內陸核電廠環(huán)境安全性評估與分析

黎 為，莫 超

（中國核動力研究設計院，四川 成都 郵編）

內陸核電廠環(huán)境安全性評估與分析

黎 為，莫 超

（中國核動力研究設計院，四川 成都 郵編）

通過對比國外已建內陸核電廠正常運行時的環(huán)境安全性影響，分析嚴重事故的環(huán)境風險，將我國內陸核電廠的選址要求和國際相關規(guī)定進行比較分析，從而評估我國擬建內陸核電廠的環(huán)境安全性影響，得出的結論是我國發(fā)展內陸核電是安全可行的。

內陸核電廠；環(huán)境安全評價；國外已建內陸核電廠

自改革開放以來，我國經濟平穩(wěn)較快發(fā)展，與之相適應的能源產業(yè)也得到了快速發(fā)展。近幾年，為減少碳排放和能源消耗，我國能源結構開始轉型，向著低碳清潔的方向發(fā)展。

《中國的能源政策》明確 “核電是一種清潔、高效、優(yōu)質的現(xiàn)代能源”［1］。截至2016年年底，我國商運核電機組共35臺，占全國電力裝機約2．04%。按照 《核電中長期發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年，調整）》，到2020年，我國核電裝機容量約58 000MWe，在建機組容量30 000MWe。要實現(xiàn)2020年非化石能源占比達15%的目標，及更長遠的經濟目標，核電預期會有較大發(fā)展空間。同時，為實現(xiàn)核電發(fā)展的戰(zhàn)略意義，內陸地區(qū)規(guī)模發(fā)展核電將成為必然趨勢。

對于內陸核電建設，我國有關政府部門一直持十分謹慎的態(tài)度。特別是福島核事故后，社會公眾對于內陸核電建設的疑慮明顯增加。本課題的目的是通過分析內陸核電廠正常運行的環(huán)境輻射影響，分析嚴重事故的環(huán)境風險，將國際上已建成的內陸核電廠與我國內陸核電廠的選址要求和相關規(guī)定進行比較分析，從而評估我國擬建內陸核電廠環(huán)境安全性影響。

1 國外已建內陸核電廠的環(huán)境安全性評價

核電廠廠址分濱海和內陸兩類。國外已建核電站中，內陸濱河、濱湖核電廠機組總數(shù)量略高于濱海機組。本文以美國和法國的內陸核電廠為例，考察核電廠正常運行時的環(huán)境輻射影響評價和嚴重事故時的環(huán)境風險評估。

1．1 美國、法國內陸核電廠的基本情況

美國內陸核電廠共39座，64臺機組，占美國核電機組總數(shù)的61．5%。美國雖然是人均水資源量較高的國家，但水資源分布極不均勻，大多分布在密西西比河流域及其以東至大西洋沿岸的區(qū)域。

法國大部分核電廠均建在內陸地區(qū)，為濱河核電廠，開發(fā)建設的時序上，內陸核電廠早于沿海核電廠。目前，法國商業(yè)運行的核電站有19座，共59臺機組，其中濱河核電廠，即內陸核電廠有14座，共40臺機組，核電廠數(shù)量為其總數(shù)的74%，機組數(shù)占比為69%。

上述兩國內陸核電廠裝機總數(shù)均高于沿海核電廠裝機數(shù)量，基于合理的廠址分布，沒有出現(xiàn)核電廠用水不足的情況，也沒有出現(xiàn)與居民用水的矛盾［2］。

1．2 內陸核電廠正常運行期間的環(huán)境輻射影響評價

內陸核電廠正常運行期間重要的環(huán)境問題主要為放射性流出物的環(huán)境輻射影響。

美國核電廠的環(huán)境特征具有多樣性，截至2010年已有2 000／堆·a的運行經驗反饋。在核電廠放射性流出物排放控制方面，美國核管理委員會在聯(lián)邦法規(guī)10CFR 50的附錄I中給出了放射性流出物排放設計實施ALARA （合理可行盡量低）原則的劑量約束值［3］（見表1）。

表1 10 CFR50附錄I設計目標和劑量準則一覽表Table 1 10 CFR50 Appendix I Design objectives and dosage criteria

美國內陸壓水堆核電廠放射性流出物排放的年度報告顯示，其放射性流出物排放控制在國際公認的ARALA的水平，所產生的環(huán)境輻射影響處在美國平均環(huán)境本底輻射水平的漲落范圍。

美國的核電廠監(jiān)管部門因此評價核電廠放射性流出物排放的環(huán)境輻射影響屬于有共性的小影響［4］。

截至2010年，法國內陸核電廠，已有1 000／堆·a的運行經驗反饋。法國內陸核電廠放射性流出物排放控制在國際公認的ARALA水平，所產生的環(huán)境輻射影響處在法國平均環(huán)境本底輻射水平的漲落范圍。

對2002—2011年法國內陸核電廠氣載流出物排放的統(tǒng)計分析表明，法國內陸核電廠保持了良好的氣載流出物排放控制記錄，結合 《法國內陸核電廠放射性液態(tài)流出物的排放控制與評估》報告［5］中對液態(tài)流出物排放的評估，說明了法國內陸核電廠運行對環(huán)境的輻射影響是輕微的。

1．3 內陸核電廠嚴重事故環(huán)境風險的評估

美國運行核電廠和擬建核電項目均已開展了以三級概率風險評價為基礎的嚴重事故環(huán)境風險評估，得出的結論是［6］：內陸核電廠嚴重事故的環(huán)境風險與沿海核電廠沒有趨勢差別；采用先進壓水堆堆型后，美國內陸擬建核電項目的堆芯損傷頻率和大量放射性物質釋放頻率進一步降低，可以使得嚴重事故的環(huán)境風險遠低于根據(jù)美國社會風險水平合理確定的安全目標。

2 國內擬建廠址的基本情況和安全性評價

2．1 我國內陸擬建廠址的選址要求

我國核電廠廠址選擇是根據(jù)國家核安全法規(guī)標準，按照國家的能源政策、國家中長期發(fā)展規(guī)劃和國家對核電建設前期工作的規(guī)定進行，執(zhí)行標準充分參考國際原子能機構頒布的法規(guī)和導則制定。核電廠廠址選擇包括針對有關設計基準和評定。［7］在實際選址過程中，按照廠址所在地區(qū)的極端事件 （可能最大地震、可能最大降水等）確定廠址設計基準，并在某些選址因素中，為適宜我國具體情況做出了嚴格要求，如地震條件［8］。我國通過初步可行性研究確定的內陸核電優(yōu)先候選廠址，均處于地震活動水平很低的地區(qū)。

在內陸核電廠址的防洪設計方面，除了前面提到利用 “可能最大”事件確定廠址的設計基準洪水位以外，與美國、法國在內陸沖積平原也可建造核島 （反應堆廠房）不同，目前我國內陸核電廠選址時采用合適的山體，直接開挖后利用天然基巖形成核島地基。這一建設方式使得廠坪標高可以大于設計基準洪水位，在確保廠址為 “干廠址”的同時留有一定安全裕度。我國部分內陸擬建核電廠防洪設計指標如表2所示。

表2 我國部分內陸擬建核電廠防洪設計指標Table 2 Flood control indicators of some Inland NPP of China

2．2 我國內陸擬建廠址的安全性評價

對于內陸核電廠放射性液態(tài)流出物的排放，我國已制定嚴格的審管要求，可以確保排放口下游1km滿足我國飲用水標準中的放射性指標要求。

我國與美國、法國內陸核電廠所在受納水體的平均流量和水彌散條件總體相當，部分廠址的水彌散條件還優(yōu)于美國和法國。我國內陸地區(qū)具備符合核電廠排放管理要求的廠址，水彌散條件不構成我國內陸核電選址和建設的顛覆性因素［9］。

我國部分內陸核電廠址較多出現(xiàn)低風速條件，但長期大氣彌散因子和短期大氣彌散因子估算結果表明，這些廠址是可以接受的［10］。

同時，我國內陸核電廠的建設單位和設計單位正在努力采取各種工程措施，來減少環(huán)境輻射影響，包括：內陸核電廠將在沿海核電廠的設計基礎上進一步優(yōu)化放射性廢液處理系統(tǒng)；對于放射性液態(tài)流出物的排放，采用擴散器加大排放口近區(qū)的初始稀釋；對于中小河流沿岸的內陸核電廠，考慮增大放射性液態(tài)流出物排放監(jiān)測貯罐的設計容量，以避開枯水期排放等。

3 結論

基于以上分析，得出如下結論：

1）國際上，內陸核電廠與沿海核電廠幾乎是平均分布。其中，美國內陸核電廠機組數(shù)量所占比重為61．5%，而在法國更是高達69%；

2）從國際上正常運行的內陸核電廠得到的數(shù)據(jù)表明，核電廠周圍的輻射劑量僅隨當?shù)刈匀槐镜诐q落，遠遠低于國家規(guī)定的輻射劑量限值；

3）我國內陸核電廠選址與國際標準接軌，制定了嚴格的審管要求，所選廠址安全性高，通過采取各種工程措施，能有效減少環(huán)境輻射影響。我國發(fā)展內陸核電廠是安全可行的。

［1］國務院．《中國的能源政策 （2012）》白皮書 ［EB／OL］．（2012－10－24）［2017－01－02］．http：／／www．gov．cn／jrzg／2012－10／24／content＿2250377．htm．

［2］中國核能行業(yè)協(xié)會課題組．美國內陸核電廠水環(huán)境影響的評估，內陸核電廠水環(huán)境影響的評估附錄1［R］北京：中國核能行業(yè)協(xié)會，2011．

［3］NRC．NRC Raegulations 10CFR Part 50：Domestic Licensing of production and utilization facilities ［R］北京：中國核能行業(yè)協(xié)會，2011．

［4］US NRC．Generic Environmental Impact Statement for License Renewal of Nuclear Plants，Main Report，Draft Report for Comment，NUREG－1437，Vol．1，Version 1，July 2009．

［5］中國核能行業(yè)協(xié)會課題組．法國內陸核電廠液態(tài)流出物的排放控制與評估，內陸核電廠水環(huán)境影響的評估附錄2［R］北京：中國核能行業(yè)協(xié)會，2011．

［6］NUREG－1150，Severe Accident Risks：An Assessment for Five U．S．Nuclear Power Plants．

［7］《注冊核安全工程師崗位培訓叢書》編委會．核實全專業(yè)實務 （修訂版） ［M］．北京：中國環(huán)境出版社，2013．

［8］國家核安全局．核安全導則核電廠廠址選擇中的地震問題：HAD 101－01 ［S］．1994．

［9］中國核能行業(yè)協(xié)會課題組．內陸核電廠水彌散條件的評估 ［R］北京：中國核能行業(yè)協(xié)會，2013．

［10］中國核能行業(yè)協(xié)會課題組．內陸核電廠大氣環(huán)境輻射的評估 ［R］北京：中國核能行業(yè)協(xié)會，2013．

Studies on Environment Safety of Inland Nuclear Power Plants

LI Wei，MO Chao
（Nuclear Power Institute of China Chengdu，Sichuan Prov．China）

Through study on environment safety of inland nuclear power plants（NPPs）of China，the impact of environment safety of international inland nuclear power plants under normal operation is studied，and the environmental risks of serious accidents are analyzed．Moreover，the siting requirements between international and Chinas nuclear power plants are comparatively studied．The conclusion is that China is safe and feasible to develop inland nuclear power plants．

inland nuclear power plants；assessment of environment safety；international inland NPPs

TM623 Article character：A Article ID：1674－1617 （2017）03－0435－04

TM623

A

1674－1617 （2017）03－0435－04

10．12058／zghd．2017．03．435

2017－04－11

黎 為 （1986—），女，四川成都人，碩士，工程師，現(xiàn)主要從事核電前期管理工作 （E－mail：45924875＠qq．com）。

（責任編輯：白佳）