核能除役市場將蓬勃發展

發布日期:2023年11月09日 / 來源:IAEA

英國塞拉菲爾德廠區除役預計將持續數十年

 

隨著世界各地許多核電廠接近其生命週期的終點,以核設施除役為基礎的新產業正在興起。 除了核電廠外,許多其他涉及核燃料循環的設施,例如研究中心和用過核燃料處理設施或廢棄物處理設施,在達到使用壽命時也需要除役。 從現在到 2050 年,全球的除役工作將總共花費數千億美元,而企業和投資者已經在鞏固自己的地位。

 

目前全球約有 420 座核子反應器在運轉。 預計到 2050 年,大約 200 座核子反應器將開始除役過程。除了反應器除役工作(從開始到結束可能需持續 20 年或更長的時間)之外,新的核設施設計也需要除役的專業知識。 目前全球有超過50座核子反應器在興建,在建造之前,每一座反應器都需要制定除役計畫,因此除役產業看起來擁有強勁的長期前景。

 

核子工程、建築、拆除和廢棄物管理公司,預計將成為除役產業主要的服務提供者,他們的工作是除污和拆除核設施,並進行場址復原,在考慮永續性和社會經濟因素下,以供未來可以安全地再利用。 核設施安全的拆除也必須考慮到對環境的影響,符合循環經濟原則,包括利用回收的金屬、電線和電纜,並將乾淨的混凝土與鋼筋混凝土分開。 同時,這項複雜的任務需要高的核子作業技能,必須擴大此一團隊能力,以避免未來出現核子作業技能的短缺。

 

為了保留知識並推動產業發展,原子能總署的國際除役網路平台為參與核設施除役和拆除的組織與個人提供一個論壇,以供分享經驗與知識能力。 原子能總署透過提供安全、法律和技術諮詢,並透過培訓課程和研討會以支持知識共享,協助各國規劃和實施除役作業。 它對促進廣泛的國際合作、進行技術審查和建立良好的作業、以及確保能從經驗中學習,均發揮著重要的作用。

 

國際原子能總署除役專家泰蒂安娜·基洛奇茨卡(Tetiana Kilochytska)說:「該網路平台匯集了參與核設施除役和拆除的組織和個人,它有助於傳播與除役過程 的相關訊息,例如分享最佳作業和創新,以加強世界各地除役業界的合作與協調。」

 

負責英國塞拉菲爾德(Sellafield)電廠的除役團隊是分享其專業知識以協助他人的組織之一,該地點擁有一系列核設施,包括核子反應器、用過核燃料處理設施以及廢棄物處理廠。位於塞拉菲爾德的考爾德霍爾(Calder Hall)核電廠於 1950 年代投入運轉,是世界上第一座商用核電廠,由於包括佔地面積緊湊的大量老化核設施,意味著在除役期間,於專業工作現場必須開發創新和獨特的解決方法,包括數位化和機器人技術等。

 

「這是一個非常複雜的核除役挑戰,」。塞拉菲爾德有限公司的麥克蓋伊說。

 

「這是因為在一個擁擠的地點,核設施數量眾多且性質多樣化,我們必須應對各式的廢棄物挑戰,包括儲存在水下池塘中的廢棄物以及從非常大與複雜的核設施中清除的廢棄物。」

 

塞拉菲爾德電廠的除役工作於 1980 年代開始,預計將持續整個21世紀,甚至更久。 這些豐富的經驗意味著塞拉菲爾德將處於理想的位置,可以與國際除役界分享其特有的專業知識和經驗,它已經實施了新流程,以簡化和加速運轉後核設施場地有關放射性廢棄物的處理,並可分享其拆除結構的知識與能力,以幫助工程師未來設計更容易拆除的設施。

 

此外,與塞拉菲爾德有限公司合作的供應鏈投資,顯示了進入核工業公司的潛在經濟利益。 2021 年,英國核能除役管理局(負責監督塞拉菲爾德核電廠除役的公共總署)將40 億美元年度預算的約 55% 用於合作夥伴公司提供的服務。

 

加速除役

多年來實施除役計畫所獲得的經驗,可以用來縮短除役計畫的工期,減少各種項目花費的年數可以顯著減少預算,因為勞工成本是佔計畫成本很大的一部分。 美國最近啟動的商業核子反應器除役計畫,旨在將主要階段的拆除時間(不包括與許可證終止相關的活動)縮短到五至七年,約為目前此階段全球平均所需時間的一半。

 

透過優化專案主要的活動及拆除與廢棄物管理之間的互動,可以縮短專案完成所需的時間。良好的專案管理以及核設施所有者和供應鏈之間的良好關係至關重要。 塞拉菲爾德等主要項目,通常是根據期限長達十年的合同,與供應鏈制定長期的合作方式。

 

儘早獲得除役核准亦有助於縮短核設施解除管制所需的時間。 德國最近計劃在永久停止運轉的同時就獲得除役許可。 這種方法要求在永久停止運轉之前要進行詳細的規劃與相關的安全評估。

 

除役專案會產生大量需要有效管理的材料。 有機會回收或再利用大量此類材料,並能夠快速處置必須作為廢棄物進行管理的材料,是降低整體成本的關鍵,也是未來加速除役作業的重要因素。