圍繞核電站供水和排水的設(shè)計，對于在英國薩福克郡建造的塞茲韋爾EPR項目至關(guān)重要，因為該地區(qū)被稱為缺水地區(qū)。
1、核電用水
塞茲韋爾C項目已獲得排水許可
今年3月底，英國環(huán)境署(EA)為塞茲韋爾C項目計劃中的新EPR頒發(fā)了排水許可證(以及另外兩項涉及放射性排放和發(fā)電機運行的許可證)。
除了去年7月英國環(huán)境署大臣授予的開發(fā)許可和核監(jiān)管辦公室(ONR)授予的反應(yīng)堆設(shè)計批準(zhǔn)外，該核電項目還需要獲得其他許可。
事實證明，對項目公司NNB發(fā)電公司來說，現(xiàn)場供水和排水規(guī)劃是一個復(fù)雜的挑戰(zhàn)，需水要求既有現(xiàn)場運營期間所需的大量冷卻水，也有運營期間所需小得多的飲用水和施工期所需的水。
塞茲韋爾C項目工廠毗鄰薩福克海岸塞茲韋爾B項目工廠，該工廠可以隨時獲得冷卻水——盡管最終的安排可能與塞茲韋爾B項目和薩默塞特郡欣克利角在建EPR項目有顯著差異。
英國東部的薩福克地區(qū)被EA定義為“水資源緊張”地區(qū)，因此陸地上幾乎沒有淡水供應(yīng)來滿足該地區(qū)的短期和長期需求，長期供水保障問題仍然存在。
2、冷卻水獲取
英國東部的薩福克地區(qū)是EA定義的“水壓力”區(qū)。
塞茲韋爾C項目計劃的1630 MWe雙反應(yīng)堆將直接用海水冷卻，每個機組都將在海上3-3.5公里處有自己的專用冷卻水取水口隧道。
海水將通過兩個專用進水頭和隧道從北海的大塞茲韋爾灣抽取，每個反應(yīng)堆一個，相距約500米。
在運行階段，該工廠將需要132立方米/秒的速度在海水的潮汐中期持續(xù)供應(yīng)冷卻水。流速在125~140立方米/秒之間。
冷卻水(廢物流A)約占塞茲韋爾C項目非放射性流出物總?cè)张欧帕康?9%(體積)。冷卻水的最大日排放量約為1140萬立方米。
在標(biāo)準(zhǔn)運行期間，冷卻水將在通過蒸汽輪機冷凝器后，在高于環(huán)境海水11.6℃溫度下返回大塞茲韋爾灣。排水口還包括六條小得多的廢水流。
排水活動許可證包括19個預(yù)運行條件，在擬建發(fā)電站調(diào)試或開始運行之前，這些條件需要獲得EA的批準(zhǔn)。
其中出現(xiàn)了許多問題，主要因為塞茲韋爾C項目的設(shè)計過程和施工周期很長，這意味著詳細(xì)設(shè)計的各個方面都在不斷修改。
3、污染物和海水生物
污染物是特別值得關(guān)注的問題之一，EA要求在熱功能測試開始前制定優(yōu)先危險物質(zhì)管理計劃。
必須明確運營商打算如何逐步排放優(yōu)先管理的危險物質(zhì)，如鎘和汞，這些物質(zhì)是散裝原材料中的微量污染物。
EA還要求提供一份關(guān)于控制冷卻水系統(tǒng)生物的操作策略的報告。
參考的內(nèi)容包括，塞茲韋爾B項目采用的操作條件和氯化策略評估，調(diào)試和操作任何其他EPR(如法國的弗拉芒維爾核電站)的經(jīng)驗教訓(xùn)，如何優(yōu)化操作策略以減少化學(xué)加藥需求的細(xì)節(jié)，以及對擬議加藥制度影響的驗證。
NNB還必須報告其肼(N2H4)的使用和排放計劃，肼被添加到冷卻水中，以防止蒸汽發(fā)生器中的金屬氧化(生銹)。
NNB表示，盡管有其他“氧氣清除劑”可用，但這些清除劑要么會降低發(fā)電站的效率，要么比肼對環(huán)境的危害更大。
肼存在于核島廢物監(jiān)測和排放系統(tǒng)和儲罐的廢物流中，以及來自常規(guī)島嶼液體廢物排放系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和儲罐的廢物物流中。
NNB已同意對這些系統(tǒng)中的肼進行監(jiān)測，并使用適當(dāng)?shù)奶幚矸椒?仍有待確定和鑒定)，以在任何排放前降低含量水平，避免排放違反限制。
此外，在塞茲韋爾C項目調(diào)試之前，NNB將研究進一步降低肼含量的可行性。
反對塞茲韋爾C項目新工廠建設(shè)的活動人士，強調(diào)了保護大塞茲韋爾灣魚類的必要性。
由于塞茲韋爾C項目發(fā)電站采用海水直接冷卻，每個機組都將配備魚類回收和回流(FRR)系統(tǒng)，以最大限度地降低被吸入冷卻水系統(tǒng)的魚類受傷的風(fēng)險。FRR系統(tǒng)將把魚送回大塞茲韋爾灣。
每個FRR系統(tǒng)都有一個專用的排放隧道和排水口。這些將在魚類難以返回區(qū)域設(shè)置的四個冷卻進水口位置排放。
在欣克利角C項目，確保魚類不會被吸入冷卻水進水口的措施，設(shè)置了三個所謂的“聲學(xué)魚類屏障”(AFB)。
EDF最近稱，三個AFB并不超過其成本。今年3月，環(huán)境大臣裁定EDF敗訴，因為該公司辯稱只需要兩道魚類屏障。
當(dāng)?shù)孛襟w援引欣克利角C項目環(huán)境主管克里斯?費伯的話說：“我們正在考慮規(guī)劃檢查員的決定細(xì)節(jié)和我們可以選擇的方案。欣克利角C項目是布里斯托爾海峽第一個包含任何魚類保護措施的電站。
政府自己的海洋科學(xué)專家的研究表明，如果我們提出的魚類保護措施到位，發(fā)電站對當(dāng)?shù)佤~類種群的影響可以忽略不計。這包括一個魚類回流系統(tǒng)，以及旨在顯著減少進入管道的魚類數(shù)量的進水口。”
在塞茲韋爾C項目，目前尚不清楚需要采取什么措施。
NNB必須向EA提交兩個FRR系統(tǒng)的最新現(xiàn)場計劃和調(diào)試計劃，建議的監(jiān)測細(xì)節(jié)，以促進優(yōu)化，最大限度地減少魚類死亡，以及證明優(yōu)化有效性的建議。
這將結(jié)合項目的設(shè)計演變，以及欣克利角或世界各地其他EPRs吸取的經(jīng)驗教訓(xùn)。
4、其他供水需求
塞茲韋爾C項目計劃建造兩個EPR反應(yīng)堆，在塞茲韋爾B項目附近(圖源：EDF Energy)
盡管電站冷卻水是塞茲韋爾C項目迄今為止最大的用水，但現(xiàn)場一般用水需求對NNB和反應(yīng)堆的最終運營商來說，也是一個復(fù)雜的挑戰(zhàn)。
在授予塞茲韋爾C項目開發(fā)許可的決定書中，環(huán)境署大臣用了57段討論了這個問題。
供水將由當(dāng)?shù)厮畨艛嗥髽I(yè)埃塞克斯和薩福克水務(wù)公司(其母公司為諾森伯蘭水務(wù)有限公司，NWL)提供，廢水將由安格利安水務(wù)公司處理。
但NWL在其規(guī)劃中表示，該地區(qū)預(yù)計將出現(xiàn)缺水，“由于需求的逐步增加，2032年所需的缺水量將增加，屆時我們將開始向塞茲韋爾C項目供水，年平均供水量為2.2百萬/天，峰值供水量為2.8百萬/天”。
當(dāng)NNB申請開發(fā)許可時，預(yù)計將從當(dāng)?shù)谺lyth水資源區(qū)獲取“自來水”，但EA認(rèn)為該地區(qū)的NWL取水“許可過度”，NWL無法通過抽取更多的水來滿足額外的用水需求。
NWL最初表示，如有必要，可以通過四種方式補充供水：新建供水干管，從其他地區(qū)取水;與其他當(dāng)?shù)卦S可證持有人進行抽象許可證交易;現(xiàn)場蓄水;以及提升水效率，以減少來自干線供應(yīng)的需求。
在開發(fā)許可過程中，各方對塞茲韋爾C項目的可持續(xù)供應(yīng)是否會對已經(jīng)緊張的水資源產(chǎn)生不利影響表示“嚴(yán)重關(guān)切”。Natural England與其他團體一直保持關(guān)注。
NWL表示，該工廠將需要一條來自另一個集水區(qū)的新水管，并表示所需的額外基礎(chǔ)設(shè)施最早需要到2026年9月完成。
但除此之外，在10年或更長的施工期內(nèi)，還需要額外的供水和廢水處理，以滿足當(dāng)?shù)財?shù)千名臨時工人的需求，以及在隧道施工期間提供水冷卻等施工過程。
NNB希望現(xiàn)有總水管為住宿園區(qū)提供服務(wù)，而NWL擔(dān)心它可能無能為力，在缺乏額外基礎(chǔ)設(shè)施的情況下給現(xiàn)有用水消費者帶來嚴(yán)重風(fēng)險。
作為回應(yīng)，NNB提交了一份修訂后的戰(zhàn)略，其中包括一個臨時海水淡化廠，在施工初期提供飲用水，直到NWL供水輸送干管可以投入使用。
在海水淡化廠啟動之前(長達一年)，水將由油輪供應(yīng)。
海水淡化廠有其自身的環(huán)境問題，包括電力消耗、可持續(xù)性、成本和廢水(鹽水)排放。
5、水源影響許可申請
國家基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃局的“審查官員”在給環(huán)境署大臣的報告中表示，該計劃“沒有充分考慮對擬議供水解決方案的環(huán)境影響的累積評估的必要性，而這對擬議開發(fā)的運營至關(guān)重要”。
審查官員就是否授予項目開發(fā)許可向環(huán)境署大臣提出建議，但環(huán)境署大臣的決定可能與該建議相悖。
環(huán)境署大臣向包括核監(jiān)管機構(gòu)ONR在內(nèi)的其他機構(gòu)尋求進一步信息，以了解具體情況。
ONR表示，沒有具體的許可條件涵蓋可靠供水的要求，但它“希望被許可方在依賴此類供水的現(xiàn)場進行核安全相關(guān)活動之前，具有可靠的水源。這可能是在調(diào)試的后期階段，但在核電站開始從堆芯核反應(yīng)中提高功率之前，肯定需要穩(wěn)定可持續(xù)供水”。
審查官員指出，有可能無法確定可持續(xù)的供水源，因此工廠可能無法運營。
NNB認(rèn)為，現(xiàn)階段無法長期供水的原因主要是，供水的長期規(guī)劃受制于單獨的法律規(guī)定和程序，這將直接影響該地區(qū)的水資源管理計劃(WRMP)。
WRMP24進程目前正在進行中，計劃已于2022年10月以草案形式公布供協(xié)商。
關(guān)于開發(fā)許可，環(huán)境署大臣被要求不要重復(fù)其他許可程序，并假設(shè)這些程序會得到妥善執(zhí)行，“因為有證據(jù)表明，供應(yīng)來源不太可能限制新發(fā)電站的建設(shè)和運營，因此就申請而言，不需要知道來源”。
環(huán)境署大臣在其決定中指出，塞茲韋爾C項目開發(fā)許可和WRMP24水資源采購程序是單獨的項目，并表示，“這從它們的單獨所有權(quán)中可以明顯看出，因為它們受到不同的確定程序約束”。
因此，現(xiàn)階段缺乏用水戰(zhàn)略并不能阻礙同意審批。
這一決定意味著NNB可以繼續(xù)與NWL就其水源計劃進行合作，同時推進項目的最終投資決策。
這可能意味著，最初提議覆蓋建設(shè)階段的海水淡化廠將成為永久性的。
確保長期供水的其他選擇包括從鄰近集水區(qū)進口;污水回用和脫鹽;以及長期(2035年后)冬季蓄水庫。
無論最終的建議是什么，對于一個可能運營長達一個世紀(jì)的工廠來說，必須要保證持續(xù)運營下去。
6、水資源管理領(lǐng)域
英國環(huán)境、食品和農(nóng)村事務(wù)部負(fù)責(zé)監(jiān)督水和環(huán)境政策和監(jiān)管，盡管一些水政策已移交給英格蘭、蘇格蘭、威爾士和北愛爾蘭。
壟斷供水和污水處理公司為商業(yè)用戶和家庭用戶提供用水。英國水務(wù)管理局是經(jīng)濟監(jiān)管機構(gòu)，要求水務(wù)公司對私有化水務(wù)公司制定的五年計劃的交付負(fù)責(zé)。水務(wù)公司還需要制定長期的水資源計劃。
根據(jù)EA頒發(fā)的取水許可證，供水公司和其他用戶(如農(nóng)業(yè)和大型工業(yè))使用水。EA還負(fù)責(zé)制定水工業(yè)國家環(huán)境計劃，并負(fù)責(zé)評估每家自來水公司的水資源規(guī)劃。
Natural England是政府的自然環(huán)境顧問。它的任務(wù)是保護和改善英格蘭的自然環(huán)境，并就對依賴水的棲息地的影響提供建議。類似的機構(gòu)也存在于單獨的權(quán)力下放行政機構(gòu)中。
目前，英國各地的水質(zhì)都符合歐盟《水框架指令》規(guī)定的環(huán)境目標(biāo)。然而，英國脫歐后和英國的目標(biāo)可能與歐盟指令中的目標(biāo)有所不同。
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