核電與火電一樣(yang),都需要通過(guo)大量的循(xun)環(huan)水(shui)帶走多余的熱量并將其轉移到環(huan)境中(zhong)。因此,電站所處的地理自然環(huan)境將是(shi)關鍵因素(su)。
河水冷卻
使用河水(shui)冷(leng)卻的(de)核電(dian)站風險很大。干旱年份河流(liu)水(shui)位(wei)低水(shui)流(liu)量減少,可能導致電(dian)站不能被充(chong)分冷(leng)卻。
核(he)電(dian)站冷卻水(shui)出口周圍(wei)的(de)(de)河流溫度(du)受(shou)到嚴格監管(guan),以(yi)保持水(shui)質并保護河流中的(de)(de)生物,并且為了響(xiang)應(ying)水(shui)溫限制,電(dian)站被迫關閉(bi)數天的(de)(de)情況(kuang)也屢見不(bu)鮮。如果(guo)河流易受(shou)到氣候(hou)變(bian)化的(de)(de)影響(xiang),這(zhe)會給(gei)核(he)電(dian)站帶(dai)來(lai)長(chang)期風險。
海水冷卻
對于沿海核(he)電站,會出現不同的問(wen)(wen)題,必須要考慮水(shui)生生物的保護問(wen)(wen)題。
這是(shi)(shi)一(yi)個必須在(zai)測(ce)試環境中(zhong)分(fen)析的(de)(de)問(wen)題,其中(zhong)海底條件包括(kuo)強潮、磨蝕(shi)性沙子(zi)——甚(shen)至是(shi)(shi)移動的(de)(de)海床。電力研(yan)究所 (EPRI) 指(zhi)出(chu),監(jian)測(ce)排(pai)水口(kou)周圍的(de)(de)“熱羽”溫(wen)度會(hui)給(gei)工人(ren)(ren)帶來安全風險(xian)。EPRI正在(zai)研(yan)究使用(yong)空中(zhong)和水上(shang)無人(ren)(ren)機來繪制熱羽流圖。
海(hai)洋是一個巨大的(de)熱(re)阱,但散熱(re)能力不如河(he)流(liu)。海(hai)洋中(zhong)水(shui)生生物(wu)非常多,排(pai)水(shui)口附(fu)近略(lve)微變暖的(de)水(shui)對某些(xie)生物(wu)非常有吸引力。斑馬貽貝就(jiu)是一個例子,這種物(wu)種在電站排(pai)水(shui)口周圍聚集繁衍并最終導(dao)致(zhi)堵塞(sai)。
對于大多數(shu)水(shui)生生物來說,高溫是一種威脅。但EPRI還指出,在保護魚類(lei)免受電(dian)站熱(re)排放的(de)影響方面需要考慮平衡。操作員(yuan)可(ke)能會安裝大型水(shui)下結構(gou),以幫(bang)助魚類(lei)和(he)其(qi)他生物避開熱(re)水(shui)。但也可(ke)能會產(chan)生更(geng)(geng)大的(de)傷害——并(bing)且(qie)會導致更(geng)(geng)高的(de)建設、運營和(he)維(wei)護成本。
最后,必(bi)須嚴格確保海(hai)洋生物不會(hui)與水一起(qi)進(jin)入冷卻(que)回(hui)路。EPRI的(de)研究再(zai)次表明,沒有簡單的(de)解決方(fang)案。
EPRI分析了在進(jin)水口使(shi)用(yong)的(de)篩(shai)(shai)網對魚的(de)影響,以(yi)防(fang)止(zhi)碎(sui)(sui)片堵塞以(yi)及減少(shao)冷卻水流(liu)。篩(shai)(shai)網還可以(yi)阻止(zhi)碎(sui)(sui)屑進(jin)入(ru)冷卻系統并(bing)損壞(huai)設備(bei)。在20世(shi)紀(ji)70年(nian)代,運營商開(kai)始配備(bei)將生物體送(song)回(hui)篩(shai)(shai)網外部的(de)設備(bei)。
EPRI表示,當使用網孔密度小于(yu)2毫米的(de)細篩網時(shi),可以(yi)過濾掉魚和貝(bei)類的(de)卵及幼體。
但當在Edison’s East河邊(bian)的發電站測試(shi)篩網時,結果(guo)并非如此。研(yan)究小組發現,通過循環冷卻(que)水系統返回河流(liu)的卵和幼體(ti)的存活率高于被篩網過濾的部分。
欣克利角C項目
EDF Energy對于英(ying)(ying)國的(de)(de)欣(xin)(xin)克利角C項(xiang)目的(de)(de)決策很好地展示了維護水生環境、確(que)保(bao)工人安全和管理成本之間的(de)(de)權衡。欣(xin)(xin)克利角C項(xiang)目包括(kuo)兩臺1600MW的(de)(de)EPR機組,位于英(ying)(ying)格蘭西部塞文(wen)河(he)(he)口(kou)(kou)南(nan)側,該河(he)(he)口(kou)(kou)擁有英(ying)(ying)國最(zui)大的(de)(de)潮差。
當(dang)該電站(zhan)獲得開發(fa)許(xu)可令 (DCO) 時,它設計(ji)了三(san)項(xiang)魚(yu)(yu)類(lei)保護措施(shi):低速(su)側(ce)入 (LVSE) 進水口、魚(yu)(yu)類(lei)回收和返回系統(tong) (FRR) 和魚(yu)(yu)類(lei)聲(sheng)學威(wei)懾(she)系統(tong)。現在,EDF Energy正在與監(jian)管方進行(xing)磋商,以(yi)取消魚(yu)(yu)類(lei)聲(sheng)學威(wei)懾(she)系統(tong)。
EDF Energy表示,魚類聲學威懾(she)系(xi)統利用聲音將(jiang)魚類從(cong)入口區域驅散,可以(yi)阻止95%的(de)(de)魚類進入涵道。但(dan)EDF表示,如果此系(xi)統放置的(de)(de)位置合(he)適將(jiang)會(hui)是一(yi)個(ge)有(you)效的(de)(de)措施。但(dan)在布里斯托(tuo)爾海峽(xia),該系(xi)統給設計、施工和(he)維護等方面帶來了諸多問(wen),同時也給工人帶來了風險。
EDF承認(ren)取消該系(xi)統會(hui)導致更高的(de)魚(yu)類死亡(wang)率,但(dan)EDF認(ren)為當(dang)地魚(yu)群數量很少,魚(yu)類聲學威(wei)懾系(xi)統的(de)整(zheng)體效益非常有(you)限。
每個核電機組將以132m3/s的速度從布里斯托爾海峽(xia)取水(shui)。采用直徑(jing)6m、長(chang)3.3km的進水(shui)管(guan),直徑(jing)7m、長(chang)2km的排(pai)水(shui)管(guan)。每個低(di)速側入的進水(shui)口(kou)采用為長(chang)35.5m、寬10m、高2.8m的矩形結(jie)構(gou)。進水(shui)口(kou)的設計符合英國(guo)環境監督機構(gou)環境署(shu)制定的標(biao)準(zhun),以盡量減少海洋(yang)生物的進入。
魚(yu)類聲學(xue)威懾系統(tong)將使用聲音投射器(qi)來阻止魚(yu)接(jie)近進水口(kou)。但EDF現(xian)在(zai)稱,該(gai)(gai)系統(tong)只對某(mou)些魚(yu)類有(you)效。盡(jin)管該(gai)(gai)系統(tong)在(zai)2011年被評為最佳(jia)設(she)計,但欣(xin)克(ke)利(li)角C項目仍需進行詳細設(she)計。
該系統需要(yao)在進水(shui)口上(shang)安裝288臺聲音投射器(qi)(不影響(xiang)進水(shui))。塞文河水(shui)的沉積物較多和(he)能(neng)見度低。高潮(chao)差和(he)快潮(chao)意味著,水(shui)下維護(hu)時間將限(xian)制(zhi)在潮(chao)汐之間的30-60分鐘內。
值得付出代價和風險嗎?
EDF聽取了研究和咨詢(xun)組織環境、漁業(ye)和水(shui)產(chan)養(yang)殖科學(xue)中心 (Cefas) 的(de)建(jian)議,認(ren)為(wei)雖然魚類聲學(xue)威(wei)懾系統確(que)實會(hui)減(jian)少魚類死亡,但與商(shang)業(ye)捕魚相比,這種影響可以忽略不計。
其(qi)實問題的(de)(de)關鍵點不(bu)是(shi)海洋生物,而是(shi)英國批準大型基礎(chu)(chu)設施(shi)項目的(de)(de)框(kuang)架。該框(kuang)架是(shi)在(zai)(zai)十年(nian)前實施(shi)的(de)(de),旨在(zai)(zai)使(shi)英國緩慢和不(bu)確定的(de)(de)規劃制度更(geng)加精簡,風險更(geng)低(di)。EDF已經取得了一些(xie)成功,這將是(shi)開(kai)發商在(zai)(zai)國家(jia)基礎(chu)(chu)設施(shi)框(kuang)架內進行“重(zhong)大變革(ge)”辯(bian)護(hu)的(de)(de)第(di)一個(ge)項目,過程(cheng)和結果都(dou)將受到密切關注。