法国核电能否实现2050低碳目标？

ASN对法国核安全的年度评估显示，EDF尚未显示其900 MW机组能够在计划时间内运行。如果法国核能要在2050年发挥重要作用，必须很快做出决定，并且需要“马歇尔计划”来重建该行业的能力。

1、安全审查问题

法国的特里卡斯丁(Tricastin)核电站有四座900MW反应堆(图源：Shutterstock.com)

法国可能不得不重新考虑国家经济脱碳方案，因为其对核能大军中900 MW反应堆寿命的假设可能是没有根据的。

这是法国核安全局ASN关于该国核工业安全的年度报告中的警告。

今年早些时候发布的年度“ASN 2021法国核安全和辐射防护状况报告”警告称，“新能源政策前景必须立即解决安全问题”。

它还提醒运营商，“核设施的设计、制造和监督的质量和严格性，在法国进行的最新重大核项目中，都没有达到要求的水平。理论上，这些在安全方面构成了第一级纵深防御” 。

ASN注意到，法国系统运营商Re´seau de Transport d‘Electricite´(RTE)关于“未来能源”的报告中提出的六种方案中，有五种方案是基于现有核能大军的持续运营，该报告旨在在2050年实现脱碳经济。

但ASN表示，就900 MW的机组而言，根据其在对该系列反应堆进行第四次定期安全审查的一般性审查期间收到的信息，这些电厂很难可以运行50年以上。

它补充道，“由于某些反应堆的特殊特性，以目前的方法，不可能证明其运行长达60年的能力”。

在1978年至1987年间，EDF有32座运行中的900 MWe反应堆投入运行，目前正在进行第四次定期安全审查。

ASN表示，此次安全审查面临“特殊挑战”。

特别地：

• 一些设备项目正在达到其设计基准寿命。

• 因此，需要审查有关装置符合性和设备老化管理的研究，以考虑到观察到的退化机制以及EDF实施的维护和更换策略。

• 必须根据新一代反应堆(如EPR)的安全目标，对这些反应堆进行安全重新评估，并进行相应的改进，以证明这些反应堆符合更高的安全要求。

• ASN指出了日本福岛第一核电站事故后增加的这些新要求，并表示必须符合这些新要求，以便对900MWe反应堆进行第四次定期安全审查。

2、对新版本过于乐观?

位于罗讷河畔的克鲁斯(Cruas)核电站有四座900MW的反应堆(图源：Shutterstock.com)

法国安全局还注意到，2050年，RTE的电力结构中，几乎有50%是核能。

该局表示，与行业的磋商表明，为了达到这样的水平，新建核反应堆的速度将难以维持。

RTE已经看到了新建反应堆的潜在限制，这意味着有，它也基于一些反应堆60年后的运行和其他反应堆60年前的持续运行。

ASN强调了电力供应以及核安全风险。

它说：“这种情况基于运行寿命的基本假设，目前无法在安全方面得到证实，如果能够运行到60年或甚至超过60年的反应堆数量被证明不足，并且这一点只是后来才知道的，那么这种情况也会导致电力系统陷入死胡同。"

它警告说，如果20世纪80年代启动的反应堆在短时间内关闭，发电能力可能会出现“悬崖边缘”。

ASN表示，为了证明方案的合理性，规划人员必须证明寿命延长至60年——“有足够的裕度来应对重大或一般的意外情况”，并有备用计划，至少允许15年的时间采取替代路线，以不危及安全。

3、广泛的关注

EDF的弗拉曼维尔核电站EPR (图源: EDF)

更广泛地说，ASN表示，无论法国的能源政策如何，它都将“意味着大量的工业努力，以应对工业和安全挑战。

如果2050年需要核能，核能部门将必须实施“马歇尔计划”，使其在工业上可持续发展，并具备所需的技能。

它警告称：“核设施的设计、制造和监督的质量和严格性……没有达到法国最近进行的重大核项目的要求水平”。

它还警告说，燃料链设施还需要更多的工作。

它表示，一系列事件“目前正在削弱整个燃料循环链，是ASN需要特别密切关注的主要战略问题”。

最紧迫的是，EDF计划建造一个集中乏燃料储存池，以解决2030年前现有燃料池饱和的风险，放射性材料的积累和建设的延误。

早在2010年就确定了对该池的需求，但工作尚未开始。

ASN表示，燃料循环和核电站之间的缺陷组合，意味着电力系统“在可用性方面面临前所未有的双重脆弱性”。

ASN表示，像发现应力腐蚀开裂这样的新漏洞主要“源于缺乏裕度和预期不足”，“必须作为整个核部门和公共部门的经验教训”

然而，与此同时，ASN指出，核能比以往任何时候都更需要，并承认，鉴于需求增长，法国“将不得不仔细权衡到2035年关闭另外12座反应堆的决定”。

在做出这一决定的同时，最迟在本十年结束时，它还必须考虑是否在2040年后继续对乏燃料进行再处理，以便进行翻新或替代解决方案。

ASN表示，包括长期核部分的能源政策“必须伴随着废物和遗留核设施管理的示范性政策”。

2021-2022年冬季，EDF的核能大军可用性低，ASN也提到了这一点。

ASN表示：“这有很多原因，其中一些是可以预见的，另一些则不是。”

EDF本应了解弗拉曼维尔(Flamanville)核电站EPR延迟调试、费森海姆(Fessenheim)核电站两台机组停运以及2018年制定的大修计划。

ASN表示：“自2018年以来，可用性降低是可以预见的。”

当局承认，新冠肺炎疫情的影响是不可预见的(新冠肺炎限制意味着维护和加油操作需要更长时间，从而减少产量)。

ASN还就反应堆中应力腐蚀开裂的发现发表了进一步评论(今年冬天反应堆仍处于离线状态)。

听起来有点恼怒，ASN表示，事件的累积“正如ASN多次向公共当局和核部门利益相关者指出的那样，说明了保持电力系统和设施的设计基准裕度的绝对必要性，要努力应对意外事件，避免在设施安全和电力供应可用性之间进行权衡。”

4、硬化型芯

福岛第一核电站事故发生后，法国计划在法国反应堆实施所谓的“硬化反应堆核心”材料和组织规定。

其目的是限制燃料熔化事故和大规模放射性释放，并在紧急情况下协助操作员。

最重要的措施包括：

• 主系统的新补给泵;

• 在高压下将含硼水注入主系统的新方法;

• 蒸汽发生器和燃料储存池的固定备用供水系统;

• 额外的燃料池冷却系统;

• “最终安全壳冷却系统”，以防止在严重事故中打开该安全壳上的过滤通风口;

• 在反应堆容器熔化的情况下，在地下室安装一个所谓的“堆芯捕集器”;

• 备用仪控系统。

(编译自《Can France rely on its nuclear fleet for a low-carbon 2050?》)