中国核工业2011年第八期

来源: 作者: 时间: 2011-09-02

【行业观察】深地质处置——高放废物的最终去向
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来源:中国核工业杂志  日期:2011-09-15 

随着核能的广泛应用,核废物,尤其是高水平放射性废物(简称高放废物)的安全处置日益成为世界各国和民众普遍关心的热点问题。日本福岛核事故发生后,核安全再次刺激了公众的核敏感神经。除了核电站运行安全外,核能应用所产生的核废物的最终去向也成为公众关注的焦点之一。高放废物有哪些特殊性?高放废物能否安全处置?国内外高放废物地质处置研究情况如何?日本福岛核事故又给我国高放废物安全处置事业带来哪些影响等问题同样成为公众关心的热点。

认识高放废物

高放废物的总活度占所有放射性废物总活度的99%。高放废物中含有镎、钚、镅、锝、碘、锶、铯等放射性核素,其主要特点是放射性持续时间长、核素毒性大和发热性等。高放废物(液体废物)的放射性比活度大于3.7×109Bq/L。镎-237、钚-239等半衰期均超过10万年。这些放射性核素一旦进入生物圈,危害极大,尚不能用普通的物理、化学或生物方法使其降解或消除,只能靠自身的放射性衰变慢慢减轻其危害。高放废物要达到无害化需要数千年、上万年甚至更长的时间。因此,必须对高放废物进行充分、彻底、可靠的永久隔离。而如何对高放废物进行安全处置也成为了世界性难题。

高放废物处置的方式

高放废物的处置方式可分为地质处置和非地质处置两大类。地质处置包括海洋处置、海岛处置、冰盖处置、岩石熔化处置、深地质处置等。非地质处置主要是指核素分离与嬗变和宇宙处置。

——地质处置

海洋处置:把高放废物罐放在海洋沉积物中,一般处置在5000米的深海处。没有国家对这一方式进行过深入研究。

海岛处置:把核废物堆放在深部稳定的岩石中,如核素发生泄漏,海水可起稀释作用。少数国家对这一方式进行过研究和论证,但未做深入研究。

冰盖处置:1980年由美国能源部提出。从长远看,这种冰盖处置方法对人类仍有危害,其成本也比地下深部处置高。因此,至今仍停留在设想阶段。

岩石熔化处置:此法是把高放和超铀废物(废液或泥浆)直接投入地下洞穴里,液体随后蒸发,残留的核废物所产生的热引起洞穴周围岩石的熔化和核废物的分解,最后与熔浆均一混合,约经历1000年后,熔浆固结成岩,废物被岩石包容。此法是目前所有处置方案中最缺乏实际意义的一种方案。

深地质处置:把高放废物埋藏在距离地表深约500米~1000米的地质体中,使之永久与人类的生存环境隔离。

——非地质处置

核素分离与嬗变:理论上,嬗变可使核废物中长寿命的和毒性最大的放射性核素转变成稳定的、或半衰期相当短的(如几百年)核素。该方法优点是可以大大减少高放废物的量。但其成本很高,同时在技术上也存在不少困难,未被多数国家采用。目前只有法国的法规要求把分离与嬗变作为一种高放废物处置方式开展相关研究。分离嬗变只是一种废物减量化方式,而不是高放废物最终的处置方式。

宇宙处置:把核废物从地球运送到遥远的空间,送到太阳或太阳轨道。宇宙处置只有美国做过可行性研究。对大多数国家来说,这种处置方案在技术上有困难,同时费用极高。

联合国经济合作与开发组织/核能机构(OECD/NEA)的权威调查结果表明:宇宙处置、海洋/海岛处置、冰盖处置、岩石熔化处置,就费用和风险而言,是不足取的,或者说,由于政策与立法方面的限制,是行不通的。

高放废物无论经过什么样的处理(包括分离/嬗变),都涉及到最终处置的问题。目前,国际上普遍接受的、唯一可行的高放废物处置方式是深地质处置。

高放废物怎样埋?

深地质处置的基本原理为首先将高放废液变成玻璃固化体,再将玻璃固化体装入金属罐中,然后在地下500米~1000米的深部找一块巨大的坚硬岩石(一般要求2 平方公里~10平方公里),将装有高放玻璃固化体的废物罐埋藏其中,最后用一种特殊的回填材料将所有深部空间封填,使高放废物与人类生活环境永久隔离,达到安全处置的目的。

科学家把埋藏高放废物的地下综合设施称为高放废物地质处置库。处置库的安全期要求至少1万年,甚至10万年。我国的三峡大坝工程称为千年工程,而高放废物地质处置库工程则是一项万年工程。因此,处置库工程的选址、设计、建造和安全评价极其复杂,是目前人类历史上任何工程所没有的,具有很大的探索性,需要开展大量的、长期深入的科学研究。

几十年的不懈努力

高放废物安全处置问题已引起有关国际组织和国家的高度关注。国际原子能机构成员国大会于1997年通过了“国际乏燃料安全与放射性废物安全公约”,明确条约签字国安全处理处置放射性废物的责任。

国家层面高度重视、建立健全管理体制并成立执行机构,是国外有核国家解决高放废物问题的最重要的特点。

各有核国家均在国家层面上高度重视高放废物安全处置的工作,尤其是美国、法国、加拿大、芬兰和瑞典等国家,通过制定国家政策、颁布法律法规、成立专门执行机构、筹措专门经费、制定长期科技开发计划、建立专门地下研究设施和开展长期研究等方式,从政策、法规、机构、经费和科研等方面确保高放废物的安全处置。例如,美国1987年制定核废物法修正案,确定开展尤卡山高放废物处置场的场址评价工作;法国1991年制定法律,要求开展高放废物地质处置等研究;加拿大议会先后颁布《核安全与控制法》(2000年)和《核燃料废物法》(2002年)两部法律,规定了政府有关部门(包括安全监管和行业管理部门)的职责分工,并明确了放射性废物产生单位和高放废物处置执行单位的责任和义务。

在具体实施层面,西方有核国家无一例外,均成立了高放废物地质处置的执行机构,如美国在其能源部下设“民用放射性废物管理局”(奥巴马上台后相关工作并入核能局),法国成立“国家放射性废物管理局(ANDRA)”,加拿大成立“核废物管理机构(NWMO)”,瑞典成立“核燃料和放射性废物管理公司(SKB)”等。这些机构具体执行高放废物地质处置任务,包括选址、工程设计、安全评价和研究开发等。按照法律规定,他们的经费来自政府专项资金和核电站电费。政府专项资金用于处置核军工设施的高放废物,后者用于处置核电站的高放废物。

严格按照法律要求,并在国家重视、经费支持和执行机构具体实施下,西方有核国家开展了长达几十年的研究开发和科技攻关,取得了若干突破性进展。美国2002年批准了内华达州尤卡山场址;芬兰2001年批准了奥尔基洛托场址,预计2020年建成处置库;瑞典2009年确定了福斯马克场址,预计2020年建成处置库。这些重大进展对推动安全处置高放废物、促进核能可持续发展、保障全球核电复苏起到了至关重要的作用。

在我国,早在1985年,原核工业部就成立了高放废物地质处置研究协调组,编制了高放废物深地质处置研究开发计划。该计划以研究和发展为先导、以建造一个国家处置库为最终目标,提出了我国高放废物处置应走深地质处置的技术路线。

2006年原国防科工委、科技部和原环保总局联合向全社会发布了《高放废物地质处置研究开发规划指南》。《指南》提出了我国高放废物地质处置研究开发分为三个阶段,即试验室研究与场址选择阶段、地下现场试验阶段、原型处置库验证实验和处置库建设阶段,并明确了2020年左右建成地下实验室、2050年左右建成高放废物地质处置库的目标。

2007年国务院批准的《核电中长期发展规划(2005~2020年)》明确提出2020年建成我国高放废物地质处置地下实验室的目标,使高放废物地质处置进入了新的阶段。

20多年以来,我国高放废物地质处置研究在选址与场址评价研究、地质处置物理/化学特性研究、地质处置

工程技术研究和安全评价研究等方面取得了重要进展。例如,从1986年开始,核工业北京地质研究院组织开展了高放废物地质处置库选址与场址评价工作,对华东、华南、西南、内蒙古、新疆和甘肃(北山)等六个地区进行了场址初步比较研究。在此基础上,针对甘肃(北山)预选区开展了大量基础研究工作,基本建立并掌握了场址特性评价方法,为今后开展场址评价工作奠定了坚实基础。

因势利导之策

日本福岛核事故既是一场灾难,同时也是人类利用核能过程中进行技术革新的新起点。这次核事故对我国高放废物地质处置事业将产生较大影响。
福岛核事故引起党和国家以及公众对核安全的高度关注,核能利用过程中产生的高放废物的最终安全处置问题将会受到更大关注。这对于加快推进我国高放废物地质处置研究开发工作是一次重要的机遇,有利于解决当前高放废物地质处置研究开发中存在的一些顶层次瓶颈问题,如法规标准缺项、管理体制机制不完善、没有独立统一的执行机构、工程科研不够深入等问题。

核废物是一种特殊的废物,这一特点决定了核废物安全处置工程是一项特殊的万年工程,需要分阶段、循序渐进的长期努力攻关,需要建立科学的、长效的管理体制机制,需要公众的广泛参与。

建立以高放废物地质处置重大专项为核心的长期科研战略计划。根据国外的经验,高放废物地质处置工程研究开发是一项研究周期长、投资巨大和难度大的系统工程。1957年美国科学院提出用深地质处置方式解决高放废物的安全问题。这一概念提出以来已经历了五十多年,预计2020年建成首座处置库,足见其研究开发的长期性。为支持深地质处置计划,美国到目前为止已经花费超过100亿美元。我国1985年启动高放废物地质处置研究开发工作,并取得了重要进展,目前具备建立高放废物地质处置国家重大专项的条件。该重大专项是确保此项研究持续稳定投入和吸引并留住人才的重要机制。同时,高放废物地质处置工程是一项前所未有的万年工程,需要必要的基础科学研究为支撑,因而建议将该项研究列入国家“973”专项和国家自然科学基金项目指南,鼓励和引导全社会的力量联合攻关。

建立持续稳定投入的长效机制体制。长期的持续稳定投入是高放废物地质处置工程研究开发顺利推进的前提条件。根据“谁产生废物谁付费”的原则,建立政府专项基金和核电站核废物处置基金。前者主要用于解决军工遗留和未来军工活动产生的高放废物的安全处置问题,后者解决商业核电站产生的核废物安全处置问题。

建立全国统一的工程研究开发执行机构。根据国外的经验和现状,建立统一的执行机构是推进高放废物地质处置工程研究开发的重要组织保障。在“十二五”期间,以国家事业单位改革为契机,建立一个公益研究的事业单位,吸引优秀科研人才,专门负责高放废物地质处置工程研究开发工作。以处置库工程需求为牵引,编制动态的需攻关的关键科学技术难题的目录,形成高放废物地质处置工程研究的正确导向。

正确引导公众参与到研究开发的全过程。加强核安全知识的教育普及,积极支持公众参与到高放废物地质处置库研究开发的全过程,让公众认可和支持高放废物地质处置库的未来场址。由于公众过度的恐核心理,以及核安全知识、尤其是核废物地质处置知识的普及不足,如何让地方政府和当地公众接受高放废物地质处置库场址将是推进高放废物地质处置工作面临的挑战。以往的经验充分表明,地方政府和当地公众接受与否将是确定处置库场址的关键。正是由于芬兰和瑞典建立了科学的高放废物安全管理计划和科学的处置库场址筛选程序,得到了当地政府与公众的广泛认同。他们的处置库开发计划得以顺利实施。

积极开展国际合作与交流。在这个领域开展国际合作,不仅仅因为国外已有几十年的发展历程并取得了重要成果,更重要的是高放废物安全处置问题是全人类面临的共同难题,需要各国科研人员联合起来共同攻关。


【行业观察】进一步强化放射性废物管理立法
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来源:中国核工业报社  日期:2011-09-15 

从放射性废物管理自身特点看,加强放射性废物管理立法至关重要

特点一:放射性废物管理涉及环境安全和生命健康安全关系重大,需要立法保护。

放射性物质会造成对大气、水、土壤的污染,对人类健康安全造成危害。一旦发生放射性危害,往往会产生一定的政治、社会影响,后果比较严重。因此,必须加强对放射性废物的治理与排放管理,加强环境监测,完善相关法律法规。国际原子能机构(IAEA)于1995年发布了放射性废物管理的9条基本原则,包括保护人类健康、保护环境、超越国界的保护、保护后代、纳入国家法律框架、控制放射性废物产生等内容。可见,将放射性废物管理纳入一个国家法律框架,是有核国家的国际义务,也是保护人类健康、保护环境的必然要求。

特点二:放射性废物管理具有涉及面广、技术复杂的特点,涉及违法违规行为多样,需要立法规范。

放射性废物管理包括放射性废物的处理、贮存和处置、涉及铀矿开采、冶炼和燃料元件加工、核电站运行、核燃料后处理、核设施退役等环节。因此,放射性废物管理方面的违法违规行为、现象多样,可控性较差。如果没有规范的法律约束机制,严格的工作标准体系、明确的专项治理规划、则无法确保核废物管理安全受控。

特点三:放射性废物管理具有周期长的特点,涉及人类可持续发展,需要通过立法协调当前利益和长远利益。

放射性废物管理是百年甚至千年、万年的大事,需要长远的治理规划和大量的资金投入。这就考验着政府和企业能否遵循科学发展规律,是否具有解决长期性问题的智慧。一方面,在一些环节需要发挥好政府责任,加强立法,推进专项规划,做好经费安排;另一方面需要通过立法或规划推动,设立并完善专业化的废物治理公司,积极探索市场化运作模式,实现核废物管理专业化。总之,放射性废物管理涉及重大、复杂、长期性问题,必须通过加强立法予以保障。

从国外立法经验看,加强放射性废物管理相关立法是世界趋势

美国关于放射性废物管理的法律法规主要有《原子能法1954》、《国家环境政策法(NEPA)1969》、《核废物政策修正法案(NWPAA)1987》、《能源政策法1992》等。其中,《原子能法1954》在“副产物”一章中对放射性废物管理专门做出规定。该法中“副产物”是指“在特种核材料生产或利用过程中得到的、或由放射性辐照产生的任何放射性材料”以及“为取得源材料,对铀或钍矿石进行加工、萃取和浓缩过程中产生的尾矿或废料”。《核废物政策修正法案》则对放射性废物管理作出了详细、具体的规定。该法案包括高放废物、用尽核燃料核低放废物的处理、储存、研发和实验等内容。

英国关于放射性废物管理的法律法规主要有《英国1946年原子能法》、《工作场所健康和安全法案1974(HSWA74)》、《放射性物质法案1993(修订版)》、《环境法案1995》、《放射性废物境外运输条例》等。英国放射性废

物管理基本原则是可持续发展原则,即以保护公众、工人和环境方式管理放射性废物。英国放射性废物排放政策方面,侧重于可操作性,遵循最可行的环境选项(BPEO)原则和最佳实用方式(BPM)原则。尤其注重通过BPM,逐步减少排放限值和实际排放量。

法国关于放射性废物管理的法律法规主要有《关于废物处置和材料回收法律,75-663号法令》、《关于放射性废物管理研究的法律,91-1381号法令》、《放射性物质和废物管理的计划法案,2006-739号法令》等。其中《关于废物处置和材料回收法律,75-663号法令》是法国放射性废物管理的基本法律,该法包括减少废物产生、废物产生者要承担直接处置的全部责任、废物来源的可追溯性等基本原则。

从国外核废物管理法律体系看,主要有核国家都非常重视核废物管理相关立法,并将之提升到可持续发展的高度,注重高层次立法以提高原则性,注重专门立法以提高操作性。此外,由于放射性废物管理工作是比较复杂和艰难的工作,因此,各国的计划一直处于不断调整和修改状态。但各国政府都着力制定长期全面总体计划,在时间进度和资源投入方面进行宏观掌控。

从放射废物管理法律体系看,我国需要加强相关立法

目前,我国在放射性废物管理领域已制定颁布了一系列法律法规,对规范放射性废物产生、运输、安全等环节起到了很好的作用。其中与放射性废物管理有关的法律主要有《环境保护法》、《放射性污染防治法》、《职业病防治法》、《安全生产法》等。《放射性污染防治法》的“放射性废物管理”一章对减少放射性废物排放、排放标准、放射性固体废物处置方式等作了原则性规定。

我国与放射性废物管理相关的行政法规和规章包括:《放射性物品运输安全管理条例》、《放射性同位素与放射性装置安全和防护条例》、《排污费征收使用管理条例》、《放射性物品运输安全许可管理办法》等。此外,我国还加入了《核材料实物保护公约》、《乏燃料管理安全和放射性废物管理安全联合公约》等国际公约。

为了加强对放射性废物的安全管理,保护环境,保障人体健康,环境保护部起草了《放射性废物安全管理条例(送审稿)》报请国务院审批。目前已完成了征求意见稿。主要内容包括:一是完善放射性废物的处理、贮存管理。根据核设施营运单位、核技术利用单位、铀(钍)矿和伴生放射性矿开发利用单位的数量、布局、废物量、技术能力等不同特点,分别对处理、贮存作出规定。二是加强放射性固体废物的处置管理。建立了处置场所选址规划制度、选址批准与建造许可制度、处置许可制度,明确了处置单位日常处置活动管理、运行监测和辐射环境监测方面的要求。三是强化执法手段,严格法律责任。对在放射性废物处理、贮存、处置等活动中可能发生的各种违法行为,规定了罚款、没收违法所得、责令停产停业、吊销或者暂扣许可证、依法追究刑事责任等严格的法律责任。

从发达国家核废物管理的法律法规体系来看,我国核废物法律法规还存在一些差距。

一是缺乏总揽全局的高层次法律。从美国、英国经验来看,将核废物管理相关内容作为《原子能法》的重要内容之一,体现出了法律体系的完整性和统一性,也充分体现出核废物管理是实现核能可持续发展重要保障的基本立法思想。没有高层次法律,不利于各项专门法律法规之间的有效衔接,也不利于法律法规的修订完善。

二是缺少操作性强的专门法规。美国《核废物政策修正法案》、英国《放射性物质法案1993(修订版)》都对核废物管理做出了具体详细的规定,大大提高了法律法规操作性。比较典型的是,英国采用最佳实用方式(BPM)原则,明确具体减排方法,具有较强的操作性。相比而言,我国《放射性污染防治法》虽然专章规定了“放射性废物管理”,但其规定较原则。

三是关键环节立法不足。我国的核废物管理领域,只有部分环节,如运输安全方面有专门的规定。在放射性废物处理处置的总体原则、技术路线、放射性废物管理工作规划、各类放射性废物处理处置方法、赔偿责任制度等方面尚需不断立法完善。

完善我国放射性废物管理法律体系的基本思路及建议

一是统揽核废物管理全局,加快推进《原子能法》的制定。我国《原子能法》正在加快制定过程中,并设有“放射性废物管理”、“放射性物质运输”等专门章节,体现出了全面性的立法思路。《原子能法》出台后,将与《放射性污染防治法》一起,成为我国核废物管理领域的基本法。建议进一步加强放射性废物管理基本原则、基本制度研究,如明确放射性废物分类管理原则、废物最小化原则、许可证制度、处置费用制度等。

二是提高法律操作性,加快出台《放射性废物安全管理条例》。核废物管理涉及核废物产生、整备、包装、储存、运输、地质处置等环节,技术要求和标准复杂,通过制定一部《放射性废物安全管理条例》,对各个环节作出较为详细的规定,可以提高操作性。

三是理清职责,进一步完善核废物管理体系。我国核废物管理现行体制是多部门配合管理的模式。国防科工局主管核废物管理工作,负责放射性废物处置单位资质审批、协调运输管理活动、审查应急预案、监督有关保密措施等;环保部负责放射性处置场建设运行许可;核安全局对核与辐射安全实施监督管理职责;公安部负责道路运输放射性物品批准;卫生部负责工作人员的健康监护、核辐射防护监督,组织核应急医学支援。由于没有高层阶的综合性法律法规,各部门职权存在一定交叉、重复,存在监管不清晰等问题,尤其是地方政府承担的法律职责有待明晰化。建议进一步完善相应的管理体系,确保核废物管理工作顺利开展。

四是狠抓重点,加强核废物专项管理规划。核废物管理的复杂性和长期性,决定了有必要制定规划推动各项工作。英国放射性废物管理委员会公布了其2009~2012年工作计划,包括开展地质处置研发,对新的核废物、乏燃料中间贮存和地质处置问题提出建议等。建议进一步加强政府部门规划制定权,着力解决历史遗留问题,增强核废物管理规划的可操作性、及时性。日本福岛核事故后,核废物管理工作受到各有核国家的高度重视,我国也应抓住时机,加快推进一批重点专项规划。

五是提高法律前瞻性,明确核废物处理处置长期政策。各国关于放射性废物处理处置的政策一直处于不断变化之中。英国政府正在审议关于长寿命放射性废物长期管理政策。2006年3月,英国核退役局(NDA)公布了一项长期政策,确定了未来75年计划开展的工作内容。我国核废物管理立法,也要体现出前瞻性,保持与长期政策的一致性,及早做好顶层设计,明确经费安排,按照长远规划目标,有效推进核废物处理处置的各项重点工作。


【行业观察】以战略眼光寻求小堆在国际上的合作
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来源:中国核工业杂志  日期:2011-09-15 

 小型堆是核电的新兴产业。世界各国都在紧锣密鼓地开展对小型堆的研发工作。因此,小型堆的国际合作显得尤为重要。目前,美国、法国、俄罗斯、中国、印度等5个国家具有完整的核工业体系。此外,有些国家虽然不具有完整的核工业体系,甚至在现阶段还没有运行的核电站,但是他们在技术和设备研究层面并不落后,甚至具备更先进的技术、市场化的管理、过硬的设备。因此,我们要以战略的眼光寻求小型堆在国际上的合作。

合作对象

——有针对性地选择

为使小堆事业能够全面发展,我们可以考虑和策划与美国、韩国、法国、俄罗斯和德国等国家的国际合作。

美国能源部长朱棣文强调,小型模块化核反应堆为当前核能工业最具发展前景的领域。在2011年的联邦预算中,奥巴马要求针对小型堆计划投入3900万美元;在2012年财政预算中,奥巴马计划批准8.53亿美元的专项资金用于研发小型反应堆。

韩国小堆的技术路线与美国比较接近,其Smart反应堆为当今世界最先进的反应堆之一。美国和韩国在小堆市场推广和技术设备方面值得我们交流与合作。

从核电的发展来看,法国的路线比较独立。阿海珐、DCNS、法国电力公司、CEA替代能源和原子能委员会将会共同合作,进行Flexblue水下核电站的开发。

由于历史原因,西方国家曾对俄罗斯进行全面技术封锁,反而造就了它独具特色的发展路线。例如俄罗斯实现了快堆商业化。在小堆技术方面,俄罗斯原子能机构研发了KLT-40破冰船的反应堆。它可以用来供热、供电和海水淡化。因此,我们可以在市场和技术领域同俄罗斯加强交流。

德国主要由于政治原因选择弃核,但是德国从未放弃对核技术、核设备的深入研究。例如,德国KSB公司的主泵,是世界最先进的主泵之一。在设备方面,我们可以考虑与其进一步合作。

总之,现阶段,我们可以广泛收集和掌握市场、技术、设备和规范标准等方面的资料,并对其进行深入分析,根据我们的特点和发展状况有针对性地考虑国际合作。

市场

——请进来,走出去

首先,明确自身市场需求,选择有经验的或者技术先进的国家参与中国市场的开发。我国小堆市场需求复杂多样,小堆在东北地区可以实现城区供热;在华北地区可以考虑工业供汽、海水淡化;而在经济较为发达的东南部沿海地区,小堆发电可以用来替代煤电;在偏远的西部地区或中小电网或远离陆地的岛屿,小堆可以大大发挥它独特的优势,即:热电联供。此外,小堆还可以为海上破冰船和船舰提供动力。这就需要我们在请进国外先进经验的同时,分析对方优势,有针对性地选择合作伙伴。在共同合作的过程中,积累经验,掌握新型技术。

其次,我们也要力争参与国际市场,不仅走入发展中和落后国家的市场,更要积极地迈入发达国家的市场。例如,我们应该抓紧考虑小堆项目走

进中东、非洲、南美洲。中东地区的海水淡化市场需求较大,而非洲国家的缺电问题日益严重,南美洲国家因使用煤电从而导致的二氧化碳高排放受到联合国环境署的高度关注。总而言之,小堆有广阔的市场。

技术

——立足自主创新

依托国内现有的技术,在充分了解国内技术的优势和劣势的基础上,对国外技术进行调研、分析。目前,值得充分关注的国际技术有美国B&W的mPower、西屋公司的小堆技术、韩国的Smart技术等等。

B&W公司的mPower设计功率为125MWe到750MWe。它的特征涵盖以下几个方面:一体化核能系统设计、非能动系统、地下安全壳、4.5年换料周期、根据厂址需要灵活的小型模块化设计、1到10个多模块化、60年的反应堆乏燃料储藏等。

而西屋公司的小堆则是采用功率为200MWe的一体化压水堆,并且全部主要的部件在反应堆容器中。它的特点如下:紧凑简单的系统、方便操作和维护、创新的打包设计、现场快速安装、最安全的保障和核管会AP1000许可证。

提到韩国的Smart技术,韩国已经把Smart作为第四代先进中、小型和电站反应堆概念之一,其电功率在100~600MWe之间。它的主要特点为横插式控制棒驱动机构。此外,还有一体化的一回路设计、安全系统、辅助系统、海水淡化设备、经济性和安全性等特点。

我国的小堆技术无论从设计、换料周期、经济性来看都属于世界先进的技术。当前,核技术快速发展,对比我们已有的技术和理念,参考、引进、消化、吸收,优势互补、自主创新,进而发展我们的小堆技术。

设备

——选择最合适的

好设备才能提高生产效率。现阶段,各国都在紧锣密鼓地开展小堆主泵、蒸汽发生器、稳压器、压力容器和钢制安全壳等5大设备的研发。目前,我国正在申请生产主泵和蒸汽发生器的资质。这就需要我们对国外设备进行认真调研、分析。就主泵来说,国际上主泵的制造商众多。如奥地利的Andritz;德国的KSB;美国的西屋、B&W、EMD;法国的Jeumont;瑞士的Sulzer;日本的三菱;俄罗斯的LMZ等等。在设计上,各国都有自主的专利技术;在结构的细节上,各具特色。

主泵的技术风格可以笼统归纳为美国风格和欧洲风格两大类。它们在产品的生产体系、泵机组结构、泵壳材料、轴密封系统、推力轴承部件和高压冷却器等方面都有区别。如今,EMD公司选用美国西屋公司设计的屏蔽电机泵为内置式的主泵作为传统成熟的技术,被一些国家引进和转让。此外,法国Jeumont和日本三菱重工在进行了技术转让后对主泵进行了一系列的改进和创新。

结合自身情况,我们在选择设备合作时,不仅仅从性价比来考虑,更要结合国内的市场和技术需求,具体项目具体分析,不盲目追求。设备方面同样存在着引进、消化、吸收和自主创新的过程。这就需要我们结合项目实际,选择技术上最匹配的、最适合项目实施的设备。此外,我们也需要考虑设备的出口问题。随着国际贸易体制的完善,以何种方式选择出口也是我们需要加强合作的一个方面。

规范标准

——参考、分析、掌握、运用

我们要熟悉国外小堆法规的内容和制定方法,尤其是跟踪和比较国际原子能机构(IAEA)、美国、法国、俄罗斯等国的法规特点,以及分析小堆和大堆标准的兼容性。目前,各国都在考虑制定小堆的规范标准,而小堆的规范标准也要参考大堆的。如美国现阶段没有完善的小堆选址规范标准,但是美国根据大堆“一步法”管理程序中的10CFR Part50早期厂址许可而提出了适于小堆早期厂址的许可。可见,法规的提出和完善不是一蹴而就的。对于我们来讲,美国现行小堆早期厂址许可的内容值得研究。它包括管理信息、厂址安全分析报告、环境评估报告、应急计划等4项内容,对小堆早期选址做了详尽说明。在2011年3月28日美国小堆国际会议上,美国摩根路易斯知识产权一位参会者讲述了从审视“两步法”和“一步法”进而延伸到小堆规范标准的提议。另外,在大堆技术标准制定中,我们也对美国机械工程师学会(ASME)标准和法国核岛机械设备设计规范(RCC)标准进行过对比。以此为例,我们也同样应该多接触国际的小堆规范并与大堆标准相比较,为我国小堆规范标准制定提出准确的意见。

如果说市场是生命,技术是灵魂,设备是骨架,规范是依靠,我们的努力和信念将是造就小堆事业辉煌的源泉。我们秉持开放、包容、合作、共赢的理念,以更宽阔的视野和长远的眼光探索小堆国际合作之路,最终促进我们的小堆事业的发展。


【行业观察】核保险——核电企业风险管理的重要手段
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来源:中国核工业杂志  日期:2011-09-15 

日本福岛核事故的发生,在全球范围内对核电风险管理现状形成冲击,也引起核电企业和社会公众对核保险的关注。在日本,基于特殊的法律原因,地震和海啸引发的核损害责任未借助商业保险机制予以分散,东京电力公司和日本政府背上了沉重的公众损害赔偿负担。此外,福岛第一、第二核电厂自2010年9月1日起停止了核财产险保障,因而,据保守估计,至少100亿美元的全部自有财产损失和费用支出只能由东京电力公司自担。核保险缺位,是福岛核事故所暴露出来的严重的风险管理失误之一,教训十分深刻。

核保险伴随核电的产生而产生,至今已有半个多世纪的历史了。作为核电企业风险管理体系的一部分,核保险在财产、责任、收益等领域的保障程度、范围和影响力经过较长时间演变,目前已成为国际核电业通用的、重要的风险管理手段。在中国,核电企业自商业化运营的最初阶段,就注意借鉴国际有益经验,重视核保险,把核保险引入安全生产、风险控制和财务管理的相关具体环节,并获得了实实在在的成效和利益。

核保险
——财务风险转移工具

核保险借助世界核电业及其保险业务的规模效应,在国际市场范围内吸纳和汇聚承保能力、提供各种风险保障。相对于财务保证和其他财务保障手段,核保险因其市场规模化、运作专业化而占有显著的低成本优势。核保险也是安全可靠的财务风险转移工具。核电企业厂域财产价值高度集中、营业中断收益损失巨大等特点,决定了核保险对保险人偿付能力的要求非常高,任何单个保险公司、任何单个国家的保险业都无法可靠地承担全部保险责任。因此,核保险在保险业中属于最典型的国际化险别,保单风险需通过全球再保险网络得以最大限度的分散,从而保持财务安全,确保保险赔款支付的稳健性。

以我国为例,由中国再保险(集团)公司、中国人民财产保险公司、中国平安财产保险公司、中国太平洋财产保险公司、瑞士再保险公司北京分公司等20余家保险、再保险公司组成的中国核保险共同体,是我国核保险的专业提供者,该组织与全球20余个国家和地区的核保险共同体保持着稳固的再保险关系。我国核电企业的每份核保险单,通常要经过再保险渠道,将保险责任分散到国际核保险共同体体系,承担最终责任的保险、再保险公司数量达几百家之多。因此,即使在巨灾损失情形下,核保险赔付也是可靠和及时的。境外各核保险共同体的运作模式与我国相似。

核保险采用共同体形式承保,使保险作为风险分散和转移工具的性质发挥到了极致。首先,核风险通过共同体形式,在共同体内部各个成员之间实现第一次分散。核保险共同体成员的准入资质要求很高,对财务状况和经营稳定性等条件设置了严格标准,并对所有成员进行每半年一次的定期审核和不定期监测。每个成员承担的核保险责任均为净自留,且相互之间承担连带责任,或者交付保证金,以确保整个共同体的偿付能力。其次,核风险通过国际核保险共同体体系,在国际范围内以再保险方式实现第二次分散。英国、德国、瑞士、日本、北欧(瑞典和芬兰)、美国、中国等20多个核保险共同体的成员,基本包括了全球实力最强的财产保险公司和再保险公司,
形成遍布各地的巨大的再保险网络,从而保障分出境外的保险责任具有最大程度的可靠性。

核保险
——防灾减损管理工具

作为核电企业风险管理的重要手段,核保险的作用不仅限于传统意义上的财务补偿,而是在于其对安全生产管理的参与和渗透。在核保险承保、续保之前以及保险期限内,保险人组织境内外经验丰富的核电风险管理专家,按照国际通用的规范和程序,对核电厂进行全面、深入的风险检验和评估,提出有价值的风险管理建议或意见,供企业参考,并对重点风险进行持续跟踪。

对核电企业来说,在接受国内外核电同行检查、政府相关部门检查之外,核保险风险检查因保险人的视角和很强的针对性而具有独特的、难以替代的价值。核保险人拥有长期承保境内外业务所积累的风险资料库,由此总结、提炼出来的核电厂出险规律、特点及解决方法,对核电厂改善风险管理状况具有借鉴意义。核保险也是境内外核电业进行风险管理经验交流的纽带之一,保险人依托国际业务网络平台,在境内外定期或不定期举办中外核电风险管理研讨活动,有利于核电企业及时了解国际同行业动态、加强运行经验反馈、交流防灾防损信息。

中国核保险共同体对大亚湾核电基地、秦山核电基地和田湾核电厂组织过多次现场风险检验,所提出的专家组意见得到核电企业的肯定,对加强和改善核电厂风险管理、实现安全生产目标起到了积极作用。中国核保险共同体组织编译的《核电厂机械故障预防性评价国际导则》、《核电厂火灾消防预防性评价国际导则》和《国际核共体工程检验导则(核安全运营和第三者责任)》,保持了与国际版本的同步更新,不仅是进行核电厂现场风险检验和保险风险评估的基本指导文件,也因其较为丰富的风险管理信息而被核电企业所重视和参考。

按照保障类型,当前我国核保险分为核物质损失保险和核第三者责任保险两类,前者主要提供财产保障、为一切险保单,后者提供责任保障。核电企业营业中断利润损失保险在我国尚未出现需求。截至目前,我国单份核物质损失险保单的最高限额为16亿美元,核第三者责任险保单限额根据国函[2007]64号文的要求统一为3亿元人民币。从赔付记录看,我国核保险赔案主要集中在机器设备损坏领域,例如核燃料装卸料机、主泵、变压器等等的故障或起火。

核保险
——潜力巨大的风险管理手段

到目前为止,我国核保险只覆盖了运营核电厂和乏燃料运输活动,尚未涉及核燃料生产、乏燃料贮存处理等核燃料循环首末端环节,核保险在我国核工业风险管理体系中的功能空间还有待进一步拓宽。我国核第三者责任保险3亿元人民币的限额,远低于《巴黎公约》(2004年修订版)所规定的7亿欧元标准,更低于邻国日本1200亿日元的核责任保险限额。

因此,随着《原子能法》等相关法律法规在未来逐步出台、核损害赔偿法律制度趋向健全和完善,核第三者责任保险机制在我国核风险管理体系中的地位将逐步提高。根据国际核电企业发展的一般规律,境内核电营业中断保险需求的出现是迟早的问题,该险种作为核物质损失保险的补充和延伸,将在平滑企业收益、保障财务利润方面发挥无可替代的作用。

此外,我国核电企业风险管理文化的培育和理念的成熟,必然要求核保险风险管理更全面、细致地深入核电厂安全生产和防灾减损工作的各层面、各环节,在此过程中,核保险固有的风险管理功能将不断得到加强、扩展和提升。

核保险是联系核电企业和核保险人的纽带,做好核保险工作,是核保险人服务客户、贡献价值、为国家核电事业发展保驾护航的本职要求。我国目前在建核电项目众多,从2010年起,即陆续有新完工项目转入装料、运营环节,在中长期内,核电项目建设转运营这一趋势将持续存在。

在这一背景下,基于建设期风险与运营期风险的高度相关性,核保险人应从风险管理的系统性出发,打破核保险风险管理服务对象限于运营核电厂的传统做法,在做好运营核电企业的保险和风险管理工作的同时,高度重视对在建项目风险状况的了解和研究,积极主动为在建项目提供风险管理建议。

与上述背景相关的另一重要课题,是如何解决好项目建设期常规保险与装料运营期核保险的合理对接和梯次转移,这是保险人参与新核电企业风险管理过程的一个重要任务,也是新核电企业应当予以关注的一个方面。在核电企业的支持、配合下,依托专业优势,针对不同项目建设转运营的个性化特点,提供稳妥的、零空隙的保障解决方案,是核保险人的责任。


【行业观察】民营企业缘何领跑我国辐射加工产业?
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来源:中国核工业杂志  日期:2011-09-15 

2011年6月,加拿大蒙特利尔市,第十六届国际辐射加工大会(IMRP)正在颁发国际辐射加工领域的最高荣誉——劳伦斯大奖。领奖台上,三位领奖者中的一张中国人面孔引起了来自世界各地参会者的关注。

他就是原核工业第二研究设计院辐照技术研究所所长、现任北京三强核力辐射工程技术有限公司总经理王传祯。他怀中的奖杯上写着:为推动辐射加工产业的发展,多年来做出了杰出贡献。

王传祯是获得该奖项的第一位中国人,也是第二位亚裔获奖者。奖项设置以来,首次青睐中国,其中的缘由,耐人寻味。

中国核学会理事长李冠兴院士认为此次中国人获此奖项,意义非凡。他说,王传祯教授获奖,不仅是对王教授及其领导的企业的认可,更是对中国十多年来辐射加工产业快速发展的认可。而中国辐射加工产业快速发展,离不开由王传祯等人为代表的一批辐射加工民营企业的努力。

获劳伦斯大奖,

引发整个行业思索

1999 年7 月, 60 岁的王传祯从核二院辐照技术研究所所长职位上退休。此后,他在一家民营企业走马上任,担任总经理一职,开始了在民营企业打拼、为中国辐射加工产业发力的10 年创业生涯。

截至2000 年,国内辐照装置最大容量只有50 万居里,与国际同类产品相比,设计水平低、 形状“土”、型号“杂”。如今,我国的γ辐照装置与工业用加速器的发展速度被国际公认是世界上发展最快的。这个现状的改变,民营公司功不可没。

目前,在我国辐射加工市场上,由王传祯领导的公司是无可争议的领头羊。虽然它是一个规模不大的民营企业,但国内最大、最先进的辐照站几乎都是由它设计完成的。它不仅把我国的γ辐照装置水平提升到世界先进行列,帮助辐照加工企业夺回了失去的市场份额,而且公司的产品还成功地打进了国际市场。

为何一个小型的、由一些老科技工作者组成的民营企业,最后却带领中国辐射加工产业跑上国际市场,并且逐渐冲锋在前?为探究这个原因,我们采访了中国科学院院士、中国核学会前理事长王乃彦先生。王院士是我国核技术应用权威专家,多年来一直致力于推动我国核技术应用产业化发展。他认为,10年前,我国辐射加工产业落后,主要应从政府、企业、科研工作这三方面找原因。

首先,我国宏观经济政策缺少对辐射加工产业化问题的战略性思考和部署,政府支持力度不够,投入的科研资金较少。其次,我国敢于根据市场的需要立项研发、由企业出资做先期科研投入的企业少。第三,辐射加工领域的科研成果不接地气。科研工作者往往没有根据市场的需要和老百姓的需要做实际的研究,很多时候都只是被动地完成国家交给的项目,发几篇文章,出几本书,科研成果无法转化成生产力。

而由王传祯等人创立的公司,较好地解决了这三方面的问题,10年来在科研和生产方面获得了长足的发展,也带动了整个产业快速发展。

依托行业协会,

借政府之力促产业发展

1963 年大学毕业后,王传祯一直在核二院工作,从事核技术应用及辐照装置研究设计工作。在核二院工作期间,他主持完成了辐射加工方面十几项国家科研项目,是该领域有一定影响的专家。退休以后,他仍担任中国同位素与辐射行业协会全国专家组专家, 兼任中国同位素与辐射行业协会辐射加工专业委员会副主任。

根据政府赋予协会的职能,中国同位素与辐射行业协会的主要工作就是组织行业调研,协助政府制定相关领域的规划和政策、法规等,在政府部门和企事业之间起桥梁和纽带作用。例如,今年辐射加工领域的“十二五”发展规划及建议就是辐射加工委员会提出并拟定的。

1998年12月,王传祯依托中国同位素与辐射行业协会辐射加工专业委员会创立了一家高新技术企业。公司刚创办,他们就发现,整个行业都因为产品可靠性问题受到国际上同类企业的质疑。

通过行业协会,王传祯把在企业发展过程中所看到的行业现状和生存困境,反映到国家有关部门。通过向国家呼吁,引来国家对该行业的科研经费的支持,借政府之力促产业发展。

这家公司借助国家相关部门和行业协会的力量,积极申请各种专项资金,参加行业协会的相关认证。同时,依托辐射加工专业委员会,多次承办如加速器应用发展研讨会等会议,并且在全国开办了5次辐照装置及加速器运行技术培训班,培训了近百名辐照加工从业人员。公司作为行业标准主要起草单位,制定了国家强制性标准——《γ辐照装置设计建造和使用规范》。他们起草的另一项强制性国标——《γ辐照装置的辐射防护与安全规范》也已经颁布,并于2010 年6月开始实施。

这样,这家企业带头,净化产业发展队伍,制定与国际统一的行业标准,并与世界行业接轨,最终带领这个产业走向国际,赢得世界认可。

科学家办企业,

争得市场制高点

王乃彦院士告诉记者,在日本,辐射加工产业中有实力的企业家往往先弄明白科学家在干什么,然后根据市场的需要,立项研发,由企业来做先期的科研投入。在我国,企业家很少知道科学家在干什么,只是为了追逐眼前利益,将国际上先进的技术拿过来,然后在中国消化、转化,再进行生产。从短期来看,买别人的技术比较划算,但长期来看,只有发展自己的技术才能不被别人牵着鼻子走。

而民营企业的特殊成员决定了他们不仅知道相关方面的科学家在做什么,而且能够根据市场需要,将科研与生产有效衔接。

三强合力的主要成员是核二院和中国科学院的一些退休技术人员。他们此前都已在我国的核工业领域奋斗了几十年,曾取得过很高的成就,一直梦想着把中国的γ辐照装置推向世界。

2000年之前,我国仅有3 座100 万居里以上的辐照装置,而且都是进口的。在经济发达的长江三角洲地区,竟没有一座先进的辐照装置。

1999~2001年间,中国辐照行业曾组织人员先后到美国、澳大利亚、东南亚及欧洲辐照装置参观考察。让王传祯他们感到吃惊的是:在马来西亚、澳大利亚的辐照装置上,被辐照处理的产品竟然90%以上是中国产品。这在业内人士看来,简直是奇耻大辱。

回国后,他们又吃惊地发现,当时国内居然没有一家先进的辐照加工企业。所以,王传祯成立公司的初衷是要改变我国辐照装置设计制造水平落后的现状。

从 2001 年开始,三强核力设计制造了具有自己知识产权的装源量为100 万居里、150 万居里、200 万居里、300 万居里、500 万居里、600 万居里大型的工业γ辐照装置,在国内有着良好的市场前景。因为自己研发设计,相比国外引进,价格便宜,售后服务好,很快得到市场青睐。

走出国门,

让科研成果接地气

王乃彦认为,在欧美国家,科学家也是根据市场的需要,在企业家的资助下立项做科研,科研成功后可以马上进入市场。也就是说科学家、企业家和市场的需求是一致的。

在这个行业中,我国的民营企业始终坚持以市场为导向研发辐射加工装置,市场有什么需求,他们就努力地满足这个需求。他们放眼世界,紧盯国际辐射加工和辐照装置的发展趋势,通过对国外辐照装置的访问和与相关国家专家的交流,把握住了国际市场和国内市场的结合点,更准确地把住了市场需求的命脉,进而开始研发。

2000年之前,许多国际大型医疗用品的生产制造单位将工厂建在中国,但他们在中国找不到合适的辐照装置进行辐照消毒处理,便把生产好的产品送到国外辐照。三强核力瞄准了这一市场需求,开发出了符合国际要求的安全高效的大型工业钴源辐照装置并在苏州投入运行,该装置很快便获得了大量辐照订单。

装置研发成功后,公司还借助各种机会对其进行宣传。他们先后组团参加了多届国际辐射加工大会,并于2006年在吉隆坡召开的14届国际辐射加工大会上,以大会报告的形式向与会代表详细介绍了自主研发的大型工业钴源辐照装置的性能和设计特点,受到国内外专家的广泛关注。通过频繁地参与学术交流和国际研讨,使国外相关领域人士认识到:中国的辐射加工产业正在进步,而且发展迅速。

2006年上半年,公司设计制造的600万居里的大型工业γ辐照装置成功地推向了国外,建在了泰国曼谷著名跨国公司厂内。这不仅实现了中国辐照加工行业多年的梦想,也实现了中国工业γ辐照装置出口零的突破。之后,他们又继续出口越南等国。公司一跃成为被国际辐照界认可的大型工业钴源辐照装置的国际供货商。它标志着中国不仅拥有了大型钴源装置自主研发能力,而且赢得了国际同行的权威认可。

一个企业要想在行业内做大做强,甚至在国际上拥有一定的知名度,除了应当依靠行业协会等机构来搭建企业和国家沟通的桥梁、积极走进大学校园和相关科研机构追捧那些自主创新成果,更应当树立长远的发展眼光,敢于向那些高科技、高尖端技术投资,通过科研带动生产,让科技真正提高产品的质量,进而占领行业的制高点。

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