太貴？不安全？地下核電站和常規(guī)核電站相比有哪些特點

2018-04-16 09:34:54 核電周刊　點擊量：評論 (0)

地下核電站是將若干座核反應(yīng)堆及其控制系統(tǒng)、乏燃料貯存設(shè)施與處置庫共同置于地下或部分掩埋于地下的核能聯(lián)合體。（來源：核電周刊）它在世

地下核電站是將若干座核反應(yīng)堆及其控制系統(tǒng)、乏燃料貯存設(shè)施與處置庫共同置于地下或部分掩埋于地下的核能聯(lián)合體。

（來源：核電周刊）

它在世界范圍來看，并不是什么新鮮的玩法。

自上世紀50年代第一座地面核電站由蘇聯(lián)建成以來，隨著國際冷戰(zhàn)日趨緊張，為提高核電設(shè)施的安全性，世界上大多數(shù)擁核國家都開展過地下核電站研究，其中包括蘇聯(lián)、美國、西德、法國、瑞士、日本、加拿大、挪威和瑞典等。

1958年前蘇聯(lián)在西伯利亞地區(qū)克拉斯諾雅爾斯克(Krasnoyarsk)附近的“K-26設(shè)施”一一現(xiàn)稱作熱列茲諾戈爾斯克(Zheleznogorsk)一一中建造了三座地下钚生產(chǎn)堆中的第一座，標志著人類建成了第一座地下核電站。

20世紀70年代，美國、加拿大、日本及其他國家研究了地下核電廠概念，研究以己有的1000MWe輕水堆或加拿大的850MWe坎杜堆(CANDU)設(shè)計為基礎(chǔ)，涵蓋了技術(shù)可行性、成本和安全性分析。有些研究曾將反應(yīng)堆或透平發(fā)電機及其他發(fā)電部件安裝在挖好的巖洞中。

上世紀50～80年代全世界范圍內(nèi)曾系統(tǒng)開展過地下核電站研究機構(gòu)至少有以下幾個：

一、蘇聯(lián)原子能科學(xué)院、全蘇熱工研究所

二、美國加利福尼亞州能源委員會、加州理工學(xué)院

三、西德內(nèi)政部、西德于希利核研究中心

四、日本貿(mào)易與工業(yè)省、國立電力工業(yè)中心研究所

五、瑞士聯(lián)邦核反應(yīng)堆研究所

六、加拿大安大略水電公司

在國內(nèi)，在地下建設(shè)核電站，這看上去有些異想天開。但對國內(nèi)支持者來說，這種做法“能為中國未來的核電發(fā)展和拓展內(nèi)陸核電廠址資源開辟一條新途徑”。

早在兩年前，“核電站反應(yīng)堆及帶放射性的輔助廠房置于地下的可行性研究”已經(jīng)通過中國工程院組織的結(jié)題驗收。

甚至有建議，下一步可以申請國家立項，針對具體廠址深入開展地下核電站示范工程實驗研究和前期工作。

但一些資深的核電專家在接受本報采訪時表示，在地下建設(shè)核電站是一項極其復(fù)雜和困難的工程，這在“根本上是行不通的”。

過去幾年，核動力院與長江設(shè)計院提出了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的中國60萬千瓦級地下核電站總體技術(shù)方案，并針對該方案完成了廠址選擇、廠房布局、地下洞室群穩(wěn)定性、生態(tài)環(huán)境影響、全壽期安全性分析評價和經(jīng)濟性分析等可行性研究工作。

作為項目的主要發(fā)起人之一，中國工程院院士、原能源部副部長陸佑楣曾公開表示，地下核電站的構(gòu)想可謂前衛(wèi)，但并不是異想天開。

陸佑楣在之前接受專訪時說，可以“考慮改變核電站的布置形式，把反應(yīng)堆置于地下(山體內(nèi))，巖體可以增加一道抗輻射泄漏的屏障，我國有很多崇山峻嶺，把核電站選在遠離居民區(qū)的大山里，可增加內(nèi)陸核電站的站址資源，這一設(shè)想正在積極的研究和可行性論證中”。

他表示，世界上擁有核電站的國家，之所以目前還沒有地下核電站，是因為這些國家地廣人稀。但在中國則不同，中國大約七成的領(lǐng)土都是山。

按照“核電站反應(yīng)堆及帶放射性的輔助廠房置于地下的可行性研究”的設(shè)想，可以把核電站的安全殼及其相伴的安全廠房放入山體內(nèi)部，汽輪發(fā)電機放在地面。如果山體地質(zhì)的條件足夠好，甚至連汽輪發(fā)電機也能一齊放入山中。

這個假設(shè)的靈感源于水電。陸佑楣曾說：“現(xiàn)在水電站的廠房大部分置于地下，水電的單機容量很大，尺寸完全可以容納第三代核電機組。”

他向本報表示，中國煤炭過度燃燒，必然要排放大量的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳等有害廢氣和可吸入顆粒物，嚴重地影響了環(huán)境保護，對人類健康生存造成危害。在各種電力能源的結(jié)構(gòu)中，應(yīng)更多開發(fā)可再生能源及清潔的核電，增加這一部分電力的比重，把煤炭的消耗降下來。

基于這種考慮，他認為中國應(yīng)該多利用清潔的核電。陸佑楣說，核能是高密度的能源，但中國核能的利用率太低了，而加快核電建設(shè)則具有改善國內(nèi)電力結(jié)構(gòu)、保護環(huán)境的重要意義。

項目的另一個主要發(fā)起人，中國工程院院士、核反應(yīng)堆及核電工程專家葉奇蓁此前對媒體說，地下也是一種資源，所以有了水核共建的想法。

他表示，水核共建優(yōu)勢是水電站有水有電，并且可以省去修路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，同時可以把核電作為基本負荷，水電作為調(diào)節(jié)負荷，從而實現(xiàn)優(yōu)勢互補。

太貴?不安全?

但和常規(guī)的地面核電站相比，地下核電站需要增加一定的成本。葉奇蓁說，“這也是專家們的分歧所在”。

陸佑楣表示，開建地下廠房必然會增加土建施工投入，值不值得把反應(yīng)堆置于地下，關(guān)鍵要看投入會增加多少，所產(chǎn)生的綜合效益能否彌補額外投入。他說，大量類似工程計算出的綜合數(shù)據(jù)顯示，地下洞室每立方米土建工程造價約在600元至1500元，僅占整體建設(shè)成本的3.6%。

不過，一位不愿透露姓名的資深核電專家表示，在地下建設(shè)核電站，其價格將是天價。“這是不可能的事情。”他說，“地下核電站太復(fù)雜了，這和常規(guī)的大型水電站有很大的區(qū)別。”經(jīng)濟性被視為建設(shè)核電站時遇到的首要殺手。

和常規(guī)的核電站一樣，地下核電站亦將面臨地震、巖石結(jié)構(gòu)、地下水等諸多難題。

針對2012年9月長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究有限責(zé)任公司和核動力院編制的《大型地下核電廠建設(shè)可行性報告》，專家評審稱，這是國內(nèi)首次對大型地下核電廠建設(shè)進行的系統(tǒng)研究，現(xiàn)有的地下工程實踐和技術(shù)水平完全可以滿足地下核電建設(shè)的要求，地下核電因?qū)⒑藣u置于山體巖洞內(nèi)，增加了山體巖洞屏障，提高了電廠抵御飛射物、恐怖襲擊、臺風(fēng)、海嘯等外部事件的能力，同時也增強了放射性的輻射防護能力。

“從核電站的特點和安全性來說，我認為，(在地下建設(shè)核電站)很難得到國家核電主管部門的同意。”另一位受訪的資深核電專家說，“地下核電站現(xiàn)在還沒有拿到正式的議程上來討論呢。”

這兩名不愿透露姓名的核電專家均表示，目前，世界上其他擁有核電站的國家都沒有做地下核電站的打算。“原因很簡單，在地下建核電站不僅沒有經(jīng)濟性，而且在安全性上很難得到保障。”一位核電專家表示，“美國曾經(jīng)有過這樣的打算，但最后還是放棄了。”

支持在地下建設(shè)核電站的人士認為，中國可以把高溫氣冷堆用以地下核電站的建設(shè)。高溫氣冷堆被視為一種具有良好安全特性的堆型。

2013年年初報道說，中國首座地下核電站預(yù)計2017年發(fā)電。報道稱，由中核與清華大學(xué)共同出資組建的中核能源科技有限公司已啟動了裝機容量較小的(60萬千瓦)高溫氣冷堆建設(shè)。該項目曾計劃于2014年開工。

但現(xiàn)在看來這已經(jīng)不可能了。一位核電知情者表示，由于地下核電站的工程太過復(fù)雜，最后必定導(dǎo)致造價太高和存在各種安全隱患，使得在地下建設(shè)核電站的做法變得異常困難。

原標題:還有地下核電站？

責(zé)任編輯：李鑫

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