海南省低放固体废物处置场建设方案探讨
2018-11-09吴宏董志强王洪祖
吴宏 董志强 王洪祖
【摘 要】指出了我国核电废物处置面临的挑战,介绍了海南省内各放射性废物产生单位,特别是海南核电的废物产生情况。通过对海南省低放固体废物处置场项目的必要性与可行性分析,结合废物源项统计与军民融合立项的趋势,提出了关于本项目建设原则、建设规模、场址选择、处置方式等方面的建设方案,并初步估算了项目总体投资。
【关键词】军民融合;低水平放射性废物;近地表处置场
中图分类号: TL941.3 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2018)18-0195-002
DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.18.087
【Abstract】Challenges for the radioactive waste disposal from nuclear power plants are pointed out in this paper.This paper introduces the radioactive waste generation units in Hainan Province,especially the waste generated in Hainan nuclear power station.Through the analysis of the necessity and feasibility of the project of the LLW waste disposal site in Hainan Province,combined with the statistics of waste source and the trend of military-civilian integration,this paper puts forward the construction plan including the construction principle,construction scale,site selection and disposal methods, then estimates the overall investment of the project.
【Key words】Military-civilian integration;Low level waste;Near-surface disposal facility
0 前言
目前,国家核安全局为解决核电放射性废物安全处置问题,要求在审批核电环评报告时要明确核电低放废物去处问题。各地为解决核电低放废物的安全处置,各地掀起了一阵处置场规划选址的热潮,如辽宁、山东、浙江、广东、福建、广西等省份都已规划了低中放处置场的建设并已启动相关选址工作,核电低中放处置场建设进入了宝贵的“窗口期”。
海南省处置场虽然尚未进入国家规划,但是海南由于天然的地理条件和国家政策的原因,废物外运至他省处置并不现实。随着海南省一二号机组产生废物,同时正开展三四号机组的前期立项工作,建设海南省处置场已成为越来越紧迫的现实问题。实际工作经验表明,处置场建设的“窗口期”是比较短暂的,如果错过,后续工作的开展将困难重重。如何利用这个“窗口期”快速推进海南省核电环保配套的项目,从而达到解决海南省放射性废物出路问题的目的,是一个值得认真研究的课题。
为了推进海南省处置场的立项与建设,需要开展提前布局与规划,编制项目的规划方案。海南省低放固体废物处置场的规划与建设,对保障海南省核电产业健康发展,人与环境和谐共存具有重要的意义。
1 项目必要性与可行性
1.1 项目背景
海南核电有限公司位于海南省昌江县北部,目前共规划5台核电机组,其中1、2号机组采用CNP650堆型,目前已投入商运;3、4号机组采用新华龙一号堆型,预计于2025年前后建设完成;另外还规划建设一座10MW的小堆,预计2025年前投入运行。具体见表1。
1.2 项目必要性
1.2.1 国家政策法规要求
随着我国核能产业的快速发展及放射性废物治理进程的加快,低放固体废物的产生量将迅速增加,如不能及时安全处置低中放废物会影响我国核能产业的可持续发展,也会危机公众健康、环境安全。海南省是一座孤岛,大量的核电废物外运并不现实,需立足本省建设核电环保配套设施以解决核电废物的最终去向问题。
1.2.2 已产生核电废物的压力
海南核电的1、2号机组分别于2015年、2016年正式投入商运,并开始产生低放废物,目前这些废物暂存于核电厂区内的暂存库中。废物在临时暂存库中暂存的年限不超过5年[2],因此在2020年前后,海南核电的废物就面临外运处置的迫切需求。
1.2.3 规划建设机组的需要
海南核电正规划建设的3、4号机组以及10MWe小堆目前都已经启动了前期立项工作。而在核电项目启动的同时,要同步解決中低放废物处置问题[1]。在上级审管部门对海南核电历次检查中,中低放废物去向问题也多次被提及。因此,若不及时启动处置场选址建设,解决海南核电中低放废物处置问题,可能会影响到海核在琼后续项目的推进及发展。
1.2.4 军民融合的需求
在海南,核电等民用核设施放射性废物的去向问题需要得到解决;而海南也是我国海军最重要的桥头堡,已建成的核潜艇基地和将要建成的核动力航母基地是我国南海战略的有力支撑。建设海南低中放废物处置场,解决海军基地的后顾之忧,能够保障这些民用和军用设施的顺利运行。
因此,在海南省建设低中放固体废物处置场不仅是必要的,而且是急需解决的紧迫现实问题,应尽快启动海南低中放固体废物处置场的选址建设工作。
1.3 项目可行性
1.3.1 国家关于处置场政策的明朗化
随着国家关于处置场政策越来越明确,规定了各个有核电省份解决核电废物的安全处置问题,并明确处置场前期选址立项的责任归于省一级政府。这些政策的出台有效推动了各地处置场前期工作的快速进行,也为地方政府和核电企业对于处置场选址立项加大了动力和压力。
1.3.2 地方政府的支持
实际工作经验表明,处置场的前期工作离不开地方政府的支持与配合。对于在海南省境内建设核电环保配套设施,海南省政府和昌江县政府都已明确表示了支持态度。
1.3.3 已初步选定候选场址
对于海南低中放固体废物处置场的选址,目前已开展了前期场址普选和踏勘工作,目前筛选出2个重点备选场址:棋子湾废旧铅锌矿和核电场址西南角。最终场址选择还要开展进一步的勘查与论证工作,初步暂定为紧邻核电场址。
因此,建设海南省低中放固体废物处置场是可行的,而且有许多有利因素。
2 源项调研分析
2.1 废物来源
海南省在运、在建、规划的核电机组以及其余核技术利用单位、军工设施装备都将产生低中放固体废物。总体来看,海南处置场的放射性废物来源主要有:
(1)海南核电已运行的1、2号机组以及规划建设的3、4号机组。
(2)规划建设的100MW小堆。
(3)海南省城市库以及其他核技术利用单位。
(4)海南省军工设施。
2.2 各產生单位废物量
2.2.1 海南核电
目前已知海南核电共规划建设4座核电机组。1、2号机组为CNP650,分别于2015、2016年投入商运。3、4号机组为新融合的华龙一号,预计2025年前后建设完成。
因此在运行阶段,海核4台机组产生低中放废物约11400m3废物。
退役期间产生废物量:在处置场处置容积计算时需考虑核电退役所产生废物量,退役阶段的废物根据相关调研,每台核电机组需处置废物的体积暂按照7000m3考虑。因此在退役阶段,海核4台机组产生低中放废物约28000m3废物。
在核电机组全寿期内,将产生低中放废物约11400+28000=39400m3废物。
2.2.2 10MW小堆
10MW小堆预计投入商运时间为2025年前后,在小堆机组全寿期内,将产生低中放废物约4600m3废物。
2.2.3 核技术利用废物
海南省城市废物库及其余核技术利用单位产生的放射性废物量非常少,因此在处置场源项分析时,城市库与核技术利用单位的废物量可忽略。
2.2.4 各军工设施
海南现有的军事设施也会产生一定量的废物。
2.3 废物量合计
2.3.1 废物总量
根据前文,海南省已建、已规划的核设施将要产生的废物总量约为51600m3。其中运行阶段产生废物量18600m3废物,退役阶段产生废物33000m3。
2.3.2 年产生废物量预测
根据前文分析,2025年前,只有海核1、2号机组与其它设施,年产生废物量为110m3;2025年至2030年,海核3、4号机组与小堆项目投入商运,年产生废物总量为250m3;2030年后,年产生废物总量约为290m3。
3 建设原则、规模和技术路线
3.1 处置场建设基本原则
根据前述,海南处置场有如下特点:一是处置废物体量较小,二是地方关系较为简单,三是场址地质条件较好。因此,提出海南处置场建设的基本原则如下:以快速的立项程序保质保量完成海南处置场的建设,保障公众与环境的安全。
3.2 处置规模与建设分期
海南低中放固体废物处置场规划处置总废物量5~6×104m3,收贮运行期100年,贮存监护期为300年。按照“统筹规划、分步实施,一次选址、分期建设”的原则进行处置场设计。
海南处置场的建设拟分三期进行。一期工程规划4000m3处置容量,可保障近20年的废物处置需求;二期工程规划10000m3处置容量,一、二期容量可保障海南省核电运行阶段的全部废物处置需求;三期工程规划30000~40000立方米处置容量,主要满足核电及其余设施退役阶段产生的废物处置需求。
3.3 场址选择
现阶段有两个重点备选场址,即棋子湾废旧铅锌矿和核电场址西南角。棋子湾废旧铅锌矿场址废旧的矿洞已无法重新利用,需要重新开挖处置巷道进行岩洞型处置;同时,如选用次场址需要解决铅锌矿的尾矿问题。而紧邻核电场址具有地质稳定,前期资料容易获得,近地表处置投资较少等诸多优点。根据前述的处置场建设基本原则,应优先选择紧邻核电场址建设海南处置场。
3.4 处置方式
低中放废物处置主要采用工程近地表处置和岩洞处置两种型式。据统计:截至2011年,世界上已建成约160个废物处置场,其中非岩洞处置场约占90%[3]。
处置场的选址应因地制宜,不同地区的地理环境、水文地质条件、社会发展情况等各不同,应根据拟选场址的具体条件,有针对性的选择非岩洞型近地表处置方式。为节约投资,简化工艺流程,本项目宜采用半地下式近地表的处置方式。
3.5 工程费用估算
本项目建筑安装工程费预计为5600万元,工艺设备购置费2800万元。
工程直接费合计8400万元。加上前期咨询设计费、建设单位管理费以及预备费等,工程总造价约为13000万元。
4 结束语
我国长期倡导并坚持放射性废物区域处置政策,但由于民众对放射性废物处置场的理解存在误区,对于建设处置场往往存在抵触情绪,致使项目征地与环保公示环节存在较大阻力,造成处置场建设比核电建设发展严重滞后[4]。而在海南省由于行政区域与地理位置的特殊性,放射性废物运往外省进行处置的可能性比较低。通过前期调研分析可知海南省内的放射性废物主要由海南核电产生,因此在昌江县内紧邻核电厂址的区域选址建设低放废物处置场是必要而且切实可行的。
通过军民融合的方式建设海南省低放固体废物近地表处置场,资金需求量较小,能够有效解决海南省内放射性废物的出路问题,切实保障核电事业的可持续发展以及省内环境与民众的长期安全,建议通过多方位资金筹措、简化理想程序等方式尽快推动该项目的立项与建设工作。
【参考文献】
[1]《放射性废物安全管理条例》,中华人民共和国国务院令,2011年第612号.
[2]《核电厂低、中水平放射性固体废物暂时贮存技术规定》,GB14589-1993.
[3]放射性废物近地表处置的安全评定[R].维也纳;国际原子能机构,1999.
[4]郭胜辉,王金民,刘虎平.铀矿山场址区建设低中放废物处置场可行性探讨.北京:铀矿冶,2015,3(3):Vol34.