排入江河湖海等地表水體。槽式排放是指在排放前必須儲(chǔ)存到與外部水體有實(shí)體隔離的控制設(shè)備中(如排放儲(chǔ)存罐或儲(chǔ)存槽),能夠進(jìn)行取樣檢測(cè),一旦檢測(cè)不合格,可以返回處理系統(tǒng)再次進(jìn)行處理,最終到滿(mǎn)足排放要求為止。

  目前,核電廠(chǎng)流出物放射性核素的排放已經(jīng)控制在很低的水平,對(duì)周?chē)姰a(chǎn)生的輻射照射低于天然輻射照射的百分之一。實(shí)際上,核電廠(chǎng)排放的放射性核素所產(chǎn)生的輻射劑量也遠(yuǎn)低于燃煤電廠(chǎng)排放的天然放射性核素所產(chǎn)生的輻射劑量。國(guó)內(nèi)外壓水堆核電廠(chǎng)運(yùn)行實(shí)踐也表明,內(nèi)陸核電廠(chǎng)運(yùn)行時(shí)液態(tài)流出物對(duì)接納水體實(shí)際造成的積累影響極小,是完全可以接受的。

  我國(guó)還將輻射防護(hù)管理體系與食品衛(wèi)生領(lǐng)域的監(jiān)管體系相結(jié)合,制定了內(nèi)陸核電廠(chǎng)環(huán)境水體放射性物質(zhì)含量接近零的標(biāo)準(zhǔn),能夠確保核電廠(chǎng)液態(tài)流出物的排放在核電廠(chǎng)周?chē)h(huán)境水體中的放射性物質(zhì)接近于零。根據(jù)美國(guó)環(huán)境保護(hù)署對(duì)境內(nèi)27個(gè)內(nèi)陸延壽運(yùn)行核電廠(chǎng)給出的環(huán)境意見(jiàn)書(shū),可以發(fā)現(xiàn)有三分之二的內(nèi)陸核電廠(chǎng)的受納水體有灌溉、捕魚(yú)和娛樂(lè)活動(dòng)的功能,有二分之一的內(nèi)陸核電廠(chǎng)(20個(gè))的受納水體下游有公共飲用水取水點(diǎn)。我國(guó)環(huán)境排放控制標(biāo)準(zhǔn)比其他國(guó)家更嚴(yán)格,而且內(nèi)陸核電廠(chǎng)液態(tài)流出物排放的放射性活度濃度控制水平比沿海核電廠(chǎng)還嚴(yán)格10倍。我國(guó)未來(lái)要建的核電廠(chǎng)都是第三代核電技術(shù),應(yīng)該比美國(guó)在役的核電廠(chǎng)在安全性方面有很大的進(jìn)步,所以我們要建的內(nèi)陸核電廠(chǎng)的各個(gè)方面性能和指標(biāo)都會(huì)比前面列舉的美國(guó)在役的內(nèi)陸核電廠(chǎng)好。

  那么,內(nèi)陸核電站和沿海核電站在發(fā)生嚴(yán)重事故時(shí)在環(huán)境影響方面有何差別?美國(guó)NRC(核安全管理委員會(huì))的分析指出:美國(guó)內(nèi)陸12個(gè)PWR運(yùn)行核電廠(chǎng)(共20個(gè)機(jī)組),嚴(yán)重事故集體劑量風(fēng)險(xiǎn)的中值和最小值與沿海9個(gè)PWR(壓水堆)運(yùn)行核電廠(chǎng)(共17個(gè)機(jī)組)相應(yīng)數(shù)值是很相近的,但沿海核電廠(chǎng)的嚴(yán)重事故集體劑量風(fēng)險(xiǎn)的平均值和最大值均高于內(nèi)陸核電廠(chǎng)的相應(yīng)值,所以可以認(rèn)為在嚴(yán)重事故環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方面,美國(guó)內(nèi)陸核電廠(chǎng)與美國(guó)沿海核電廠(chǎng)沒(méi)有顯著的差別。

  雖然內(nèi)陸核電廠(chǎng)發(fā)生嚴(yán)重事故的概率極低,但根據(jù)內(nèi)陸核電廠(chǎng)的特點(diǎn),還是應(yīng)該關(guān)注如何在嚴(yán)重事故的工況下確保水資源安全的問(wèn)題。即作為縱深防御的最后一個(gè)層次的應(yīng)急響應(yīng)將按照“可存儲(chǔ)”“可封堵”“可處理”和“可隔離”的原則制定應(yīng)急預(yù)案。其中特別是“可處理”,國(guó)內(nèi)有關(guān)單位已在開(kāi)展移動(dòng)式放射性廢水處理裝置的研發(fā)工作,單臺(tái)裝置的處理能力預(yù)計(jì)為(3-5)m3/h,處理后的放射性流出物能夠滿(mǎn)足《核動(dòng)力廠(chǎng)環(huán)境輻射防護(hù)規(guī)定》的相關(guān)要求。

  總體上說(shuō),我國(guó)擬建的內(nèi)陸核電廠(chǎng)與美國(guó)、法國(guó)內(nèi)陸核電廠(chǎng)所在受納水體的平均流量和水?dāng)U散條件總體相當(dāng),這些場(chǎng)址的條件非常好,而且前期工程已經(jīng)投入了很多經(jīng)費(fèi),不充分利用殊為可惜。

      關(guān)鍵詞:區(qū)塊鏈, 核電,近零排放


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