德國于2023年4月15日關(guān)閉了最后一座核電站。位于巴伐利亞州的伊薩爾2號核電站在反應(yīng)堆關(guān)閉之后冷卻塔上方不再有蒸汽。當?shù)鼐用窀嬖V科技日報記者,他在核電站上班的鄰居已在一個為拆除核電站提供服務(wù)的新公司找到了工作崗位。 本報駐德國記者 李山攝
4月15日,隨著最后一座核電站關(guān)閉,德國終于實現(xiàn)了一個歷史性的目標——淘汰核能。然而伴隨著對能源供應(yīng)安全的疑慮,德國各界關(guān)于核能的爭論并未終結(jié)。告別核能之后,核廢料最終如何處理仍然是德國一個懸而未決的問題。
核電下坡路走到終點
4月15日晚上11點45分,距離慕尼黑約88公里的薩爾河畔,1988年投入運行的伊薩爾2號壓水堆核電機組與電網(wǎng)分離,大約一刻鐘后,反應(yīng)堆關(guān)閉。核電站經(jīng)理卡斯滕·穆勒向媒體介紹說,關(guān)閉后反應(yīng)堆將“冷運行”,系統(tǒng)中的溫度會在大約12小時內(nèi)降至環(huán)境溫度。停機約9小時后,冷卻塔上方就看不到蒸汽了。
“伊薩爾2號核電站是德國建設(shè)的最后一座核電站。在慕尼黑工大讀博時,教授曾帶領(lǐng)我們?nèi)⒂^過建設(shè)工地,那時它可是真正的高科技啊!”接受科技日報記者采訪時,德國馬格德堡應(yīng)用科學(xué)大學(xué)工業(yè)自動化教授丁永健感慨地說。丁永健曾先后在德國聯(lián)邦反應(yīng)堆安全研究所、西門子核電部和意昂核電有限公司工作過17年。丁永健自嘲道:“我的職業(yè)生涯,剛好趕上了德國核電的下坡路,一路下滑至明年退休!”
丁永健介紹說,德國核電也曾興盛過,在核能發(fā)電的高峰期,核電曾占德國年發(fā)電量的1/3。德國的首座核電反應(yīng)堆,位于美因河畔卡爾施泰因的卡爾實驗發(fā)電廠,1960年代投入使用,在隨后63年的核電利用過程中,德國一共建造了37座反應(yīng)堆。最后一座,也是規(guī)模最大的伊薩爾2號核電站,裝機容量達到了1.4吉瓦。在35年的運行時間里它總共生產(chǎn)了近370000千兆瓦時的電力。
現(xiàn)在,德國放棄核電的曲折道路終于走到了盡頭。
棄核影響減排和能源價格
放棄核電,加之地緣政治帶來的能源危機,德國不得不擴大燃煤電廠的使用。煤炭重新成為德國最重要的發(fā)電能源。2022年德國發(fā)電并網(wǎng)的電力中,有1/3來自燃煤電廠。煤炭發(fā)電量同比增長了8.4%,導(dǎo)致約2.7億噸的二氧化碳排放,相當于德國溫室氣體排放量的30%左右。這也是德國未能實現(xiàn)2022年的二氧化碳減排目標的主要原因之一。
更加充滿戲劇意味的是,德國還不得不依賴從國外進口電力,其中大部分來自法國的核電站。聯(lián)邦網(wǎng)絡(luò)局關(guān)于供應(yīng)安全狀況的最新報告稱,德國“有望成為電力凈進口國”。除法國外,出口商主要是羅馬尼亞、波蘭、荷蘭和芬蘭等其他10個歐盟國家。他們正聯(lián)合起來組成一個積極發(fā)展核電的聯(lián)盟。在距離德國邊境不到100公里范圍內(nèi),德國的鄰國有7座核電站正在運營。
圍繞淘汰核能,德國工商總會(DIHK)就供應(yīng)瓶頸和能源價格上漲發(fā)出警告。DIHK主席彼得·阿德里安表示,盡管天然氣價格下跌,但德國大多數(shù)公司的能源成本仍然很高。在供應(yīng)安全方面,德國“還沒有走出困境”。
丁永健說:“如果純理性思維,也許繼續(xù)運行這3座核電站10年左右,對德國的國民經(jīng)濟更好,有利于碳中和的長期目標,包括發(fā)展(新能源)儲能技術(shù),同時控制電價,有利民生。”
拆除核電站將是個長期工程
關(guān)閉核電并不意味著問題的結(jié)束,核電運營商面臨拆除核電站并儲存放射性廢物的任務(wù)。
核電站的拆除工作可能將持續(xù)數(shù)十年。即便一切按計劃進行,拆除一座核電站大約需要10—12年。從全球范圍來看,核電站的拆除是一大難題。據(jù)2022年10月的《世界核能狀況報告》報道,全球已有204座核電站關(guān)閉,但是拆解真正完成的只有10座。具體到德國,曾經(jīng)投入運行的33座核電站,現(xiàn)在只有3座被完全拆除。德國反應(yīng)堆退役和拆除以及廢物運輸和儲存的總成本估計將達到488億歐元。
核電站拆除過程中最大的問題是處理放射性物質(zhì)。許多步驟必須在完全保護的條件下小心翼翼進行:表面去污、各種鋼材的拆除、墻壁的銑削。還有一個重要挑戰(zhàn)是,要非常干凈地分離材料。
后續(xù)的最大問題則是放射性廢物的處理。只有將廢物放入儲存庫中,核淘汰才“真正完成”。
但目前德國仍在尋找高放射性廢物的存儲庫。根據(jù)法律規(guī)定,到2031年,應(yīng)在德國境內(nèi)找到存儲庫的位點。薩爾茨吉特附近一個廢棄的鐵礦,是已獲得法律許可的中低放射性廢物儲存庫,但要到2027年才能投入運營。
目前而言,在深層地質(zhì)層中進行最終儲存仍是最安全的解決方案。德國聯(lián)邦政府于2017年設(shè)立了一項基金,為退役和最終封存提供資金。經(jīng)濟部預(yù)計,臨時和最終儲存將耗資約1700億歐元。在這項任務(wù)的時間限度到來之前,核能的所有短期優(yōu)勢都有可能消失。德國沒有一座核電站運行超過37年。