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世界核废料报告2019:核废料处置向全球提出巨大挑战

来源: | 作者: | 发布时间: 2023-12-13 | 185 次浏览 | 🔊 点击朗读正文 ❚❚ | 分享到:

  欧洲(俄罗斯和斯洛伐克除外)已生产约250万立方米的中低放射性废料,其中有大约20%(50万立方米)储藏在欧洲各处,等待最终处置。各地尚未经过完全处置的中低放射性废料数目正持续增长。其余约80%(接近200万立方米)则已完成处置。然而,这并不意味着未来几个世纪里这类废料已被成功清除了。例如,德国一处原为盐矿的阿西二号(Asse II)核废料处置库就不断遭受地表水的涌入,22万立方米处理过的核废料和盐的混合物亟待回收,这一任务不仅复杂且代价高昂。由于放射性废料和盐混合在一起,现存核废料数量已是最初的五倍。因此,“最终处置”(final disposal)这一术语应谨慎使用。

  核设施的除役将额外产生相当多核废料。排除燃料链设施,仅欧洲核电反应堆群的除役,就将至少再产生140万立方米的中低放射性废料。这还只是保守估计,因为除役经验还很不足。截至2018年,欧洲(俄罗斯和斯洛伐克除外)运行的核电站数量为142座。

  源源不断的核废料和即将除役的核设施带来的挑战不断加剧,因为欧洲贮存设施的容量正逐渐耗尽,特别是乏核燃料的贮存容量。例如,芬兰贮存乏核燃料的容量已然达到93%的饱和状态。瑞典的分散式贮存设施CLAB已达到80%的饱和状态。但不是所有国家都会公开其贮存容量的饱和程度,这令全面评估不可能进行。

  据估算,在使用期限内,欧洲(俄罗斯和斯洛伐克除外)的核电反应堆群会产生约660万立方米的核废料。如果堆积在一处,它们可以在一个足球场内填满至919米的高度,比世界最高建筑——迪拜的哈利法塔(Burj Khalifa)——还要高出90米。这里的计算包括了来自运行、乏核燃料和反应堆除役的废料。这里和以上估算基于保守的假定,但欧洲核废料的实际数量很可能更高。法国将以30%的占比成为欧洲最大的核废料生产国,紧随其后的是英国(20%)、乌克兰(18%)和德国(8%)。这四个国家的核废料占欧洲的75%。

  除俄罗斯这一仍然活跃的铀生产国之外,德国和法国铀矿开采过程中形成的核废料库存在欧洲是最多的。据官方数据,法国先前的铀矿采掘业形成了5000万吨采矿残渣,但独立专家估计的数字要高很多。原德意志民主共和国采掘的铀矿石远超法国,矿区遗存包括大约32平方公里的设施区,48堆体积共计3.11亿立方米的低活性岩石,和4个容纳了1.6亿立方米放射性污泥的尾矿池。如今,欧盟进口了大多数的铀,核废料因而大量产生于欧洲之外。

  成本和财务

  几乎每一个政府都声称遵循“谁污染谁治理”的原则,该原则要求运营商承担管理、贮存和处置核废料的费用。但现实中,政府往往无法一以贯之地推行这一原则。多数国家只在核设施除役过程中强制施行这一原则,尽管一些案例显示政府会承担反应堆的除役责任(如在前东德)。保加利亚、立陶宛和斯洛伐克共和国接受了欧盟在除役方面提供的支持,作为交换,它们关停了前苏联时代的核电站。

  大多数国家不会针对核废料处置的成本强推“谁污染谁治理”原则。国家当局最终或多或少会承担核废料长期管控和处置的义务和责任。但是,运营商会被要求为这项长期费用提供资金支持。即便在那些将“谁污染谁治理”写入法律的国家,该原则也没有完全落实。例如,只要最终处置设施关闭,出现任何问题,核电站运营商都不会被要求承担财务责任。德国阿西二号(Asse II)就是这种情况,从该处置设施中回收大量核废料的费用由纳税人承担。

  各国政府未能正确评估核设施除役、贮存和处置核废料的费用。因时间跨度长、费用增加,且存在预估的(专款累计)折现率,所有的费用估算都隐含着不确定性。造成不确定的一个重要原因是,核设施除役经验缺乏,尤其是核废料处置项目方面的经验缺乏。只有三个国家即美国、德国和日本,曾完成过包括完全拆解解核设施并形成数据的除役项目。截至2019年年中,在全世界已经关停的181座核反应堆中,仅19座经过了完全除役,其中也只有10座达到“可开发新地皮”(“green field”)的标准。但即便这些有限经验也显示出了高达五分之一的极大不确定性。在美国,不同反应堆的除役费用在每千瓦280美元到1500美元之间。在德国,一座反应堆的除役费用是每千瓦1900美元,而另一座则是每千瓦10500美元。

  许多政府的费用估算基于过时的数据。本报告评论到的很多国家,如法国、德国和美国,它们在评估有关费用时用的是上世纪七八十年代的研究,而非基于现有的少数包含真实数据的案例。大多数情形下,那些过时的数据由运营商、产业方或国有机构编制,运用那些数据很可能得出费用低廉的估算和过于乐观的结论。

  很多政府对折现率也过于乐观。导致低估核设施除役和核废料管理成本的一个关键因素是系统性使用了过分乐观的折现率。为除役和废料管理提供资金的一个基本方面是预判专款的数量会随着时间的推移而增加。例如,德国划拨了241亿欧元(272亿美元)的专款用于所有与核废料管理相关的活动,但据预判,这笔钱到2099年会增加近3倍,至860亿欧元。各国使用的折现率大有区别,且费用的增加速度可能快于一般通胀率,但并非所有国家都考量到了费用的增加。(“近3倍”,原文为“近4倍”,疑有误。——译注)