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氣候變化背景下核電站延期問題(上)

2020-10-26 08:50  來源:嘿嘿能源heypower    核電  核電站  美國核電  土耳其角核電站

去年12月,位于美國邁阿密以南25英里處的佛羅里達州土耳其角(Turkey Point)核電站,其下的兩個反應堆成為世界上第一個獲得監管部門批準、持續運行80年的反應堆。這同時也意味著,上世紀70年代首次并網的核電站,可能一直運行到2050年之后。


去年12月,位于美國邁阿密以南25英里處的佛羅里達州土耳其角(Turkey Point)核電站,其下的兩個反應堆成為世界上第一個獲得監管部門批準、持續運行80年的反應堆。這同時也意味著,上世紀70年代首次并網的核電站,可能一直運行到2050年之后。

1.電站延期問題

類似土耳其角核電站這樣老化電站延期的情況并不罕見。 在美國目前獲準運行的95座反應堆中,只有5座的使用壽命不到30年,而超過一半的反應堆的使用壽命在40年或40年以上。 土耳其角反應堆可能是一個代表——許多可能的老化核反應堆中的第一個,尋求一直延期運行到本世紀中葉。 就在去年12月的決定之后不久,即2020年3月,美國核管理委員會(Nuclear Regulatory Commission)又批準了位于賓夕法尼亞州的兩座反應堆,類似于土耳其角一樣的延長期限。

美國商業核能及其支持者在追求這些電站延期的過程中,必須要面對美國核能隊伍老化和氣候科學現實發生的沖突問題。 現有的安全和環境要求未能提供必要的監督,無法確保安全性。

而且,由于反應堆進行了延期,運行時間變成了原先設想的兩倍,再加上發生的氣候變化,反應堆要面對以前沒有設想過的各種環境問題。

因此,現有的監管框架很難滿足延期的真正要求。

2.40年的壽命

在商業核電計劃開始時,美國當初設計并批準預計使用壽命為40年的反應堆。一旦40年許可證到期,法規要求反應堆所有人申請更新許可證,可能繼續運行20年。 然而,法規沒有明確規定反應堆許可證可以延期的次數。

土耳其角核電站去年收到的并不是第一次延期許可,而是第二次延期——監管機構稱之為延期后的續期許可證。 雖然最初的許可證時間框架是一個經濟決策,但40年的預計生命周期,也考驗了工程的穩定性。 在反應堆的整個使用壽命中,組成和容納反應堆的金屬和混凝土不斷受到核裂變釋放的中子沖擊。這會導致金屬失去彈性,變得易碎,并產生裂紋和裂縫。 設計用來保護人類和環境免受放射性物質照射的混凝土,也可能隨著時間的推移而老化。 為了確保反應堆繼續安全運行,那些設計壽命為40年的部件通常必須更換。雖然在技術上對某些反應堆部件是可以實現的,但更換畢竟還存在一些風險。 即使在技術上可以設想更換舊的反應堆部件,在經濟上卻往往不是這樣。 由于經濟上的限制,電站在許可證到期前關閉。

同時在可再生能源市場上,核電還要與廉價的天然氣競爭,因此,許多反應堆只能在政府或納稅人提供大量額外補貼的情況下繼續運營。

這些問題最終導致電站努力削減成本,包括減少一些保障公眾健康、安全和環境的工作。 根據目前的規定,現在的核電站可以運行60年。

3.核電站和氣候變化

退役是反應堆被拆除到不再需要采取輻射防護措施的過程。

以土耳其角為例,如果反應堆運行時間超過2050年,那么退役可能會延續到下個世紀,屆時由于氣候變化,導致海平面上升,佛羅里達州南部將被海水淹沒。 核電站和氣候變化并不能混為一談。雖然核能支持者認為核能是應對氣候危機的必要工具,但核能本身也面臨著氣候變化的風險。

因為反應堆需要大量的水來運行,所以大多數現有的核電站都坐落在海洋、湖泊或河岸上。但這意味著海平面上升、水溫升高和干旱加劇都將影響核反應堆發電的能力。

去年夏天在歐洲,由于氣溫升高和供水減少,數座核電站不得不暫時關閉。隨著氣候變暖和極端天氣事件頻發,這種情況必然會變得更加普遍。 尤其具有諷刺意味的是,坐落在佛羅里達州南端的土耳其角反應堆,是第一個獲得續簽許可證的反應堆。近50萬人居住在邁阿密核電廠北面,270萬人居住在更廣闊的邁阿密戴德縣。 土耳其角電站周圍自然環境有一個獨特、敏感的生態系統,也是海牛和美洲鱷魚等瀕危物種的家園。氣候變化已經直接給這些生物和資源帶來壓力,同時也加劇了核電站安全運行的挑戰。

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