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最新消息
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2022年2月 瑞士核電廠除役的經驗
瑞士的核電
• 瑞士目前有4 座核子反應爐，生產高達40% 的電力。計畫新建兩座大型新機組（截至2021 年2 月底資料）。
• 2011 年6 月，議會決定不再更動任何反應爐，因此逐步淘汰核電，這在2017年的公投結果中獲得確認。
電力部門
• 總發電量（2018 年）： 691 億度
• 發電組合：水力378 億度(55%)、核能255 億度(37%)、生質燃料與廢棄物31億度(4%)、太陽能19 億度(3%)、天然氣6 億度(1%)、風力1 億度。
• 進出口餘額：16 億度淨出口
• 總消耗量：576 億度
• 人均消費電量：6,800 度/ 年
（資料來源：2019 年電力資訊與2018 年世界銀行的數據）過去10 年，瑞士每年的用電量一直穩定維持在550-600 億度。從並法國、奧地利和德國進口電力，2018 年進口總量為310 億度，電力出口主要是義大利，總量為326 億度，2018 年出口到義大利為22.8 億度。進出口總額基本上保持平衡。為確保冬季月份的供電安全，瑞士電力公司與法國EDF 電力公司簽訂了長期合約，以溢價進口250 百萬瓩的法國核電。2017 年3 月，瑞士國民議會以136 票對52 票通過繼續維持此一安排。
核電產業
瑞士所有運轉中的反應爐都進行了功率提昇—2014 年Beznau 機組從35 百萬瓩增加到36.5 百萬瓩，Gösgen 機組從92百萬瓩增加到101 百萬瓩（2013 年更換主要設備），Leibstadt 從99 百萬瓩逐步增加到122 百萬瓩。只要能向監管機構證明安全，瑞士所有運轉中的反應爐都擁有無期限的運轉執照，只不過需要每10 年核發一次新執照，條件是必須符合安全的要求。Mühleberg核電廠於2009 年12 月獲得了10 年的執照，然而，2012 年，聯邦行政法院裁定，由於安全考慮，該反應爐應在2013 年年中關閉。法院裁定的內容表示，安全問題非常重要，不能由監管機構—瑞士聯邦核安全檢查局 (ENSI) 單獨負責，如果核電廠擁有者BKW 公司想要在2013 年年中以後繼續營運，需要為此提出強而有力的理由。BKW 與能源部共同提出上訴，最高法院於2013 年3 月推翻了原裁決。
BKW 考量Mühleberg 核電廠安全相關升級的選項，於2013 年10 月決定花費約2 億瑞士法郎（約64 億新台幣）提昇安全設備，並於2019 年關閉反應爐。因為若按照最初計畫將其運轉壽命延長至2022 年，將花費更高的成本，以及「被政治和監管趨勢的不確定性包圍」。2014 年5 月，伯恩州舉行公民投票，這是自2011 年政府決定逐步淘汰核電以來，瑞士首次對核電進行公民投票。民眾以63% 的投票結果否決了提前關閉核電廠的提案，而有效地批准了2019 年關閉的日期。2015 年1 月，ENSI 批准了BKW 修訂後的Mühleberg 維護計畫，允許營運至2019 年。
瑞士運轉中的反應爐 （資料來源：WNA）
Mühleberg 核電廠的除役
BKW 公司是瑞士第一家除役核電廠的營運商， 於2019 年12 月關閉Mühleberg 沸水式反應爐後，立即對其進行除役。這項工程耗資約8 億瑞士法郎（約256 億新台幣），預計將於2031 年完成，在2034 年之前可釋出該廠區。此外，以13 億瑞士法郎（約416 億新台幣）預算，大約在2040 年完成放射性廢棄物處理。BKW 的除役基金中已經有9.3 億瑞士法郎（約297.6 億新台幣），並且已經做好準備。到2024 年，用過核子燃料將轉運到Würenglingen 的貯存設施，其餘約4,000 噸的是因污染較嚴重而無法除污和回收的拆除材料。
2015 年3 月，Alpiq 成立了一家名為Swiss Decommissioning 的公司，為核子設備的後期運轉和拆除，以及輻射防護與除污提供綜合解決方案。2017 年9月，BKW 收購了德國輻射防護服務公司Dienstleistungen für Nukleartechnik GmbH。這家德國公司自2009 年以來一直為Mühleberg 核電廠提供輻射防護的服務。
從2034 年起Mühleberg 廠區可以無限制地再次使用，在此之前，將一步一步地進行拆除。Mühleberg 除役時程的規劃如下：
2013 年至2019 年底：電力運轉與除役規劃2013 年10 月，由於業務考量，BKW決定將Mühleberg 核電廠營運至2019年底之後關閉。這讓BKW 有時間為瑞士核子反應爐的首次除役做好準備。 除役與處置負責人Stefan Klute 表示：「在2019 年底停止發電後，BKW 在2020 年初即開始拆除Mühleberg 核電廠。」2020 年：開始拆除2019 年12 月20 日Mühleberg 正式停機後，2020 年1 月6 日即開始拆除工作。為了創造作業空間，需將物料搬運清空。BKW拆除了機房中不再需要的系統組件。在反應爐建築中，BKW 移除反應爐上方的數噸材料，並將所有用過核子燃料組件從反應爐移至燃料貯存池。在那裡存放數年，隨著貯存水池獨立運轉的冷卻系統，用過核子燃料的輻射強度將逐漸降低。
2021 年至2024 年：核子組件拆除與用過核子燃料組件的清除在可能的情況下，BKW 會在反應爐廠房內進行拆除行動。來自反應爐內部的高放射性組件在水下被拆除並包裝。同時，BKW 在機房中創造更多空間並清除其中的放射性污染材料。從2022 年起，BKW將用過核子燃料組件從貯存池運送到位於Würenlingen 的集中式中期貯存設施(Zwilag)， 直到2024 年底，Mühleberg內將不再存有用過核子燃料組件。2025 年至2030 年：核子組件拆除從2025 年起，Mühleberg 核電廠內所有與放射性物質接觸的剩餘部分都將被拆除。例如，反應爐壓力容器、圍阻體部分或不再需要的燃料貯存池。所有拆解的組件都在機房內分類，盡可能地除污後，檢查其放射性並加以包裝。除污後可釋出的材料作為普通廢棄物處理，或者如果可能就加以回收利用。BKW 將放射性廢棄物送到Zwilag。在工作結束時，BKW 清潔並檢查所有在運轉過程中可能接觸到放射性的建築結構，並確保不再具有放射性。
2031：批准後釋出該廠區到2030 年底，Mühleberg 將不再有放射性物質。現在整個區域都被政府當局監管，當確認不再偵測出有危險的放射性射源之後，監管機構將釋出該廠區以供新的用途。
2031 年至2034 年：常規拆解未來將視Mühleberg 廠區的用途是用於工業使用或保持自然狀態， 再決定是否拆除不再需要的建築物。為此，Mühleberg 將在2027 年之前向監管機構提交常規拆除申請。拆除建築物的瓦礫將在垃圾掩埋場處理，或是被回收。該廠區可以從2034 年起再次重新使用。
拆除的第一年
Mühleberg 核電廠永久關閉後進行拆除的第一年，員工就達到了不同的里程碑。然而，這項工作才剛剛開始。還有很多事情要做。
移動中的巨人
一個巨大的影像一公分一公分地穿過Mühleberg 核電廠的機房，它是兩個發電機定子中的一個。在運轉過程中，它與轉子一起工作來發電。因為它對於機艙中的起重機來說太重了，所以必須架設一根重型吊杆才能將其吊起。在運離Mühleberg 核電廠區域之前，必須先清潔。之後再以一輛有18 個車軸和124 個車輪的卡車運往回收公司。在此將處理其材料，可以回收利用。
除役過程中產生的材料
大部分除役產生的廢棄物是一般的建築廢棄物，在操作過程中，只有一小部分材料與放射性物質接觸，大部分的材料可以清潔後回收或另做處置。
廢棄物的數量
Mühleberg 除役的廢棄物總量約為20萬噸，其中大約8% 受到放射性污染，但其中大部分只是輕微的污染。經過特殊除污後，這種材料可以做為普通建築垃圾處理或回收利用。這使得必須專門處理的放射性廢棄物不到2%。
清潔和間隙測量
BKW 的主要目標是將放射性廢棄物維持在最低限度，這就是BKW 盡可能清潔相關材料的原因。在某些情況下，只需將髒污擦掉就可以了；其他部分則用水或鋼球高壓清洗。所謂的除污測量，是用於檢查材料是否不再有放射性污染，是否可以正常處理或回收。任何無法除污的物品都會被包裝起來，以便日後進行深層貯存。
衰減貯存
根據法律，如果讓某些低放射性物質衰變30 年，它的放射性就會下降到非常低而無需特殊處理，以至於不再被認為是放射性材料。衰變後的材料可以視為一般廢棄物處理或回收。經過衰變貯存，放射性廢棄物的數量將大為減少。
中低放射性廢棄物
低放射性與中放射性廢棄物包括來自廢水處理中除污系統的樹脂、發電廠工作人員受污染的工作服，或拆除建築物和管道的部分。如果無法清洗，則必須進行處理和包裝，然後運送到Zwilag，直到它們在深層地質處置場中進行最終處置。
用過核子燃料組件—高放射性廢棄物
用過核子燃料組件在Mühleberg 的貯存池中先存放數年，然後才運往Zwilag，之後會放置在深層地質處置場中。到2024年，所有燃料組件都將從Mühleberg 廠區中移除。
位於Würenlingen 的集中式中期貯存設施
放射性廢棄物貯存在Würenlingen 的Zwilag 集中式中期貯存設施中，直到深層地質處置場開始運轉。Zwilag 容納空間大，可以容納瑞士所有5 座核電廠（以60 年的運轉壽命為準）運轉和拆除過程中產生的所有廢棄物。
深層地質處置場
從長遠來看，深層地質處置場可以保護人類和環境免受放射性廢棄物的影響。瑞士國家放射性廢棄物處置專責機構Nagra，是由核電廠營運商和聯邦政府共同創立，其任務是為深層地質處置場尋找安全地點，並建造和營運。尋找最終處置場的安全地點是一個漫長的過程，必須分階段進行。對高度活動和弱與中度活動的3 個可能地區進行深入的地質調查，場址的選擇就是在此基礎上進行。
瑞士的放射性廢棄物管理概念提供兩種深層地質處置場：一種是高放廢棄物貯存設施，一種是中低放廢棄物貯存設施。另有一項替代方案，還可以選擇將兩種深層地質處置場合併為一座組合式處置場。處置場位於地下數百公尺深處的乳白粘土層礦床中。根據廢棄物不同的類型，處置場由貯存隧道或貯存洞穴、用於監測廢棄物代表性部分的試驗貯存設施、測試區、基礎設施和通道所組成。深層地質處置場確保了人類和環境可受到長期的保護。
放射性廢棄物的安全處置
放射性廢棄物是在核電廠運轉期間產生的—尤其是在拆除核電廠時，這些必須妥善處理。瑞士的處置概念可在深岩層中貯存。在位置確定且處置場準備好運轉之前，廢棄物會暫時貯存在Zwilag 集中式中期貯存設施中。
高放廢棄物以及中低放廢棄物的深層地質處置場（組合式儲存設施） © Infel Corporate Media（圖片來源：BKW 公司）
放射性廢棄物的包裝
用過核子燃料組件最初會在Mühleberg的燃料貯存池中保存幾年，當它們的放射性顯著下降並且放出的熱量較少時，會被裝在貯存池內的運輸容器中，運送到Zwilag，然後轉移到高放廢棄物貯存容器中。在機組運轉服務期間，BKW 就已經定期展開這項工作。在停機後的最初幾年，Mühleberg 電廠周邊的運輸量與運轉發電時的運輸量大致相同。
中低放廢棄物，例如廢水處理中除污系統產生的樹脂，或核電廠工作人員受輻射污染的工作服，經過處理後貯存在深層地質處置場中。在Zwilag 的電漿系統中，液態廢棄物被固化，可壓縮廢棄物被壓縮，可燃廢棄物被焚化。產生的廢氣被淨化，殘餘物作為放射性廢棄物處理。廢棄物在Zwilag 中包裝，密封於處置容器中，使它們可以輕鬆安全地處理，並且堅固耐用。
運輸和物流
在Mühleberg 拆除過程中，主要產生的是一般建築物瓦礫，放射性廢棄物只占運輸的一小部分。BKW 計畫優化整個停機期間的卡車行駛次數，並將其減少到必要的最低限度。
到2024 年，Mühleberg 電廠附近的運輸量與發電期間的運輸量大致相等：超過一半的卡車行程用於為系統供電，例如用於員工餐廳。2019 年至2020 年期間不到5%，2020 年至2024 年期間不到10% 是運往Zwilag 的放射性廢棄物。到2024 年底，所有用過核子燃料組件都將從Mühleberg 中移除。從那時起，只有中低放廢棄物會送往Zwilag。
BKW 預計從2024 年到2030 年卡車運輸量會略有增加，因為必須清除越來越多的放射性物質以及一般的廢棄物。2030 年之後， 當Mühleberg 沒有放射性物質但尚未接受監管機構控制時，只會進行一般廢棄物的處置作業。監管機構將在2031 年開始控制此區域。如果沒有任何危險的放射性來源，此區域既可以用於工業用途，也可以恢復為自然狀態。2031年後的運輸次數將取決於除役完成後將如何使用Mühleberg 廠區。如果BKW 拆除所有建築物並清除現場的瓦礫，預計每天將有大約20 車次的運輸。
專業知識
核電廠的除役是一項複雜的大型計畫，BKW 依靠Mühleberg 核電廠的工作人員以及具有拆除經驗的人員，也得到從事高度專業化工作的外部專家的支援。沒有人比這裡的員工更瞭解Mühleberg，其中一些人已經在電廠工作了幾十年，他們的專業知識對於拆除工作非常重要，因此BKW 主要與自己的員工一起進行除役。每年在大修期間，他們都會打開反應爐壓力容器，然後將燃料組件從反應爐移入貯存池。在這裡，機組的運轉經驗可以直接用於除役，但也需要新的技能。到目前為止，經常重複發生的活動在停工期間大多變成了一次性工作。BKW 及時適應了這種變化，並提前做好準備。
國外經驗
在瑞士，BKW 是第一個拆除反應爐的電力公司，但在全世界，目前正在拆除或已經除役的核電有150 多座。因此，BKW 充分瞭解技術與規劃的挑戰，並借鏡國外經驗：BKW 與其他核電廠除役計畫保持密切關係，在國際上交流相關經驗與專業知識，因此瞭解核電領域除役的最新進展和發現。
其中一個例子是BKW 與西班牙放射性廢棄物處置組織(ENRESA) 的合作。自2010 年以來，ENRESA 一直負責拆除馬德里東邊的José Cabrera 核電廠。該電廠於1968 年開始運轉，於2006 年4 月關閉。目前，拆除工作正在進行中，且進展順利。Mühleberg 和José Cabrera核電廠之間有定期交流，包括相互訪問。同時，這些已經有核子設施拆除經驗的員工也參與Mühleberg 的除役。
某些拆除工作，例如拆除爐心內部組件，即在運轉期間位於反應爐內部的組件，是高度專業化的工作；若要為此建立特定的專業知識並不值得，因此，BKW依靠外部專家來完成這類工程。
實施成功
除役工作從2020 年初開始，很明顯的，提前除役的決定和全面的除役準備已經取得成效。Mühleberg 的員工已為新任務做好準備，在拆除過程中，他們利用運轉發電階段中已有的知識和新學得的知識。Mühleberg 的正式員工和具有拆除經驗的同事之間不斷交流，每個人都從中受益。參與的人每天都在學習，因此可以在必要時調整和優化流程與程序。現在員工從拆除Mühleberg 中累積的經驗，不僅在瑞士，以後都將廣受歡迎。
安全是重中之重
為保護民眾、員工和環境免受輻射風險，因此瞭解運轉發電期間的真實情況也是BKW 在停機期間的首要任務。這就是為什麼Mühleberg 的工作人員、控制區和周圍環境仍持續監測輻射劑量的原因。在機組關閉後不久，就不再釋放高溫和高壓等主要的危險因素；電廠現場也逐漸清除放射性物質，因此核電廠在除役期間的潛在危險會降低。儘管如此，除役期間與運轉期間同樣適用嚴格的規定：輻射防護措施和避免事故的措施將一直持續到Mühleberg 不再是危險的放射性來源。
放射性迅速下降
用過核子燃料占了Mühleberg 的大部分放射性總量。與正常運轉相比，在關閉僅3 個月後，放射性衰變就將其減少了1,000 倍。隨著拆除工作的進行，會再進一步減少。到2024 年，當所有用過核子燃料都從Mühleberg 運輸到Zwilag 時，放射性總量會只剩原本的百萬分之一。
保護人與環境免受輻射影響
BKW 輻射防護專家的任務是保護人與環境免受不允許的輻射侵害。在停機期間，按照與運轉期間相同的高標準，對防護目標和法律允許的輻射曝露持續監控。BKW 使用必要的保護措施在建築物內進行所有與放射性物質有關的工作，例如拆除、除污和包裝。如有必要，可在封閉的工作箱或設有過濾空氣迴路的劃定區域中進行。為了控制輻射曝露，工作人員持續接受輻射監測：在控制區內，所有人員都佩戴輻射劑量計，像他們在運轉發電期間一樣，用於測量工作人員的輻射曝露。
全面監測放射性排放
除了控制區內的所有房間和工作場所外，BKW 也對廢氣和廢水進行監測。雖然在停機期間進行大量的拆除和除污工作，但BKW 繼續遵守運轉發電時對廢氣和廢水現有的放射性排放限制。廢水在分批排入阿勒河前，會先經過除污和檢查。只有當放射性小到不會影響民眾或環境時才會排放。釋放到環境中的放射性物質將遠低於法定的排放限值，並且降至最低—這包括除役和運轉都適用。
除役費用基金
瑞士放射性廢棄物管理的總成本估計為186 億瑞士法郎（約5,952 億新台幣），其中包括50 年的運轉後監測階段。核電廠業主向2002 年設立的國家廢棄物處理基金繳納費用。此外，1984 年設立的除役基金，電廠營運商也每年為此繳納費用。預計需求為37 億瑞士法郎，外加17億瑞士法郎用於營運後準備。截至 2017年底，這兩個基金的累計資本為77 億瑞士法郎，其中58 億瑞士法郎已用於廢棄物管理。
這兩個計畫都根據《核能法》通過對核電徵收每度約1 美分（約3 元新台幣）的稅來挹注。儘管2011 年和2016 年的基金審查均顯示負債將得到全面的支付，但瑞士政府仍要求從2014 年年中起大幅增加對這兩個基金的收費。
除役成本提供者
用於除役和放射性廢棄物處置的資金由瑞士聯邦政府控制的基金管理，BKW 將承擔全部費用。
在2019 年底服務營運最終停止之前，Mühleberg 就已經籌得7,000 萬瑞士法郎（約22 億4,000 萬新台幣）用於計畫和準備停機的費用，除役基金向BKW 取得相對應的款項。最終停機後，將產生以下的除役費用：
• 除役期間產生的放射性廢棄物的運輸和處置
• 拆除所有技術設施和建築物
• 一般性垃圾掩埋
• 放射性污染系統組件拆除、粉碎和除污
• 輻射與職業安全措施
運轉後會產生進一步的成本，即從最終停止運轉發電到燃料組件閒置期間的營運成本，BKW 將支付這些費用。
整個除役所需的資金—即拆除和後端營運—已延遲到2022 年。即使對於放射性廢棄物的處置，運轉期間也累積了8.2 億瑞士法郎（約262.4 億新台幣）的費用，例如用於移除用過核子燃料組件及其中期貯存，或尋找深層地質處置場的地點。在最終停止營運服務後，處置費用將由BKW 定期支付給處置基金的款項支應，直至2022 年。處置包括以下費用：
• 核電廠放射性廢棄物的運輸和處置
• 中期貯存
• 深層地質處置場研究規劃及建造運轉
• 深層地質處置場50 年監控期
大部分處置費用只會在未來深層地質處置場開始建造時發生，即最早從2040 年開始。與除役基金相比，處置基金將在數十年內產生資本收入。已經發生和將發生的除役與處置總成本為30 億瑞士法郎（約960 億新台幣），目前已經取得其中80%以上。剩餘的20% 將自2126 年起由進一步的資金和核電廠的獲益支付。
在瑞士聯邦機構的監督下，除役成本每5 年將重新計算一次，作為成本研究的一部分，基於當前國外和科學技術的經驗，並由獨立專家檢查。這些成本研究構成了營運商必須向基金支付費用的基礎。
Mühleberg 的除役大約需要15 年，到2034 年結束。在除役期間，重點將放在公眾、環境和員工的安全上，如同在運轉期間一樣。
BKW 正在轉型
Mühleberg 的除役將使BKW 的發電量減少1/4，伯恩州的電力供應也減少一半。除役是BKW 從能源公司轉型為國際能源與基礎設施服務供應商的要素之一。
近年來，BKW 已發展到約10,000 名員工，其中大部分活躍於服務部門，這表示BKW 已做好因應未來能源與基礎設施挑戰的準備。
除役期間繼續進行透明溝通
對BKW 而言，在除役期間持續透明溝通仍將是優先的事項，從2019 年12 月20日起，Mühleberg 遊客中心展示該電廠營運與除役的圖片與資訊。關於計畫里程碑的公共資訊會議也將繼續進行，媒體專業人士將受邀並告知關鍵項目的步驟。第一次媒體活動是在2020 年上半年舉行。
身穿防護衣的員工正在使用高壓清洗機（圖片來源：BKW 公司）
參考資料：
1. https://www.world-nuclear.org/informationlibrary /countr y-profiles/countries-o-s/
switzerland.aspx
2. https:/ /www.bkw.ch/en/energy/energygeneration / decommissioning-of- themuehleberg-nuclear-power-plant
出處:核後端雙月刊第七期
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