阐述了德国核设施退役治理现状及计划,从管理、经费、解决方案三个方向分析了德国核电站退役治理体系,通过研究德国德国核反应堆退役产业,对发展我国的核反应堆退役治理工艺技术有一定的参考价值。
1 核设施退役治理现状及计划
1.1 德国核电站关闭及退役现状
德国境内共有 36 座核电站,截至 2006 年,永久关闭核电站 19 座,2011 年福岛核电站事故后至今又关闭了 11 座,共永久关闭 30 座核电站,目前卡尔实验核电站(VAK)、Karlstein 超高温蒸汽反应堆核电站 (HDR)、Nideraichbach 重水堆核电站(KKN)3 座已经退役,其它已永久关闭核电站中有部分正在执行退役或在等待颁发退役许可证的过程中。
截至 2020 年,德国正在运行核电站为 6 座,分别是 Grohnde 核电站、Brokdorf 核电站、Neckarwest-heim 核电站、Emsland 核电站、Isar 核电站、Emsland 核电站。这 6 座核电站分别由德国三大能源集团 E.ON、RWE 和 EnBW 负责运营。
目前德国拥有 13 个中间贮存设施贮存高放废物,并有 3 个最终处置库 Morsleben、Konrad 和 As-seII。
Morsleben 处置库位于萨克森 - 安哈尔特,1971 年至 1991 年和 1994 年至 1998 年期间,约有37 000 m3 的低、中放废物被永久储存在这里,其热量几乎可以忽略不计。矿场还中间贮存了少量放射性废物。但由于 morsleben 盐矿并不符合现今最终处置库的标准,目前正在根据法律规定安全关闭之后进行退役。
Konrad 处置库是德国第一个依据法律法规获得许可证的储存库。它位于 Salzgitter(下萨克森州),其审批过程持续了大约 20 年。2007 年,德国政府批准了该储存库的建造和运营许可,目前正在将 Konrad 铁矿改造为最终处置库,容量约 303 000 m3。
AsseII 矿是位于下萨克森州 Remlingen 附近的盐矿。1967 年到 1978 年,德国联邦政府在 Asse II 矿内储存了大约 47 000 m3 低、中放废物。自 2009 年以来,该处置库按新法案进行管理。2013 年,为了保证处置库长期安全,法令要求对放射性废物进行回收。
1.2 德国未来退役计划
迫于国内强大环保组织压力和民众对于核安全的忧虑,特别是将乏燃料运往法国处理后再运回国内储存引发的大规模抗议活动,德国在联邦议院代表的所有各方同意下,2002 年通过《核电逐步淘汰法》以及《可再生能源法》。在 2011 年 3 月 14 日福岛核灾难发生后,德国联邦政府和联邦议院决定有序终止在德国使用核能,实施到 2022 年底“逐步淘汰核能发电”的政策,以清洁可再生能源取代核电。德国在短时间内暂停了核设施,8 座老旧核电站营业执照于同月被吊销。根据《原子能法》第 13 次修正案,核电站运营商必须将剩余核电站逐步在 2022 年之前进行永久关闭。
2 德国核电站退役治理体系
2.1 德国退役治理管理体系结构
德国退役治理法案由联邦政府起草提交联邦议会讨论通过。联邦政府下设联邦环境、自然保护、建筑和核安全部(BMU),BMU 又下设联邦放射性废物最终处置公司(BGE)、联邦废物安全管理局(BfE)、联邦放射性废物临时储存公司(BGZ)。
放射性废物最终处置公司(BGE)是放射性废物处置库的所有人和经营者,负责提出运输处理的概念;提出选址建议;最终处置库的建设和运行。自2017 年 4 月以来,BGE 一直在运营最终处置场 AsseII、Gorleben 和 Morslben。
联邦废物安全管理局(BfE)负责监督、评估选址、建造高放射性废物贮存库和最终废物处置库,并负责废物处理和核废料运输许可证发放。
联邦放射性废物临时储存公司(BGZ)全面负责所有能源供应公司放射性废料的临时储存和临时贮存设施的运营。
2.1 退役治理经费
2.2.1 未来退役治理经费存在相当大的不确定性 德国根据《废物处置法》对国内商用核电站产生的放射性废物临时和最终储存收集资金。资金收集遵循“污染者付费原则”,即由核电运营商负责提供废物处置经费。然而,德国弃核计划以来,随着核电站的关闭和拆除,放射性废物的拆除和处置经费却存在长期的不确定性。一方面,虽然德国已经完成了 部分核电站退役,然而不同类型反应堆拆除差别也非常大;另一方面,由于核电公司的信息不透明以及政府公共部门缺乏控制,也可能导致退役经费出现增长。例如,2014 年德国政府按当年价格计算的处置费用预估为 475 亿欧元,包括:
1)核电站退役和拆除;
2)乏燃料元件和后处理产生的放射性废物(玻璃固化废物)包装整备,以及其他放射性废物、中间和最终处置库所需的包装容器、后处理产生的放射性废物的往返运输;
3)临时储存放射性燃料元件、玻璃固化废物和其他放射性废物;
4)放射性废物(LAW 和 MAW)的最终储存;
5)乏燃料元件和玻璃固化废物(HAW)在最终储存库中的储存,研究和选择高放废物最终储存库的费用。
该预估费用未包括任何必要的彻底拆除设施的预计额外费用,数额约为 4 亿欧元,以及多达 9 亿欧元的非放射性燃料元件的处置。因此,按 2014 年价
格计算的总成本为 488 亿欧元。而到了 2017 年左右,这个经费增长到了 500~700 亿欧元,已经是核电运营商预估价格的 2 倍,而且还可能继续增长。
2.2..2 核电运营商经济状况
“污染者付费原则”遵循一个条件,即债权人或其合法继承人在债务到期时具有偿付能力。因此,只 有核电运营商的财务能力具备履行条件时,才适用该原则。而核电运营商(特别是上市公司)都受到能源市场变化的负面影响,使他们处于比能源转型之前更不稳定的境地。债务和减少的市场份额导致评级机构对他们的评级降低,反过来使得他们的债务融资成本提高。同时,放射性废物处置方面的费用不 确定性进一步限制了核电运营商进入资本市场的机会。此外,长期的低利率加剧了这些公司的是财务负担,使得他们不得不增加补贴,例如养老金等等。
2.2.3 德国政府的解决方案
1)划清政府与 NPP 运营商权责。废旧核电站退役和拆除、核废料包装管理和资金筹措责任由核电经营者承担。德国政府承担临时贮存及最终处置的管理和融资责任。临时贮存及最终处置的资金由经营者提供,并支付给核废料处置融资基金,该基金将由德国政府管理,根据法律储备并投资用于支付处置费用。
2)设立基金来转移责任。《原子能法》规定,核电运营商有为最终处置库融资的义务,并根据该法案要求支付相应费用。德国联邦政府出台的《废物管理 基金法》规定:设立相关基金,由核电运营商支付放射性废物处置费用到该基金,向放射性废物处置库提供资金的义务相应的转移到该基金。核电运营商可以用分期付款的方式支付费用,确保基金的流动性余额始终足以支付所有运行成本,但分期付款的核电运营商必须提供足以支付全部欠款的证券。
3)设立风险附加费来预防资金短缺。《废物管理基金法》同时规定,核电运营商需要分期支付风险附加费,当运营商支付相应额度或分期支付风险附加费后,未来支付超预期资金的义务即告终止。风险附 加费将涵盖超出计算处置成本的任何成本和利息相关风险。同时,一旦发现需要使用额外资金流动性时,德国政府将履行向基金提供额外捐款的义务。
3 分析与建议
由于德国的“弃核电计划”,德国退役市场非常巨大。同时,德国已经完成了 3 座核反应堆的退役,同时有几十座核电站正处于不同程度的退役中,因此拥有较丰富的退役治理经验,形成了多个国际知名的工程公司和退役装备制造公司,并拥有像卡尔斯鲁厄技术研究中心这样的国际一流的核科学技术和工程应用领域的著名科研机构。应该讲,在德国“弃核”政策影响下,德国核反应堆退役产业无论从技术研发还是从退役治理工程项目的角度,都具有广阔的合作与开发潜力,是欧洲国家最具开拓潜力的市场之一。
从我国“九五”计划以来,核设施退役与放射性废物治理事业得到了长足发展,我国核工业早期建设的核反应堆的退役工程实施已经取得了一批重要进展。近二十多年期间,我国在核反应堆退役工程技术研发方面,积累了大量的技术,同时也培养了一批专业技术人才,已基本具备走出过门,与有核发达国家开展技术研发合作与工程实施合作的技术基础与人才基础。党的“十九大”以来,中国核工业积极响应 国家关于中央企业开拓国际市场的部署要求,中国核工业集团公司等主要核工业企业在核技术“走出去”方面已奠定了很好的基础。
我国以核反应堆退役为主体的退役治理产业应积极谋划与德国的充分合作,在我国国家核行业主管部门的指导和支持下,通过国家外交推动、核工业优势技术和产品出口带动,以及已经有相当基础的中德核科技合作交流促进。从技术研发、人才培养开 始,逐步走向更具产业开发特点的工程实施合作,分步骤、分阶段的参与到德国核电退役中去,与德国卡尔斯鲁厄技术研究中心等核科研机构、慕尼黑大学等涉核科研高校、核电运营企业等建立战略合作伙伴关系,搭建中德技术合作与交流平台,成立联合实验室等。消化、吸收德方先进技术和相关核反应堆退役治理经验,并结合我国核设施退役及放射性废物处置的实际情况,因地制宜、有针对性地发展我国的核反应堆退役治理工艺技术、工程技术和产业能力, 以中德合作为重要突破口,推动并最终进入世界核反应堆市场。
(作者:朱翁爱)