我国核电厂退役现状及思考

曹俊杰　陈戏三

【摘 要】面对国外广阔且竞争激烈的核电厂退役市场，为了解决我国核电厂的退役需求，同时为竞争国外核电厂退役市场提前做准备，对我国目前的核电厂退役形势进行了分析，对我国核电厂退役管理现状和技术现状进行了研究，从法规标准、退役资金、退役资源、退役技术、人才培养、国际合作等方面，分析了目前存在的不足，并结合国外核电厂退役成熟经验提出了建议。

【关键词】核电厂退役；退役技术；退役管理；退役趋势；退役市场

【Abstract】In the face of the vast and competitive market for Nuclear Power Plant（NPP） decommissioning in overseas， to solve problems of decommissioning for NPP in China， and to make preparing for participating in foreign market competitions， the NPPs decommissioning trend and the current technical and management level in China were summarized and analysed. Points at the shortcomings in decommissioning regulations and standards， funds， sources， technologies， personnel training， international cooperation and so on， some useful suggestions for decommissioning of NPP are summarized based on foreign mature experiences.

【Key words】Decommissioning of Nuclear Power Plant； Decommissioning Technology； Decommissioning Management； Decommissioning Tendency； Decommissioning Market

0 前言

核电厂生命周期包括选址、设计、建造、运行和退役，退役作为其生命周期的最后一个阶段，是全生命周期管理中的一个重要环节，是核电健康、稳定、持续发展的基础和保障，关系到国家能源产业体系的发展，攸关国计民生和环境安全。

截至2014年9月，全世界已永久关闭的核电机组共149台，但是已完成退役的商用核电机组仅17台。全世界核电机组预计在未来15年到20年内迎来历史上第一轮退役高潮；到2030年，全球预计将有200多台核电机组关闭，退役市场规模预计超过1000亿美元，最大的退役市场位于欧洲，约占全球退役核电机组的70%左右；2030年之后，美国的大部分核电机组将陆续达到延长后的寿命，随着这些反应堆进入关闭和退役高峰期，全球核电反应堆退役市场规模将继续保持增长[1-2]。面对广阔的核电厂退役市场和艰巨复杂的核电厂退役工程，美国、英国、法国、日本等国家的核技术服务商表现活跃、竞争激烈，美、欧核电退役市场基本被内部供应商牢牢掌握，已经形成市场垄断，但新晋退役服务商也开始着眼世界市场。我国在“一带一路”宏观战略背景下，国家鼓励优势企业进入国际核电站退役治理市场，参与国际竞争，为国内优势单位进军国际市场提供了良好的契机。在大好形势的驱动下，我国也在近几年开始着手规划并开展核电厂退役相关准备工作，也在积极展开国际合作。

1 核电厂退役形势

截至2015年4月25日，我国运行的核电机组共23座，装机容量2120万千瓦。在建核电机组26台，装机容量2850万千瓦，在世界上在建核电机组数量排第一位[3]。《国家能源发展战略行动计划（2014-2020年）》提出，适时在东部沿海地区启动新的核电项目建设，研究论证内陆核电建设，到2020年，核电装机容量达到5800万千瓦，在建容量达3000万千瓦。因此，国内核电事业将在未来5年内进入大规模发展期。

我国核电厂建设始于20世纪80年代中期。秦山一期1991年投入运行，即将在2021年达到设计寿命并面临退役。设计寿命过半的还有大亚湾核电厂的2台机组，运行也已满20年，将在2033年开始陆续进入退役阶段。按设计寿命计算，如图1所示，到2041年至2045年，我国核电厂退役数量将出现第一个高峰，共有6台机组面临集中退役；到2051年至2055年，出现我国核电厂退役的第二个高峰，将有10台机组面临退役。由此可见，我国近期有秦山一期的退役，远期有即将到来的大规模核电的集中退役，退役准备工作迫在眉睫。若考虑运行许可证延续20年，则我国首座核电厂将在2041年开始退役，到2051年至2055年，将会有2台机组面临退役。

2 核电厂退役管理现状

2.1 法律法规及标准现状

我国法规标准分为四个层次：国家法律、行政法规、部门规章和标准。我国20世纪70年代开始发展核电，80年代初国家核安全局成立后，参照IAEA的核安全要求和导则，陆续编制了我国的核安全方面的法规和导则，即HAF和HAD系列。同时，国家标准局和核工业标准化所组织编制了核工业领域的工业技术标准，即GB系列和EJ系列。

国家法律是法规标准体系的最高层次，起决定性作用。与核电厂退役活动有关的国家法律主要有《中华人民共和国放射性污染防治法》、《中华人民共和国环境保护法》等十余部，涉及放射性污染防治、职业病防治、环境保护、安全生产等领域，从整体上对退役活动进行了规范和约束。《原子能法》作为核能领域最核心的基本法，已列入立法计划，尚未出台，《核安全法》的编制工作已进入送审阶段，有望近期出台。

行政法规即国务院条例，是国家法律在某一方面的细化，规定了该方面的法律要求，并具有法律效力，主要有《放射性废物安全管理条例》、《民用核设施安全设备监督管理条例》等十余部，涉及放射性废物管理、环境防治等方面，规定了相关管理部门的义务和运行机构的法律责任，针对核电厂退役的条款较少，但是其关于放射性废物、材料，以及安全方面的条款，在核电厂退役中的安全、核废物管理及运输操作等方面可提供执行依据。

部门规章是较为具体的规章制度，目的是确保法律、法规的贯彻实施，有明确的执行措施，主要有《放射性废物安全监督管理规定》、《核电厂放射性废物管理安全规定》等十余部，以及核安全法规HAF系列，共11个系列，囊括了核安全监管的主要内容，但对退役方面的规定内容甚少；《设施退役安全规定》作为HAF系列的重要补充，编制工作已进入送审阶段，有望明年颁布实施。另外，国家核安全局制定了一些与HAF系列一一对应的支持性文件，即核安全导则HAD系列，其层次低于部门规章，在实践中视为强制性执行依据。在核电厂退役方面，给出了原则性的要求。

标准一般由标准化管理部门制定，主要包括国家标准（GB）和行业标准，其中，行业标准包括核工业标准（EJ）、环保系列的导则（HJ）等，据不完全统计，涉核标准有87份，其中，国家标准58份，核工业行业标准29份。按适用范围可分为两个层次：第一层次为通用性标准，即从整体上对核设施退役活动进行规定和要求；第二层次是核设施退役相关环节可使用的各种技术标准，包括辐射防护与监测、放射性废物处理与处置、退役质量和安全等。在这些标准中，大部分标准均为放射性废物管理、辐射防护与监测、安全、质量一类的通用标准，不成体系，且关于退役设计和退役技术的标准甚少。

2.2 退役监管现状

国家对核设施退役实施许可证管理制度，需要退役的核设施，在停运前2年，由营运单位向国务院核安全监督管理部门提出退役申请，并负责组建退役核设施的退役工作组织机构或核设施的留守机构，取得《核设施开始退役批准书》后，营运单位方可开始退役活动。

国务院核安全监督管理部门（环境保护部）对核设施和核活动实行安全审查，并对全过程进行跟踪、监督和管理；国务院主管部门，负责与核有关的设施、装置和活动的安全管理，接受国务院核安全监督管理部门的核安全监督；省级人民政府环境保护主管部门负责其审批的核设施退役的安全监督管理；核设施运营单位负责退役活动的安全管理，接受环境保护主管部门的监督管理，并依法对其造成的放射性污染承担责任。

有关核电厂退役监管方面的具体细则尚没有明确规定。

2.3 退役策略现状

关于退役策略的选择，GB/T 19597《核设施退役安全要求》中明确规定：“鉴于核设施的复杂程度各异，经审管机构批准，核设施可实施立即拆除或延缓拆除的退役策略”。立即拆除退役是国际上较多核电厂退役倾向的策略，经初步统计，国际上核电厂已正常永久关闭大功率（大于100MWe）压水堆采用立即拆除退役策略的占81%，功率大于300MWe的压水堆采用立即拆除退役策略的占83%[4]，主要原因在于退役技术的大力开发，使立即拆除的可行性和安全性大大提高，并且社会公众对退役安全的态度愈来愈明显。我国“设施退役安全规定”报批稿中规定，核设施运营单位应优先选择立即拆除的退役策略，采取延缓拆除策略和就地埋葬策略应进行充分论证。由此可以看出，我国在退役策略选择导向上趋于国际形势，在具备退役拆除的条件下，优选立即拆除退役策略，而无拖延。

2.4 退役资金管理现状

我国从法律（《中华人民共和国放射性污染防治法》）、国家政策规划（《核电中长期发展规划（2005-2020）年》）、行业标准（NB/T20048-2011《核电厂建设项目经济评价方法》）等层面均对核电厂的退役资金管理作出了明确规定。中核集团也在中核财发[2010]118号-5《关于印发集团公司业主产品成本核算办法的通知》中对核设施弃置费进行了明文规定。目前，国内主要核电企业按照核电厂建设成本的10%计提退役费，核电厂每年用于安全运行和安全改进的费用，由核电厂营运单位自行解决；核电厂投入运行后，每年从发电收入中提取一定比例的资金，留作核电厂本身的安全改进、放射性废物管理和最终的退役费用。以我国方家山核电厂为例，两台机组的固定资产成本约为280亿，按上述计提标准，10%的退役储备金即为28亿，平均到单台机组为14亿。该部分费用在机组运行期限内（不考虑运行许可证延续），即40年内提取完成，具体每年的提取金额视机组运行情况和负债情况而定，所提取的费用由核电业主内部管理。

另外，我国台湾省将退役资金纳入发电成本中，压水堆退役（包括废物处置）约为投资总额的15%，台湾电力公司收取核电厂退役费用的标准为0.054元（新台币）/（kW·h）[5]。

3 核电厂退役技术现状

虽然我国核电厂退役工作才刚刚起步，国家正在规划中，但是在研究堆、小型动力堆和其他核设施退役方面具有丰富的技术积累和施工经验，退役的可行性研究、初步设计、施工设计及现场实施均自主完成，形成了成熟完整的小型动力压水堆退役总体技术路线，研制了系列专用退役设备工器具，形成了成熟的退役技术，培养了一批专业从事核设施退役的管理人员、技术人员和技术工人，具备良好的退役技术研发基础和退役工程实施实力，对核电厂退役具有重要参考价值和使用价值。

3.1 科研单位及组织现状

目前国内从事核设施退役的单位较多，其中：中国核动力研究设计院（核动力院）是国内唯一一家完成了反应堆从设计、建造、运行到退役全寿期管理的单位，也是唯一一家完成了反应堆及其辅助设施完整退役的单位，拥有一支专门从事核设施退役的专业技术团队，退役综合实力强劲，具有雄厚的退役技术研发、退役工程设计和退役工程实施能力；中国原子能院（401）旗下的堆工所、放化所和辐射安全所从事核设施退役相关工作，优势在于较强的退役基础科研能力，尤其在退役去污和废物处理技术方面研究深入；中国工程物理研究院（九院）旗下的核物理与化学研究所具有较强的基础科研能力，在退役去污、放射性废物处理和测量分析方面积累了丰富经验和技术；中核四〇四有限公司（404厂）在放射性废物的处理处置领域，拥有体系完整、功能齐全的放射性废物处理处置设施，并在实际运行中摸索积累了丰富的放射性废物管理经验；中国辐射防护研究院（中幅院）是我国唯一专门从事辐射防护研究与应用的综合科研机构，在源项调查和辐射防护与监测方面具有权威的专业素质和雄厚的科研基础；中核四川环保工程有限责任公司（821厂）以核设施退役核放射性废物治理为主要技术发展格局，在非堆核设施退役工程领域经验丰富。

目前国内专业从事核设施退役的组织只有“核电厂退役工程技术研发中心”（退役中心），于2015年3月由中国核动力研究设计院（NPIC）和中核核电运行管理有限公司（CNNO）联合成立，是国内首家核电厂退役专业机构。CNNO牵头为主导和依托单位，联合NPIC，借助双方各成员单位的技术力量，利用秦山地区各厂与退役相关的设施、厂房及厂址等现有资源，以及核动力院退役技术成果、设施设备和退役经验，以技术为纽带，通过加强和提高自身能力建设，以及多方合作，开展相关退役准备工作，建立退役标准体系，具备退役工程的准备能力和主导退役工程实施能力，并作为退役技术研究交流平台，立足服务国内核电、面向未来市场。目前退役中心正在推动我国核电厂退役规划的相关工作。

3.2 技术现状

在退役技术方面，我国已开展了多座小型轻水堆及其辅助设施的退役，正在开展小型重水堆和石墨堆的退役，积累了一定的不同类型反应堆退役的技术和经验。在退役仿真方面，研究突破了三维辐射场计算及可视化显示、虚拟切割及拆除、干涉检测及预警、人员受照剂量估算等关键技术，建立了反应堆退役仿真原型系统；在切割拆除方面，掌握了水下等离子自动切割、高压磨料水射流自动切割、机械冷切割、线锯切割、水下液压剪切、聚能爆炸切割、夹铅结构铣切、强放物项拆吊等技术，在压力容器支撑结构、压力容器内外热屏蔽以及高放射性物理测量孔道拆除中得到了成功应用；在去污方面，掌握了多类型去污技术，如干冰去污、SC法去污、电抛光法去污、泡沫去污、可剥离涂层去污、超声波去污、激光清洗去污、机械剥离去污、磨料水射流去污等，在反应堆与一回路系统整体化学去污方面也具备先进成熟的工艺技术；在放射性废物处理方面，具备成熟的气载废物多级过滤技术、中低放液自然循环一体式蒸发技术、红外蒸发技术、含铬废液处理技术、大体积水泥和玻璃固化技术、超级压缩技术、等离子焚烧技术、金属熔炼循环再利用技术，以及其他特殊类型废物的处理技术等；在废物处置方面，已建成两个中低放废物处置场，总容量为28万立方米，新的中低放废物处置场正在规划建设中，极低放废物处置场也已建成，新的极低放废物处置场也在规划建设中。另外，在放射化学、取样、存留量估算、辐射防护与监测等方面，均具备成熟的技术手段和丰富的工程实施经验。

4 思考及建议

美国、法国、德国、英国等核大国，通过早期军工核设施、核电反应堆的退役，基本形成了系统完善的适合自身国情的退役标准体系和管理体系，掌握并验证了较全面的退役关键技术。在反应堆退役技术方面，堆本体拆除、切割、吊装、远距离控制技术趋于成熟，一些大型多关节机械切割平台、水下切割装备、机器人切割平台等装备成功研发，广泛应用于工程。在退役数字化方面，退役工程管理系统、退役三维仿真系统、放射性废物管理系统比较成熟，仿真范围更深、仿真精度更高，并已经应用于退役工程，引领着退役仿真技术的发展方向。对比国外核电厂退役现状，我国的核电厂退役水平还有较大进步空间。基于此，提出以下思考和建议：

4.1 建立健全法规标准，打好涉核安全基础

积极响应《核安全规划》的要求，积极推动《原子能法》和《核安全法》的研究制订。《原子能法》和《核安全法》的出台，势必将引起现行行政法规、部门规章和标准的制修订，相关单位将提前做好策划和准备，以应对大量的标准制修订工作，尽可能在最短时间内形成较完整的核与辐射安全法规标准体系，尤其是对核设施退役领域的要求将补充完善，为核电厂退役标准体系的建设提供指导和依据，为核电厂退役安全打好基础。另外，需要对现行法规标准进行梳理，争取建立一套属于核电厂退役的标准体系，对核电厂退役的整个管理流程和技术要求进行规范。就目前开展核电厂退役准备工作来看，急需一部有关核电厂退役管理规定的法规，以指导退役工作的开展。

4.2 科学管理退役资金，透明资金信息披露

我国尚未建立成熟的退役资金的估算方法，现行的资金提取比例只是参考国际同行经验后的行业通行做法，没有考虑退役方案的选择、劳动力费用差异、以及因通货膨胀而造成的货币价值的不同；现行资金管理方式不够科学，没有对资金风险管理和资金使用等问题做出详细规定，不因金融市场波动而调整；没有对退役资金的充分性等问题做出详细规定，现行政策只能满足一般投资者的基本要求，由于缺少公开性和透明度，不利于获得公众信任。因此，从长远考虑，需要研究并规范核电厂退役费用估算方法、退役资金提取（征收）和管理方法和退役资金的信息披露制度，为退役费用的提取（征收）比例提供科学依据，既确保核电厂退役资金和在需要时可用，又不至给核电业主带来过重负担而影响核电的发展，同时增强社会公众对核电的信心[6]。

4.3 推动核电退役规划，助力退役工作开展

目前我国核电厂退役是由运营单位自下而上向监管部门提出申请，监管部门对国家的核电厂退役尚没有明确的规划要求，因此运营单位对退役活动的作为稍显被动，从管理上不利于退役工作的开展。所以需要对我国核电厂退役作出规划，由上至下要求相关部门提前对退役作出行动和准备。“退役中心”成立之初，将“商用堆退役规划”工作作为首要任务，根据我国核电发展现状和商用堆退役需求，结合我国核设施退役能力，按近期、中期、远期梳理了我国商用堆退役30年规划。

4.4 集聚国内退役力量，优化配置退役资源

国内多家单位通过早期建设的核设施的退役，具备了一定的退役资源和退役能力，如中国核动力研究设计院、中国原子能研究院、中国核电工程有限公司、中核四〇四有限公司等，在退役专业技术方面各有所长。总体而言，我国的退役力量是相对比较分散的，存在共性问题多家独立研究的现象，在一定程度上造成资源浪费、减缓退役效率，不利于退役技术的快速发展。而核电厂退役工程则庞大得多，仅靠运营单位开展退役工作是不现实的，需要共同合作、齐力解决共性问题。我国《核安全规划》中提出：“全面加强核安全技术研发条件建设，改造或建设一批核安全技术研发中心，提高研发能力，组织开展核安全基础科学研究和关键技术攻关，完成一批重大项目。”并将“核设施退役及放射性废物治理工程研发中心”作为主要建设项目明确提出。在国家政策的指导下、在退役趋势的推动下，“核电厂退役工程技术研发中心”作为我国首家专门致力于核电厂退役的研究机构应运而生，可以联合国内退役力量、基础科研力量和高校的研究基础，优化配置退役资源，通过多方合作，带动国内核电厂退役事业的发展，助力推进我国的核电厂退役规划。

4.5 建立退役技术体系，预研退役先进技术

针对核电厂的退役设计和实践均处于空白状态，有必要从总体上首先建立退役总体技术路线和流程，再细化每项工作的主要内容和具体的技术方法，从而形成核电厂退役技术体系。在建立技术体系的过程中，势必会出现需要解决的难题，从而对技术难题提出研究需求。另外，在研究关键技术、解决实际问题的同时，还需要在退役技术优化改进方面做工作，特别是一些先进退役技术的预研，例如先进的准分子激光去污技术，柔性水下机器人远程切割、拆解、测量技术，非破坏性源项调查取样技术等。

4.6 普及退役科学理念，注重退役人才培养

退役不仅仅是停产关闭后的去污、切割解体、拆除、废物处理与处置及场址清洁和环境整治活动，而且在选址、设计、建造、运行寿命周期全过程中，均要求考虑方便将来退役活动。将退役活动从单纯的末端行为扩展到设施全过程考虑，可以使以后的退役省时、省力、省钱，且更容易和安全。这就要求核电厂的设计人员、运行人员、建造人员和运行人员都需要掌握退役基本理念和一定的退役知识，显然这点在我国的核电厂现行制度中未得到很好落实。核电厂作为大型核设施，其退役工程需要投入大量人力，退役作为一门涉及多学科的复杂工程，尤其在采用立即拆除退役策略的情况下，对人才要求较高。所以需要提前开展退役人才培养，尤其是对在役运行人员的培养，因为核电机组的运行人员对系统设备很熟悉，是作为将来退役设计和实施的主干力量之一。

4.7 积极开展国际合作，通力实现互补共赢

我国已成功退役多座动力堆，积累了丰富的退役工程实施经验，培养了一支经验丰富的专业退役队伍，具有优秀的技术攻关能力及研发能力，但是距离开展大型核电厂退役工程还有一定差距，与美、德等核电强国相比还有一定距离。为取得退役技术快速发展，积极开展对英、对法合作项目，建立良好的合作关系和学习交流机制，汲取先进退役管理经验和技术，积极争取并参与国外核电退役的相关工作或提供退役技术支持，实现互补共赢，以此为突破口，逐步加入国际核电退役市场竞争，为未来能够独立承包国内外核电厂退役工程奠定基础。

【参考文献】

[1]丁其华，郭志锋.世界核电退役市场诱人[J].中国核工业，2014.No.09：42-43.

[2]中国核科技信息与经济研究院供.国际核电退役市场竞争现状[N].退役治理国际市场调研专报.2015.4.10：1.

[3]东方财富网：中核核工业将迎来繁荣期，在建核电站26座.Finance.eastmoney.com/news/ 201504255007. 2015[Z].

[4]曹俊杰，赵菀，等.核电厂退役策略研究及建议[J].中国核科学技术进展报告（第四卷），2015.No689.

[5]罗上庚，等.核设施与辐射设施的退役[M].北京：环境科学出版社，2010：55.

[6]王海良.核电厂退役资金管理[J].中国核电，2013（02）：172.

[责任编辑：杨玉洁]