核電站乏燃料高效調度體系包括乏燃料運輸與貯存等上下游環節間的統籌調度安排與高效銜接,具體是指從乏燃料離開核電站在堆水池到後處理前的鏈式動態管理與運行過程,具體如下:
資料來源:《構建我國核電站乏燃料高效調度體系的研究》,華經產業研究院整理在我國的核能立法中,乏燃料概念經常缺位,有關乏燃料貯存方面的立法更少,且基本上針對的都是在堆貯存。我國在乏燃料離堆貯存管理活動的原則、相關部門在離堆貯存管理活動中各自的職責、離堆貯存許可證的審批程序等方面都缺乏相關規定。雖然乏燃料離堆貯存已經被納入乏燃料處理處置基金的適用範圍,但該基金在離堆貯存方面的適用範圍、徵收標準以及相關申請或審批程序等都需要制定相應的規則。我國缺乏一部完善、具體的乏燃料離堆貯存管理辦法來指導乏燃料離堆貯存管理。
資料來源:《我國乏燃料離堆貯存管理辦法研究》,華經產業研究院整理乏燃料中含有裂變產物,其放射性對環境有很大的威脅。隨着我國核電站運營規模不斷擴大,乏燃料數量逐步增加,預計到2030年,我國每年將產生乏燃料近2637噸,累積產生乏燃料約28285噸,而目前我國乏燃料處理能力僅為50噸/年,在建處理能力也僅為200噸/年,未形成規模化乏燃料後處理能力,離堆貯存能力也已基本飽和,無法滿足未來乏燃料的處理需求。
我國已明確採用核燃料閉式循環政策,即對乏燃料進行後處理,以回收其中的鈾、鈈等材料再度加以利用。但我國目前的核燃料閉式循環產業體系建設,在處理能力和技術上與主要核強國相比,仍有比較大的差距。我國新建壓水堆核電站投入運行後第二年開始卸料,各種堆型換料方式及卸出量表如下:
資料來源:《我國乏燃料離堆貯存需求分析及技術路線選擇》,華經產業研究院整理受全球後處理及處置能力不足的制約,各核電大國核電廠卸出的乏燃料量大多都已經接近或超過核電廠在堆水池貯存容量,面臨着乏燃料的去向問題。各核電國家經過多年經驗積累,在明確核燃料循環政策基礎上,逐步摸索出了適合於本國國情的乏燃料貯存管理技術路線。
所有核動力堆都配備建造有與反應堆運行相關的某種形式的乏燃料貯存水池(在堆貯存水池)。近年來,全球很多在運核電廠在堆貯存水池均滿負荷運轉,影響了核電廠連續穩定運行。因此,有必要開發離堆貯存。已開發的離堆貯存技術有兩種。最初貯存方法仍然是濕法貯存,隨着技術和理念的發展,不同類型的干法貯存技術也得到了發展。離堆貯存包括反應堆廠址建造附加中間貯存設施和廠址外獨立地址貯存設施兩種。整個核電廠乏燃料貯存分為在堆濕法貯存、離堆濕法貯存及干法貯存等不同技術路線,相互間關係如下:
資料來源:《國外核電廠乏燃料貯存方式對比研究》,華經產業研究院整理我國堅持閉式循環的核燃料循環政策,作為資源,乏燃料的有效管理和利用是我國解決核能發展過程中資源瓶頸的重要手段。乏燃料安全貯存作為核燃料循環的一個環節,是核電乃至核能事業發展的重要一環。在同等貯存容量的情況下,干法離堆貯存設施在運行階段要比濕法離堆貯存設施相對具有經濟性。同時,從最終關閉退役角度看,由於濕法貯存涉及到水池中水的監測和處理,二次廢物產生量較大,而干法貯存由於二次廢物產出量極少,更具有經濟性。乏燃料濕法貯存是乏燃料卸出堆芯後進行一定時期冷卻的必要環節,是在現有後處理技術條件下對乏燃料進行後處理前的必須貯存方式,是必不可少的。乾式貯存作為濕法貯存的有益且必要的補充方式,由於其獨具的靈活性、廢物少量化及經濟性等獨特優勢,目前已經成為全球核電大國開展乏燃料中間長期暫存的優先選擇。對我國來說,由於目前後處理和處置能力有限,核燃料循環技術應用研究的局限性。從資源回收利用的角度看,乏燃料中間暫存是必不可少的甚至是長期的選擇。考慮到今後一段時期我國核電發展的規模和速度,主要建議有:1、儘快制定乏燃料管理法律法規,明確乏燃料貯存政策、技術標準及安全保險等制度,從頂層設計上為乏燃料貯存技術研發和工程建設提供指導,防止研發技術及其應用太分散導致資源浪費。2、開展乏燃料干法貯存技術研發和標準建立,包括容器研製、設施建造、人才培養等,為順利實施離堆集中乏燃料干法貯存示範工程建設、全面吸收並自主掌握干法貯存相關技術提供工程經驗和技術標準保障。3、着手開展濱海集中式貯存設施建設的前期研究工作,包括運輸和貯存方式、投資比例、運行管理模式等內容。解決核電廠乏燃料中長期貯存困境。4、綜合考慮與後處理設施銜接和長距離運輸能力,進一步加強乏燃料濕法貯存能力建設。安全貯存乏燃料涉及我國閉式循環的核燃料循環政策的落實,掌握相關技術對我國國內核電和核能事業的安全有序發展、乃至核電「走出去」戰略的實施具有非常重要的意義。華經情報網隸屬於華經產業研究院,專注大中華區產業經濟情報及研究,目前主要提供的產品和服務包括傳統及新興行業研究、商業計劃書、可行性研究、市場調研、專題報告、定製報告等。涵蓋文化體育、物流旅遊、健康養老、生物醫藥、能源化工、裝備製造、汽車電子、農林牧漁等領域,還深入研究智慧城市、智慧生活、智慧製造、新能源、新材料、新消費、新金融、人工智能、「互聯網+」等新興領域。
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