核電退役市場究竟有多誘人?至少1000億美元
核電退役市場究竟有多誘人?至少1000億美元
法國、英國和俄羅斯的退役市場規模分別達到215億美元、187億美元和135億美元;亞太地區僅次于歐洲，為203億美元;北美市場規模最小，為82億美元。
6月23日，核一君從中廣核方面獲悉，該集團與比利時SARENS集團在京簽署了一項戰略合作協議，擬在核能、可再生能源以及核電站退役等業務領域開展合作。
資料顯示，SARENS集團在重型起重和工程運輸行業居于全球領先地位，其還承接核電退役工程，目前已完成了兩座美國核電站的拆除退役工程，正在進行兩座德國核電站的拆除退役工程。
“核電退役”一詞由此走入公眾視線，那么，到底什么是核電退役?按照核電專家的說法，核電站退役活動是一項涉及核安全、技術、經濟、社會和公眾等諸多因素的系統工程，延續時間可能要幾十年甚至上百年。
從世界范圍內看來，核電站有了半個多世紀的發展，而且已經有相當數量的早期核電站退役。但是從我國自身情況看來，核電剛剛重啟，這意味著核電春天剛剛到來，因而要退役的核電站幾乎沒有，目前即將退役或者已經退役的核設施只能說是早期的一些小型的反應堆，還包括一些乏燃料后處理廠、鈾的化工轉化和核燃料制造廠以及實驗設施等。
必須說明的是，我國大型核電站退役的經驗和技術等還是很少的，關于核退役的法規制度也不甚完善，另外，核退役后產生的大量的中低放廢物，尤其是現在仍未定義和規定的極低放廢物將會占有相當的數量，這就對我國的核廢物處置的能力等提出了要求。
在我國核電發展的春天到來之際，在我國短期內規模化建造核電站的同時，也是時候應該考慮幾十年后的相當數量核電站規模化的退役問題。
今日，核一君借中廣核與比利時SARENS集團合作之機，參考研究多份資料，為你全方位梳理核電退役那些事兒，究竟怎么退役?有何難題?未來又有多大市場可言?既是百科，又是投資，全是干貨，歡迎閱讀!
一、怎么退役?三種方法可選
目前國際原子能機構將核設施退役方法分為三種：立即拆除、安全封存和就地掩埋。
所謂立即拆除，指的是在核設施安全關閉后幾個月或幾年內對部分部件進行去污和拆除。
所謂安全封存，指的是將核設施置于安全封存狀態數十年(約30年)，直至其放射性降至一定水平再進行去污和拆除。
所謂就地掩埋，指的是把核設施包括所有放射性物質就地永久性掩埋，永遠無需拆除。
嚴格來說，上述三種方法各有利弊，根據不同的核設施退役情況選擇不同的方案。迄今為止，前兩種方法是常用方法，而且這兩種方法可以結合使用，即立即拆除部分部件，剩余部件則安全封存。
根據資料，運行期滿的核設施一般在安全關閉后提交退役申請，申請獲批后正式進入退役階段，一般包含5個步驟：建筑物、系統、設備去污;系統、設備拆除;建(構)筑物拆毀;場址環境整治;場址移交/封存監護。以前兩種方法結合為例，將核電站退役總結為三個階段：
第一階段為監護封存期。這一階段主要是等待放射性衰變，核電站停止運行后，乏燃料元件從堆芯取出于廠內存放一段時間，然后運出廠外進行處置。
在這一階段，第一道污染屏障保持不動，但機械開啟系統(如閥門、塞子等)將永久性封死，安全殼建筑物保持封閉;為保證核電站處于良好狀態，要按規定進行監測;污染的建筑物應保持剩余危險物的適當狀態，建筑中的氣壓按需要進行適當的控制;進入廠房內部要服從監測和監督程序。這時的設施要在監督之下，而工廠內外所需的放射性監測設備要保持良好的狀態，以便需要時使用，并要保證符合國家法規要求;通過檢修來檢查工廠是否處于良好的狀態，必要時還應檢查第一道污染屏障和污染廠房中是否有泄漏。
第二階段為局部拆除期或廠址限制性使用。在這一階段，第一道污染的屏障被減到最小尺度，拆除污染屏障內易于解體的部件;在去污以后，如輻射安全允許，可以拆除安全殼建筑物，或允許進入核建筑物;廠內非放射性建筑物可以拆除或用于其他目的;對廠址仍要按規定進行監測。屏障周圍的監督工作可以放松，但應該在適當的時候與環境監督一起保持進行定期定點檢查，包括對設備的監測。
第三階段恢復建設前的自然原貌或廠址可無限制利用。在這一階段，拆除所有有放射性的材料、設備與部件，其中保留下來的設備和部件其污染已被減到可接受的水平;廠址可無限制使用或恢復成綠化地帶，廠址不再需要監測。
注意，以上這三個階段不一定按順序或在一規定時期內完成，可根據實際情況而定。前兩個階段涉及核廠房內放射性物質的長期封存管理，主要為了使放射性衰變到可以接受的水平。經過安全存放期后，拆除設備工作可變得更安全，總的費用也可以節省，而工作人員受到的照射也可保持在最低水平。
二、有何障礙?四大難題待解
前述已經提到，核電站退役活動是一項涉及核安全、技術、經濟、社會和公眾等諸多因素的系統工程，復雜程度可想而知，這其中自然存在不少障礙和難題，核一君專門梳理了核電退役存在的四大難題：
1、退役資金從哪來?
足夠的退役資金是完成核電站退役的重要前提。
國際上現在使用三個寬范圍的類別來估計退役費用:①與退役活動有關的項目，如源項調查，拆卸、去污、運輸和處置工作等費用;②與完成退役期限有關的項目，如退役項目的工程管理、質量監督、安全保障、許可證申請等費用;③特殊項目，如設備采購等。
根據目前的核電技術，一座百萬千瓦核電站的退役金一般占到核電站最初投資的10%—15%，也就是約為3—5億美元，但實際上，從國外經驗來看，一座核電站的退役金要遠遠高出這個比例。
《2012年聯合國環境署年鑒》的一份統計顯示，2001年，法國的布雷尼力核電站的退役費用預計占到最初投資的26%，而到了2008年，這一預計費用的占比提高到了59%，總金額達到了最原始預算的20倍。而在英國，政府為核電站準備的退役金，從1970年的200萬英鎊、1990年的95億英鎊，提高到2011年的537億英鎊。
企業職工必須交納養老保險。類似地，核電站“年輕”的時候也要繳納足夠的“養老金”，積累足夠的退役經費，保障退役工作的有效開展。資金籌措辦法因國而異，也有多種方案，其中較常用的一種籌集資金方法是通過從消費者支付的電費中提取一定的百分數而逐步籌集資金以便退役使用，這是普遍采用的一種方法。
《國家核電發展專題規劃(2005-2020年)》對核電站的“退役”問題作了規定：電站投入商業運行開始時，即可在核電站發電成本中強制提取、積累核電站退役處理費用。在中央財政設立核電站退役專項基金賬戶，在各核電站商業運行期內提取。
但是，有關抽取電費的比例以及具體的基金管理問題，并未做明確的規定，有業內人士曾在接受媒體采訪時坦言，退役資金是從每度電費中抽取10%左右。也有人認為，如不包含乏燃料的處理費用，這一數值比例對于核電站退役來說，應該過高。
我國目前民用核電機組運行時間最長的僅為20余年，一般來說，核電站的壽命在40年以上，這離退役的階段依然較遠。但是從國外核電站退役的情況看，對核電退役資金的長期準備工作不應忽視。
2、退役是否有法可依?
必須說明的是，核電站退役必定要在核安全部門的監督和指導下進行，因此為退役項目的實施建立相應的法規制度也就成為必然，這也就要求我國應該有一系列專門針對核電站退役的法律法規，做到有法可依，有章可循，否則核電站退役這一重要步驟將處于無序狀態。
核電站退役不是孤立的，應該作為一個系統性的大工程而存，這也就要求我們國家考慮多方面的因素(經濟效益，環境影響，技術條件等)制定有一定針對性的法規制度以便于依法制定合理的退役方案。由于退役過程在安全和退役造成的影響等方面有較大的不確定性，若管理不當，監督不到位，很可能造成不必要的事故，所以在質量安全體系和工程管理監督方面也應在核退役法規中有所體現。
但現實是，我們核電領域連基本法都沒有，《原子能法》遲遲未出臺，更何況是核電退役法規呢?
3、退役技術達到了嗎?
退役是一項復雜系統的過程，在進行退役之前必須具備一系列的基本條件，其中之一就是應具備所有必要的技術手段，還要包括一支經過良好訓練和有豐富經驗的技術隊伍。
然而，由于我國的大型核反應堆退役的數量較少，導致我國大型核電站退役的一些技術和設備還有待完善，包括：完整的退役工程方案及相關的質量保證體系;開發去污效果好，產生二次廢物量少的去污技術;開發被污染設施的解體技術與工具;減少拆除期間人員受輻照量的防護措施;建立回收與重新利用的準則與實施方案;建立完善的評價、驗收體系和技術標準;對環境的影響的減少和消除等等
4、廢物該如何處置?
核電站退役過程，會產生放射性廢物。這些廢物，必須嚴格按照國家的相關法律規定進行處理：中低放廢物在符合國家規定的區域實行近地表處置，高放廢物實行集中的深地質處置。
最令人擔憂的是對具有高放射性的乏燃料的處理。數據顯示，目前百萬千瓦級電站一年大約產生乏燃料20噸，按照處理費用800—1000美元/公斤計算，每年處理這些乏燃料的資金需要達到約1600—2000萬美元。
核電站退役過程中產生的核廢料，可依據其放射性強弱分為三級。首先是放射性很強的高強度核廢料，主要是核燃料部分產生的，拆除核燃料的工作于第一階段完成。其次是核反應堆芯及其附屬設備產生的中低度核廢料，這部分核廢料所占比例很大，這其中還包括相當數量的極低放射性廢物，對于這一類放射性廢物的研究國際上各有不同，還沒有統一的定義。
對退役中的廢物，完全可以采用同處理核電站正常運行時產生的廢物一樣的方法來進行處理。拆下的帶有放射性的物質先進行分類，之后送到國家或地區核廢物處置庫。核設施退役工程施工過程中，必定會產生大量放射性活度低于國家低放廢物規定水平的極低放廢物，這類廢物目前國家還未出臺分類標準，也沒有規范的處置方法，而且我國尚缺乏這一方面的研究，這也將會作為一個問題而存在。
更重要的是，由于很多核電站都將運行中產生的乏燃料暫時儲存在核電站的水池中，直到核電站關停，歷年所產生的乏燃料都未被處理，這使得核電站退役，直接面臨一個難題，那就是如何集中處理這些日積月累下來的乏燃料。
國際上對乏燃料有兩種處理方式，一種是直接把乏燃料當作核廢料，經過玻璃固化處理，密封在特殊罐子里直接埋到地層下，美國、加拿大等幅員遼闊的國家都采取此種方法。還有一種是經過核廢料處理廠，處理后在進行深埋。
中國對乏燃料擬采取的是后處理方式，即先把乏燃料送到核廢料處理廠進行處理，提取可利用的鈾和钚，然后把剩余廢料玻璃固化，再進行地下深埋。
但是，我國目前的核廢物處置能力還不能很好的滿足近期核電站規模化建設后新產生的核廢物，而在幾十年后，我國九十年代之后建立的核電站的退役所產生的核廢物必定有相當的數量，這個問題應該給予考慮。因此我國必須考慮要有足夠的取得許可證的廢物處置庫，以容納退役時產生的所有廢物。
目前我國尚未建成高放射性核廢料(一般指乏燃料)處理廠，只建有兩座中低放射核廢料處置庫，分別位于甘肅玉門和廣東大亞灣附近的北龍，而對高放射性核廢料處理工作尚處于中間試驗階段。
其實，除了退役，核電站其實還可以延壽，核電站的保守設計決定了其本身具有一定的運行裕量，這也就使得核電站在達到設計壽命后可以申請繼續運行，即延壽運行。但是，核電站延壽必須進行定期安全審查，以對核電站的安全性進行充分論證，在確保安全的前提下才能夠批準。
三、有多大市場?至少1000億美元
上述提到的四大難題即是核電退役市場存在的四個缺口，有缺口就有想象力，就意味著有市場，有機構曾于2012年發布的一份報告顯示，截止到2012年1月，歐洲是全球規模最大的核電反應堆退役市場;法國、英國和俄羅斯的退役市場規模分別達到215億美元、187億美元和135億美元;亞太地區僅次于歐洲，為203億美元;北美市場規模最小，為82億美元。
假設目前全球的商業核電反應堆都在運行期滿35年后關閉并退役，那么到2030年絕大多數核電反應堆都要退役，其中退役市場規模最大的國家將是美國，其次是法國、日本、俄羅斯、加拿大、英國、韓國和德國。
然而，不同時期和不同設計的核電反應堆有時在運行壽期方面也存在差異，而且美、法、俄等國采取了反應堆延壽策略，使大量反應堆的壽期少則延長幾年、多則延長20年，甚至可能更長。例如，美國的100座現役核電機組大部分已經或預計將延壽20年，從而使該國在2030年之前將要進入退役階段的機組預計僅有5臺，市場規模遠不及歐洲和亞洲。
綜上所述，到2030年全球預計將有200多臺現役核電機組關閉，約占全球現役核電機組的一半，退役市場規模預計超過1000億美元。其中，歐洲預計將有150臺現役機組關閉，占全球預期已關閉機組總數的70%左右，屆時歐洲的核電反應堆退役市場規模估計將達到814.84億美元。其次是東亞地區(主要是日本)，然后是北美地區(主要是加拿大)。2030年之后，美國的大部分核電機組將陸續達到延長后的壽命，隨著這些反應堆進入關閉和退役高峰期，全球核電反應堆退役市場規模將繼續保持增長。
歐、美核反應堆退役市場被內部企業牢牢掌控。過去數十年來，世界核退役市場主要在歐洲和美國，加之技術含量高等原因，最終形成了歐、美核退役市場被歐、美特別是美、英、法、德等國退役承包商牢牢把控的局面。其他地區的退役承包商也有，但要么主要在國內發展，像俄羅斯;要么實力還比較弱小，像韓國和日本。
俄羅斯國家原子能公司于2009年收購了德國一家專業核退役和放射性廢物管理服務公司NUKEM技術公司，從而打入歐洲核退役市場，該公司的業務目前主要分布于東歐、俄羅斯和法國。近幾年來，實力較弱的新晉退役服務供應商也開始著眼世界市場，特別是韓國企業已小有斬獲。
由這一背景可見，中廣核與比利時SARENS集團簽署的戰略合作協議自是具有深遠的戰略意義，中核、國家電投呢?其他核電企業也是時候該對這龐大的核電退役市場有所動作了。(本文首發于微信平臺“核你在一起”，微信號hnzyq1992)
來源:華夏能源網 作者:歐陽凱 揚州君昊電氣 m.men-eye.com.cn 轉載此文。
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