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“長壽”的俄羅斯核反應(yīng)堆 平均壽命為28.5年

2021-04-29 13:53  來源:嘿嘿能源heypower    核反應(yīng)堆  俄羅斯核電

俄羅斯新建的反應(yīng)堆裝機(jī)容量相對較小,在建反應(yīng)堆數(shù)量也不多,但退役反應(yīng)堆很少。根據(jù)IAEA的統(tǒng)計(jì),在俄羅斯建造的總共47座反應(yīng)堆中,只有9個被永久關(guān)閉。目前運(yùn)行的反應(yīng)堆中最老的是新沃羅涅日4號和科拉1號,分別于1972年和1973年并網(wǎng)。


1986年的切爾諾貝利核事故后,蘇聯(lián)于1991年解體。90年代初,俄羅斯經(jīng)濟(jì)崩潰,此后就很少新建核反應(yīng)堆了。在此期間投入運(yùn)行的反應(yīng)堆只有兩座,分別是斯摩棱斯克-3號(1990年服役)和巴拉科沃-4號(1993年服役)。自2000年以來,核電建設(shè)有所回暖,13座反應(yīng)堆已經(jīng)投入運(yùn)行。其中11座在2010年至2020年期間投入使用。

以下是過去20年中并網(wǎng)的所有反應(yīng)堆:羅斯托夫1號(2001年)、加里寧3號(2004年)、羅斯托夫2號(2010年)、加里寧4號(2012年)、羅斯托夫3號(2015年)、別洛亞爾斯克4號(2015年)、新沃羅涅日(2015年)、新沃羅涅日II-1(2016年)、羅斯托夫-4(2018年)、列寧格勒II-1(2018年)、阿卡德米克、羅蒙諾索夫一號(2019年)、羅蒙諾索夫二號(2019年)、新沃羅涅日二號(2019年)和列寧格勒II-2(2020年)。

俄羅斯新建的反應(yīng)堆裝機(jī)容量相對較小,在建反應(yīng)堆數(shù)量也不多,但退役反應(yīng)堆很少。根據(jù)IAEA的統(tǒng)計(jì),在俄羅斯建造的總共47座反應(yīng)堆中,只有9個被永久關(guān)閉。目前運(yùn)行的反應(yīng)堆中最老的是新沃羅涅日4號和科拉1號,分別于1972年和1973年并網(wǎng)。

截至2021年初,正在運(yùn)行的反應(yīng)堆的平均壽命為28.5年,運(yùn)行時間中位數(shù)為36年。俄羅斯目前有24座反應(yīng)堆已經(jīng)運(yùn)行了30年以上,其中11座反應(yīng)堆已經(jīng)運(yùn)行了40年以上。在首次投入運(yùn)行時,俄羅斯反應(yīng)堆通常會獲得30年的運(yùn)行許可。但是,由于反應(yīng)堆在20世紀(jì)90年代的建設(shè)速度很慢,業(yè)界清楚地認(rèn)識到,許多反應(yīng)堆將很快達(dá)到預(yù)期壽命。在2000年前后,行業(yè)開始大幅延長反應(yīng)堆運(yùn)行壽命。今天,VVER-440或RMBK反應(yīng)堆獲得延長運(yùn)行許可是很常見的。

例如,俄羅斯第二老的反應(yīng)堆,科拉核電站1號堆在2017年3月進(jìn)行關(guān)閉升級。核電站官員表示,他們將對科拉核電站的所有四個反應(yīng)堆進(jìn)行現(xiàn)代化改造,以提高其安全性,但具體細(xì)節(jié)仍不清楚。

科拉1號反應(yīng)堆于1973年投入運(yùn)行,這座俄羅斯運(yùn)行的第二老的反應(yīng)堆將在2033年左右退役。屆時,其累計(jì)運(yùn)行將達(dá)60年,超過其設(shè)計(jì)壽命30年。

其他類型的反應(yīng)堆也在陸續(xù)延期,其中包括貝洛亞爾斯克發(fā)電廠的3號機(jī)組。這是一個BN-600快速反應(yīng)堆,于1981年開始運(yùn)行。2009年開始執(zhí)行一項(xiàng)大規(guī)模的系統(tǒng)現(xiàn)代化計(jì)劃,該計(jì)劃包括安裝備用反應(yīng)堆應(yīng)急保護(hù)系統(tǒng)、一套空氣熱交換器的急減震系統(tǒng)和備用反應(yīng)堆控制板。在2010年,該反應(yīng)堆獲批延長10年壽命至2020年底。但在2020年4月,該反應(yīng)堆被批準(zhǔn)再運(yùn)行5年。據(jù)該廠廠長稱,從技術(shù)上講,有可能將該機(jī)組的運(yùn)行時間延長至2040年。為此,將制定一系列投資計(jì)劃,目的是在2040年之前申請延長許可證。

俄羅斯反應(yīng)堆延長壽命引起了環(huán)保人士的抗議,他們認(rèn)為這些核電站在沒有進(jìn)行適當(dāng)?shù)沫h(huán)境影響評估的情況下就批準(zhǔn)延長運(yùn)行時間。俄羅斯相關(guān)法律的要求這使得延長運(yùn)行時間成為法律的灰色地帶。

貝羅納認(rèn)為,延長壽命是一種危險的策略。對老式反應(yīng)堆在安全方面進(jìn)行必要的改進(jìn)并不容易,而且一些老式反應(yīng)堆,如靠近挪威邊境的科拉核電站的VVER-440s,已無法通過升級滿足今天的安全標(biāo)準(zhǔn)。

然而,延長壽命是全世界的普遍做法,同時也是全世界關(guān)注的問題。2020年,貝羅納的一份報告指出了與老舊核電站延長壽命有關(guān)的問題。并非所有核電站的部件都能在其壽命期內(nèi)被替換,這一點(diǎn)對反應(yīng)堆壓力容器尤為重要,因?yàn)槿萜鲿S著時間和日常使用而疲勞。貝羅納認(rèn)為,延長壽命的做法將全球核電帶入一個未知的領(lǐng)域,目前我們對這些風(fēng)險了解不足。

在俄羅斯和其他地方,延長壽命的做法主要有兩個原因,一是新反應(yīng)堆造價高昂,需要現(xiàn)金支撐項(xiàng)目建設(shè);二是建設(shè)周期長,影響了項(xiàng)目盈利。因此,通過延長反應(yīng)堆的壽命,可以延長其盈利時間。所以,建造新的反應(yīng)堆往往不是優(yōu)先選項(xiàng)。

貝羅納認(rèn)為,雖然可以理解運(yùn)營商對于延長壽命的迫切需求,但政府應(yīng)優(yōu)先考慮安全問題,做好信息公開,并適時召開聽證會。

除了延長運(yùn)行時間外,俄羅斯原子能公司正在努力提高老舊核電站的效率,如使用新型燃料。無論是在國內(nèi)的老式VVER-440和VVER-1000型反應(yīng)堆,還是國外的反應(yīng)堆,如印度的Kudankulam和匈牙利的Paks。

“使用新的燃料是可以改善核電站的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性能,且無需大量投資。”燃料生產(chǎn)商和Rosatom子公司TVEL稱。

在庫丹庫拉姆,由于燃料中的鈾含量增加,現(xiàn)在只需要每18個月更換一次,而不是每兩年一次。相對于讓反應(yīng)堆退役的昂貴方案,采用新型核燃料降低了成本,這不失為一種好辦法。

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