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德國核能發(fā)展回顧與展望

2021-08-17 13:59  來源:嘿嘿能源heypower    德國核電  核退役

德國有六座在運(yùn)反應(yīng)堆,按照其逐步取消核電的計(jì)劃,共有26座核電站準(zhǔn)備退役,三座核電站已經(jīng)完全拆除。到2022年底,剩下的六座在運(yùn)反應(yīng)堆將分階段永久關(guān)閉。


1、能源政策

在德國聯(lián)邦政府內(nèi)部,能源政策由聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)事務(wù)和能源部負(fù)責(zé)。環(huán)境政策由聯(lián)邦環(huán)境、自然保護(hù)和核安全部負(fù)責(zé),包括核安全和輻射保護(hù)。
 
德國能源政策的主要目標(biāo)是提供低廉、安全和環(huán)保的能源供應(yīng)。
 
這一目標(biāo)預(yù)計(jì)通過正在進(jìn)行的能源轉(zhuǎn)型來實(shí)現(xiàn),該轉(zhuǎn)型計(jì)劃在可持續(xù)基礎(chǔ)上發(fā)展能源,并保持世界上最節(jié)能、最安全和最環(huán)保的經(jīng)濟(jì)體之一的地位。
 
德國的能源計(jì)劃包括以下步驟:
 
(1) 2022年底關(guān)閉最后一座核電站。
 
(2) 根據(jù)聯(lián)邦政府在2010年通過的能源概念文件,應(yīng)用更多的可再生能源——到2050年,60%的能源供應(yīng)和80%的電力應(yīng)由可再生能源產(chǎn)生。
 
(3) 減少對石油和天然氣進(jìn)口的依賴。
 
(4) 根據(jù)《巴黎協(xié)定》,溫室氣體排放量將減少80%至95%,達(dá)到聯(lián)邦政府2050年氣候行動計(jì)劃目標(biāo)。
 
(5) 為了滿足需求,電網(wǎng)進(jìn)行大規(guī)模擴(kuò)建和現(xiàn)代化升級。
 
(6) 通過更經(jīng)濟(jì)有效的電力應(yīng)用減少能源需求。
 
(7) 能源供應(yīng)重組,作為德國工業(yè)基地創(chuàng)新的驅(qū)動力,以實(shí)現(xiàn)增長,創(chuàng)造可持續(xù)和安全的就業(yè)機(jī)會。
 
聯(lián)邦政府于2010年通過的能源概念文件,至今仍是德國實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的指導(dǎo)文件。
 
2011年,作為補(bǔ)充,政府決定在2022年底前完全淘汰核能發(fā)電。
 
德國的電力供應(yīng)正在發(fā)生根本性的變化。
 
目前,常規(guī)能源(包括核能)約占德國電力的60%。然而,可再生能源的持續(xù)擴(kuò)張和核能發(fā)電的逐步淘汰將改變電力結(jié)構(gòu)組成。
 
2019年,德國可再生能源發(fā)電量為242.0 TWh,占德國總發(fā)電量的40.1%。陸上和海上風(fēng)力發(fā)電占20.9%,生物質(zhì)發(fā)電占7.4%,光伏發(fā)電占7.5%。
 
德國有1000多家商業(yè)電力生產(chǎn)商。其中四家最大的電力生產(chǎn)商是RWE AG、E.ON SE/Uniper SE、EnBW AG和Vattenfall GmbH,它們對德國電力市場的貢獻(xiàn)率約為75%。
 
盡管預(yù)計(jì)電力需求將保持相對平穩(wěn),但使用常規(guī)燃料的發(fā)電廠和使用可再生能源的發(fā)電廠的建設(shè)項(xiàng)目目前正處于規(guī)劃、準(zhǔn)備或建設(shè)階段,以取代預(yù)定關(guān)閉的現(xiàn)有電廠,特別是核電廠。
 
2、核電廠的現(xiàn)狀和性能

在德國,在運(yùn)六座核電站(五座PWR(壓水堆)和一座BWR(沸水堆)),總?cè)萘?.545 GWe。

表5A:核電廠現(xiàn)狀和性能(包括原型堆和實(shí)驗(yàn)堆)


數(shù)據(jù)來源:IAEA——動力堆信息系統(tǒng)(PRIS)。

注:表格完全根據(jù)PRIS數(shù)據(jù)生成,以反映最新可用信息,可能比報告文本更為最新。

截至2020年4月底的地理位置和狀態(tài)
 

表5B:截至2019年12月31日德國核電站剩余電量[TWh]

Mülheim-Kärlich核電站于1988年9月關(guān)閉。該核電站的電量可轉(zhuǎn)移至KKE、GKN 2、KKI 2、KBR、KRB B、KRB C。

2019年,核電站約占總發(fā)電量的12.4%,相當(dāng)于75.1 TWh。德國核電站的平均利用率如表5C所示。

表5C:德國核電站的平均利用率

時間利用率:可用運(yùn)行時間/日歷時間。
能源利用率:可用能源/標(biāo)稱電量。
容量利用率:發(fā)電量/標(biāo)稱電量。
 

德國總共建造和運(yùn)行了46座研究堆。目前,大多數(shù)研究堆已關(guān)閉或退役,但六個研究設(shè)施——兩個熱功率超過50 kW的研究設(shè)施和四個小型訓(xùn)練堆——仍在運(yùn)行。
 
3、工廠升級、工廠壽命管理和許可證更新

根據(jù)《原子能法》,只有在申請人證明已采取必要的安全運(yùn)行技術(shù)和組織預(yù)防措施的情況下,才能頒發(fā)核電站運(yùn)行許可證。
 
運(yùn)行期間,電廠操作員必須持續(xù)履行其職責(zé),并由許可和監(jiān)督機(jī)構(gòu)驗(yàn)證和確保符合要求。
 
同時,還應(yīng)系統(tǒng)評估核電站的計(jì)劃改造對核電站安全水平的影響。對安全水平影響不大的修改不需要許可程序,但需要安全部門在監(jiān)督程序框架內(nèi)進(jìn)行附帶檢查。核電站或其運(yùn)行的重大修改需要相關(guān)當(dāng)局的許可證。
 
根據(jù)《原子能法》,安全審查必須每十年進(jìn)行一次,并遵循標(biāo)準(zhǔn)化的國家標(biāo)準(zhǔn)。
 
安全審查包括確定性安全狀態(tài)分析、概率安全分析和電廠實(shí)物保護(hù)的確定性分析。然后將結(jié)果提交給監(jiān)管機(jī)構(gòu),通常由按照監(jiān)管機(jī)構(gòu)命令行事的獨(dú)立專家進(jìn)行評估。
 
德國積極參與了歐盟的壓力測試及其后續(xù)進(jìn)程,該進(jìn)程由歐洲核安全監(jiān)管機(jī)構(gòu)集團(tuán)(ENSREG)發(fā)起。
 
在2013年4月和2015年4月的ENSREG研討會上,有人指出,德國核電站在福島第一核電站事件之前已經(jīng)完成了相關(guān)關(guān)鍵核設(shè)施的增強(qiáng)(例如過濾安全殼通風(fēng)和移動泵)。
 
德國國家行動計(jì)劃確定,在與壓力測試相關(guān)的一些技術(shù)領(lǐng)域還需要進(jìn)一步的工作。
 
此外,德國參加了歐盟第一次專題行業(yè)審查,主題是核電廠的老化管理,由ENSREG協(xié)調(diào)。BMU于2018年提交了一份國家評估報告,并于2019年9月提交了國家行動計(jì)劃,以便及時實(shí)施結(jié)果。
 
4、永久停堆和退役過程

截至2020年4月30日,包括原型堆和實(shí)驗(yàn)堆在內(nèi)的30座核電站已永久關(guān)閉。其中,26個設(shè)施正在拆除,并打算脫離核管制。三座核設(shè)施已被完全拆除,并已解除核管制。一個設(shè)施已投入運(yùn)行。
 
每個退役項(xiàng)目單獨(dú)運(yùn)行。項(xiàng)目過程、融資、退役策略的選擇和許多其他邊界條件在很大程度上取決于電廠類型和電廠業(yè)主。
 
核電站、鈾濃縮和燃料組裝廠通常由能源供應(yīng)公司監(jiān)管。持牌人有責(zé)任不斷累積財(cái)政儲備,以便其設(shè)施退役。
 
另一方面,研究堆、原型堆和實(shí)驗(yàn)堆,以及燃料供應(yīng)的原型工廠大多設(shè)在研究中心或大學(xué)。他們的退役主要由聯(lián)邦預(yù)算提供資金。
 
前東德Greifswald和Rheinsberg核電站的退役由聯(lián)邦預(yù)算提供資金,前東德鈾礦開采和加工設(shè)施的退役也由聯(lián)邦預(yù)算提供資金。
 
根據(jù)《原子能法》和“污染者付費(fèi)”原則,運(yùn)營商必須為核電站的關(guān)閉和拆除以及核電站產(chǎn)生的核廢物的管理(包括廢物處理費(fèi)用)付費(fèi)。
 
2017年6月16日,《核廢物管理責(zé)任重組法》生效。根據(jù)該法案,核電站運(yùn)營商仍然負(fù)責(zé)核電站退役和核廢物妥善包裝的融資和管理,而聯(lián)邦政府則負(fù)責(zé)放射性廢物臨時儲存和處置的實(shí)施和融資。
 
2017年7月3日,運(yùn)營商將約240億歐元注入公法基金,用于支付放射性廢物的臨時儲存和處置費(fèi)用。乏燃料和放射性廢物以及法案中規(guī)定的臨時儲存設(shè)施正在移交給聯(lián)邦政府。
 
自2017年以來,《原子能法》修正案不允許核電站采用安全外殼。在個別情況下,主管當(dāng)局只能在出于輻射防護(hù)的原因需要時批準(zhǔn)設(shè)施部件的臨時例外情況。

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