乏燃料贮存水池

《电力名词》第三版。 2100433B

贮存和冷却乏燃料组件和破损燃料组件,以及对燃料组件进行检查、修复、运输等水下操作的设施。

紧凑式贮存水池cnmpart type stor}gu prx}l邃在r}c应堆旁川来存放乏燃料元件的贮存水他。

辐照过的燃料元件的放射性很高，为了使短寿命放射性同位素衰变掉，降低总放射性水平和新生成的裂变材料完成中间衰变以回收、卸出的.乏元件均暂存于紧挨反应堆的贮存池:乏元件均浸没在水中， 因为池中的水起屏蔽放射性和冷却作川』池，朴的水应净化、冷却少卜循环使用、

截至2012年底,国内已运行的核电机组有17台,总装机容量为1,36万千瓦,每年将产生300多吨的乏燃料,目前已累计产生4,489组乏燃料,至今已外运的有858组乏燃料。随着在建核电站的陆续投运,后续核电站乏燃料外运需求将更多。“十二五”期间,预计新产生乏燃料4,249组,需离堆储存的乏燃料将有576组;“十三五”期间预计将新增9,500组,需离堆储存的乏燃料将有3,200组左右;按照如今建设速度和规模,到2020年,累积产生的乏燃料将会达到14,000组以上。

根据我国在运核电站2011～2025年需要离堆储存的乏燃料统计共有约8,276组。我国现有的500吨离堆储存水池已经饱和无法继续接收乏燃料。正在西北扩建的800吨乏燃料水池,计划2013年底投入运行,可接收约1,600组乏燃料。“十二五”期间计划开工建设1,600吨储存水池,含400吨和1,200吨各一个,计划分别于2015年和2018年投运,可接收约3,200组乏燃料。“十三五”期间计划再建设一个1,200吨乏燃料储存水池,预计2020年投入运行,可以储存约2,400组乏燃料。如果进展顺利的话,我国离堆乏燃料储存水池2011～2025年预计总共可以储存6,956组乏燃料,尚有1,320组乏燃料的缺口,这部分乏燃料需要另想办法。如果后续离堆储存设施的建设进度跟不上,后期乏燃料外运与离堆储存的压力将会越来越大,这将影响到核电站的安全运行。

乏燃料干式储存是被国际经验证明更安全、灵活性更好的乏燃料储存方式,也更符合我国乏燃料离堆储存的现实需求。可以为我国后处理大厂引进和技术研发提供充足的时间缓冲。是乏燃料后处理未来发展的必然选择。同时乏燃料干式储存设施也将成为一个新兴的产业,市场潜力巨大。因此根据我国核燃料循环后端发展现状,有必要尽快开展我国乏燃料干式储存设施的研发和建设工作。

自1986年美国核管会颁发第一张乏燃料干式储存容器许可证以来,截止2012年底,国际上已经建立了存量接近4万吨的干式储存设施。

1、美国乏燃料干式储存应用状况

美国目前在运的核电机组有104座,共产生了约7万吨乏燃料,并以每年2千吨的速度递增。美国的乏燃料采用直接处置的政策,由于乏燃料及高放废物处置场建设计划推迟,核电厂必须自行解决乏燃料离堆储存问题。美国的乏燃料离堆储存采用干式储存的方式,目前有超过70%的核电厂建立了乏燃料干式储存设施。有约2万吨的乏燃料储存在或即将转移至干式储存设施中。

2、日本乏燃料干式储存应用状况

日本拥有50台在运核电机组,每年卸出约900吨乏燃料。日本核电厂产生的乏燃料主要存储在核电厂的乏燃料池中。由于乏燃料存储量已接近乏燃料池的容量,一些核电厂被迫增加存储能力,以避免乏燃料池的存储量超出储存能力。1997年东京电力公司的福岛第一核电厂建成了一个由20个金属储存容器组成的干式储存设施。日本原子能公司的东海2核电厂建造了容量为260吨(24个屏蔽容器)干式金属罐储存设施。

3、法国乏燃料干式储存应用状况

法国目前运行的核电机组有58台。法国在执行核能计划初期,由于自产的铀矿数量有限,为了提升法国能源的安全性,强调乏燃料是一种资源而不是废物,即采取乏燃料再循环利用策略。

法国仅建有一座乏燃料干式储存设施,用于储存法国原子能的重水研究堆产生的乏燃料,储存能力为180吨。

4、韩国乏燃料干式储存应用状况

韩国在运的核电机组有23台。到2007年底储存中的压水

堆乏燃料存量为4,327.53吨;重水堆乏燃料为5,092.33吨(其中2,425.68吨为干式储存,2,666.65吨为湿式储存)。除了部分重水堆乏燃料储存于Wolsong核能电厂内的干式储存设施外,其余均采用在核电厂内湿式储存。核能电力公司-韩国水力与核能发电公司所负责营运的压水堆电厂,由于厂区内空间不够,计划建设一个异地集中干式贮置场。

5、加拿大乏燃料干式储存应用状况

加拿大目前共有19台核电机组在运,堆型以重水堆为主。乏燃料目前暂贮在核电厂及中间储存设施中,目前统计有来

自22个核电机组及2个研究用反应堆所产生的42,000吨乏燃料。乏燃料从反应堆卸出后,先在水池中储存7年到10年,以降低其辐射热与放射性,之后再移转到干式中间储存设施中。

6、英国乏燃料干式储存应用状况

英国目前运行中的核电机组有16台。反应堆类型大多是先进的气冷堆,其产生的乏燃料在核电厂内短暂储存至少100天后,以铁路方式运到燃料处理厂进行储存与再处理。干式储存部分则仅有Wylfa电厂建设干式储存设施。英国乏燃料管理策略以往是采取再处理方案,然而在2009年公布的国家核能发电政策初稿中,新建造的核电机组将采取开放式燃料循环,乏燃料将长期储存100年后移至最终处置场存放。

7、我国乏燃料干式储存应用状况

我国目前在运核电机组17台。秦山三期核电厂(重水堆)为解决乏燃料的出路问题,参考其他CANDU堆的通用做法,在秦山三期核电厂区内选用加拿大AECL公司的MACSTOR-400型混凝土模块技术建造乏燃料临时储存设施。该设施计划建设18个QM-400乏燃料干式储存模块,已于2009建成了2个储存模块,并每隔5年建造2个模块。除此以外,国内其它机组还没有干式储存设施。