近岸海岛核电厂址特点分析

林建高

摘  要：随着滨海核电厂址开发难度的逐渐加大，近岸海岛因其独特的陆海资源优势和区位条件成为核电发展的重要选择之一，但同时近岸海岛核电厂址又不得不在行政审批、环境保护、应急等方面面临特殊的困难。本文针对近岸海岛核电厂址与滨海核电厂址相比的主要特点进行分析，并对于海岛核电厂址开发主要关注的重点问题进行探讨，为后续近岸海岛核电厂址的开发提供参考。

关键词：核电 近岸海岛 滨海 选址

中图分类号：TM623           文献标识码：A             文章编号：1674-098X（2021）04（c）-0085-04

Analysis of the Characteristics of Nearshore Island-Nuclear Power Plant Site

LIN Jiangao

（CNNP Xiapu Nuclear Power Co.，Ltd.， Ningde， Fujian province， 355100  China）

Abstract： As the difficulty of developing coastal nuclear power plant site is gradually increasing， nearshore island has become one of the important choices for nuclear power development because of its unique advantages in both resources and location conditions. But at the same time， offshore island nuclear power plant site has to face special difficulties in administrative approval， environmental protection， emergency response and other aspects. This paper aims at the analysis of the different characteristics between nearshore island nuclear power plant site and coastal nuclear power plant site， discusses the key issues of island nuclear power plant site development， so as to provide references for the follow-up development of nearshore island nuclear power plant site.

Key Words： Nuclear power; Nearshore island; Coastal; Site selection

1  開发海岛核电厂址的意义

核电厂的厂址选择受地质地震条件、水源与水文、气象资料、交通运输条件、电网条件、人口分布和密度及其他诸多因素的影响与限制，核电厂址资源相对稀缺。我国滨海基岩核电厂址基本筛查完毕，再开发条件优良的滨海核电厂址的难度越来越大，而国家对于内陆核电厂址的开发尚未作出决策，海岛因其独特的陆海资源优势和区位条件成为核电发展的重要选择之一。

我国是一个海洋大国，海岛众多，拥有面积大于500m2的海岛7300多个，大部分海岛分布在大陆沿岸海域，距离大陆不足10km的海岛约占70%左右;基岩岛的数量约占93%，为近岸海岛核电的开发创造了良好的基础条件。目前，国内已有宁德核电、霞浦核电两个核电基地选择了在近岸海岛上建设。本文主要以霞浦核电为例，就近岸海岛核电厂址与普通滨海核电厂址相比，对存在的主要特点进行简要分析。

2  海岛核电厂址的优势

2.1 周边人口相对较少

根据《核动力厂环境辐射防护规定》（GB6249-2011）、《核电厂总平面及运输设计规范》（GB/T 50294-2014）的规定，核电厂必须在周围设置不小于500m的非居住区、不小于5km的规划限制区;核电厂应尽量建在人口密度相对较低、离大城市相对较远的地点，规划限制区范围内不应有1万人以上的乡镇等，并对事故情况下周边居民的集体剂量限定了约束值。

我国的海岛中约94%的海岛为无人居住海岛[1]，岛上无常住居民，不需要开展居民搬迁。海岛与陆地相隔，与该厂址邻近的陆地相比，按统计距离计算覆盖的陆域面积正常情况下会有所减少，大概率可有较低平均人口密度。例如霞浦核电所在的长表岛厂址周边1km范围内没有居民，5km范围内平均人口密度19人/km2，20km范围内平均人口密度为204人/km2，按照人口密度法分类，属于福建省Ⅰ类核电厂建设厂址。而该厂址西南方向7km的界石滨海厂址，1km范围内有居民533人，5km范围内平均人口密度为192人/km2，20km范围内平均人口密度为109人/km2，按照人口密度法分类，属于福建省Ⅱ类核电厂建设厂址。人口量少的优势可使厂址更容易满足GB6249的剂量约束要求，同时更有利于开展厂外应急，降低社会关注度和公众接受难度。

2.2 取水水深条件较好

水深是决定取水口位置的首要条件。取水口无论布置在何处，其首先要保证有足够的水深，满足核电厂的取水要求。核电厂取水设计低水位（DBL）采用最低天文潮叠加最大可能风暴减水来计算，通常布置在海图水深约5m处[2]。而很多滨海厂址近区域海域水深都无法满足该要求，田湾核电、红沿河核电、台山核电等核电厂采用了建设、维护难度更大且投资更高的管涵或明渠和管涵结合的方式解决远距离取水的问题，其余核电厂也都基本修建取水明渠来解决取水问题。相比之下，海岛周边水深通常比同区域陆地周边水深更深，例如，霞浦核电在岛屿周边水深就可达到10m，工程采取了在厂址南侧贴岸港池取水方案，减少循环水的取水距离;而与该厂址相邻的界石侯选厂址经初步研究，需要修建取水明渠长度约1.3km。

2.3 取水安全更易保证

取水安全是核电厂安全的重要一环，从历史数据统计看，我国目前投入运营的核电厂址都发生过取水系统堵塞事件，其他国家核电厂近10年也发生了上百起取水系统堵塞的事件。核电厂取水系统堵塞问题不但可能导致机组被迫降功率或停堆停机，甚至会对核电厂最终热阱的可用性构成威胁[3]。其中引起取水系统堵塞的主要有海生物及紫菜、麦秸秆、毛竹等海上漂浮物。据波浪理论，波浪进入浅水后，波速和波长随着水深变浅而减小，在波浪折射现象的作用下，最终趋向于与海岸线垂直。当海上漂浮物随着波浪进入到近岸浅水区时，经过波浪折射作用，导致海上漂浮物几乎都集中在岸滩海湾里[4]，从而更靠近外海的岛屿周边海上漂浮物通常比同海域海湾内少。

此外，对比国内部分海域水文测验成果，更靠近外海区域，水动力相对更强，例如霞浦核电取水口的水文观测点水流流速约比同区域靠近陆地方向2km位置的另一观测点流速大了约25%～40%。较强的水动力有利于降低取水口的卷吸效应，更容易保证取水安全。

2.4 有利于减小温排水影响

温排水的影响是核电厂工程设计的重点关切因素之一。一方面，核电厂温排水对周边海域生态环境和利益相关方的影响是海域使用论证和海洋环评的重要考察内容，温排水的影响范围和程度直接影响核电厂的海工布置方案，对电厂的投资成本影响巨大。另一方面，取水温升与核电运行的经济性直接关联，一般情况下，电厂取水温度每升高2℃，电厂冷却效率降低1%[5]。

温排水的影响主要取决于区域水动力情况、取排水口与流场的关系、取排水口的结构设计、海域水深、海水表面散热系数等因素。有研究表明在同等条件下，总体上水深、潮差或流速越大，温升线包络面积越小[6]。而海岛厂址相对有如下优势：一是更靠近外海的海岛厂址潮差、流速等水动力作用更为显著，水体的弥散作用更强;二是周边水深更深，相对热环境容量更大;三是水面风速相对较大，同等条件下水面综合散热系数更大，利于水体散热;四是所面对的海域更广，海工布置的选择空间更大;五是离陆地岸线更远，温排水影响生态保护岸线、潮间带等环境敏感区的可能性相对小。在以上因素的作用下，海岛核电厂址在控制温排水影响范围、取水温升等方面具有独特的优势。

2.5 有利于大件运输

为了减少疏浚工程量，以及避免后期冲淤影响，码头航线应尽量利用自然水深，避免在浅滩上开挖港池。海岛周边水深更深的特点同样为核电自建大件码头创造了有利条件。

3  海岛核电厂址面临的挑战

海岛核电厂址在具有上述优点的同时，根据前期海岛厂址开发经验，海岛核电厂址的种种特点同样会给实际开发工作带来一系列的困难，需要在海岛核电厂址开發过程中给予高度关注。

3.1 审批难度更大

近年来，国家对海洋、海岛环境保护管理日趋严格，陆续出台了《中华人民共和国海岛保护法》《中华人民共和国海洋环境保护法》《无居民海岛开发利用审批办法》《防治海洋工程建设项目污染损害海洋环境管理条例》等法律法规，海岛核电在像滨海核电一样上报用海申请的同时，还需要将用岛申请上报国家审批。海岛厂址需要考虑国家和地方海岛保护利用规划、海洋功能区划、海洋主体功能区划、海洋环境保护规划、生态红线、海洋环境保护规划、生态功能区划、海岸带保护与利用规划等，尤其是海岛保护利用规划是海岛厂址所特有的。相关规划的符合性都是项目开发的前置条件，是用岛申请过程中的审评方关注的重要因素。

在海岛厂址开发过程中应全面了解涉及的相关规划，若有不符则及时申请调整，避免影响项目环评、可研、用海用岛等行政许可审批。

3.2 环境保护要求更高

无居民海岛通常都具有特殊的生物群落，保存了一批珍稀物种，形成了独特的生态系统。而海岛与陆地相比，面积狭小，地理环境独特，生态系统脆弱，一旦遭受人类活动的破坏就很难恢复[7]。

为了加强无居民海岛管理，自然资源部2017年下发的《无居民海岛开发利用项目论证报告编写要求》中提出，无居民海岛的开发利用除了要符合各级规划要求的前提下，还要有包括植物、动物保护、生态化岸线建设、建立生态监测站在内的完善的生态保护和修复措施，对核电厂建设和运行过程中的生态保护工作提出了更高的要求。

海岛项目在选址过程中，应提前研究岛上生态情况，尤其是珍稀动物情况，排除生态保护方面的厂址颠覆性因素。在项目建设过程中和建成后，还需按照相关管理单位要求落实好生态保护和修复措施。

3.3 总平面布置困难

由于国家在海岛、海洋保护上面有严格的规定，应该尽可能地减少征用岛屿和开展填海，在紧缩子项用地面积的同时，现有霞浦、宁德两个海岛核电厂址都不得不将部分厂前区子项在岛外建设，其中宁德核电5号、6号机组将除了与生产运行紧密相关子项之外的其余子项都布置在了岛外。

由于海岛资源的稀缺性和不可逆性，我国海洋主管部门对海岛的使用保持非常谨慎的态度，原则上不允许通过围填海将岛屿与陆地或其他岛屿相连。宁德核电、霞浦核电都是通过桥梁将岛屿与陆地相连，而桥梁的建设成本、维护成本和建设工期都远高于海堤。我国海岛呈明显的链状或群状分布，大多数都以群岛的形式出现。现有两个海岛核电厂址的紧邻位置都有需要避让的其他岛屿，为了防止海岛灭失，两个核电采用了在临近位置修建直立挡墙的方式，产生了较高的额外投资成本。

在海岛核电厂址选址过程中，应着重对周边海岛分布情况进行调研，并充分考虑海岛的可利用面积，尽可能选择面积满足全部子项布置的岛屿。

3.4 符合应急要求难度更大

根据《核电厂核事故应急管理条例实施细则之一——核动力厂营运单位的应急准备和应急响应》（HAF002/01，1998年5月12日）、《核动力厂营运单位的应急准备和应急响应》（HAF002/01，2010年8月）和《国家核应急预案》（国务院，2013年6月30日）、《核电厂总平面及运输设计规范》（GB/T 50294-2014）等规范对核电厂的应急的要求，参照国内外核电厂设计惯例，厂址应设置不同方向的主要和次要进厂道路，从而使厂内人员在撤离时可尽量不近距离通过事故反应堆，并尽可能避开放射性烟羽的影响[8]。而我国海岛大都只有一个方向靠近陆地，如果要建设两个不同反向的进厂道路则可能需要建设大型跨海桥梁，投资巨大，无法实现。

此外，桥梁作为当前海岛厂址的唯一应急通道，桥梁的可靠性显得尤为重要。随着交通工具可靠性的不断提高，在开发海岛核电厂址的同时，建议进一步深入研究就地隐蔽、海上应急、空中应急等辅助应急手段[9]。

3.5 部分島屿历史遗留问题仍未解决

由于我国《海岛保护法》2010年才生效，《海岛保护法》生效前，部分无居民海岛发放了土地证、林权证，以及集体租赁合同或承包合同等多种使用权证，《海岛保护法》生效后许多历史遗留问题长期没有得到解决[10]。例如霞浦核电海岛开发利用申请过程中，审管单位发现所在的长表岛发放过土地证，导致审批一时陷入僵局。在开发海岛时，必须要对该岛的历史遗留问题了解清楚并予以彻底解决，避免对后续工作产生影响。

4  海岛核电厂址开发的思考与建议

随着沿海经济的不断发展，滨海核电厂址日益紧缺，海岛核电厂址因其独特的经济效益、公众效益优势，必将成为未来核电发展的一个重要选择。各海岛厂址的地质条件、地形条件、周边海域环境等条件的不同，所展现的优劣势也会存在很大差别。在核电厂址选择和开发工作中应针对具体厂址开展有针对性的专题调查，并在调查成果的基础上具体分析。

针对海岛核电厂址的特殊性，在开发过程中应该首先高度关注厂址所在区域的相关国土空间规划和开发、保护规划，避免政策上的颠覆因素，提前开展不符合规划的调整。其次，重点优化总平面布置方案，使填海、温排水等避让环境敏感区。此外，根据海岛厂址的特点创新和优化应急方式，考虑除常规应急道路之外的其他辅助手段。最后，应该严格执行海岛保护与开发的相关法规和政策，集约用岛，严格落实生态监测和保护措施。

参考文献

[1] 全国海岛综合调查领导小组办公室.全国海岛资源综合调查报告[R].北京：海洋出版社，1995.

[2] 陈锋.中国滨海核电厂取水明渠口门布置原则[J].核安全，2009（02）：25-29.

[3] 吴彦农，王娅琦，候秦脉，等.海洋异物堵塞核电厂取水系统事件的经验反馈[J].核安全，2017，16（1）：26-32.

[4] 曹凯飞，刘世昌.无居民海岛近岸海漂垃圾收集技术应用研究[J].人民长江，2021，52（1）：134-138. DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2021.01.022.

[5] 侯树强，汤本靖，王彦龙，李京，孙钦帮. 滨海核电厂温排水相关若干问题研究[J]. 海洋环境科学，2019，v.38;No.179（6）：927-932+938.

[6] 刘荣，王义刚，黄惠明，等.沿海电厂排水口水深与流速对温升影响范围研究[J].水道港口，2017（1）.

[7] 杨晴.无居民海岛开发利用现状和展望[J].绿色科技，2015，000（001）：24-26.

[8] 黄有槽.核电厂道路分类及设计的探讨[J].中国科技纵横，2014，（11）：125-126. DOI：10.3969/j.issn.1671-2064.2014.11.090.

[9] 方明豹，黄佳钰. 海岛核电项目开发探索与思考[A].中国核能行业智库丛书（第三卷）2021.

[10] 周超.开发无居民海岛得先算好“生态账”[N].中国自然资源报，2020-09-04.