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世界核电发展的“三新”——第二届欧洲核电大会综述

        在能源需求日益增长、环境问题日益严峻、能源安全日益紧迫的背景下,第二届欧洲核电大会于9月22-25日在匈牙利布达佩斯召开。本次会议由匈牙利政府举办,汇集了来自国际原子能机构(IAEA)、世界核协会(WNA)、中国、美国、英国、俄罗斯、法国、日本、匈牙利、土耳其、立陶宛、芬兰、波兰等组织和国家的政府官员和代表以及西屋、通用电气/日立、阿海珐和俄罗斯国家原子能公司等核电技术公司的代表。此外,部分投资咨询机构也派代表参加了本次会议。会议就目前欧洲核能发展的焦点问题进行了深入沟通和交流。总结本次欧洲核电大会的内容,可以概括为“三个新”,即核电发展呈现新形势、核电市场形成新格局和核电发展面临新挑战三个方面。


        核电发展呈现新形势
        福岛核事故发生两年后的今天,事故对全球核工业的影响逐渐清晰,世界对福岛核事故的认识也逐渐由感性回归理性。截至2013年10月,世界在运行的核电机组为434台,总计装机容量约370GWe,在建机组70台。在经历2011年的核电站停闭大潮后,世界核电逐渐恢复平稳发展。尽管新建核电站数目相比福岛事故前大幅度减少,但世界核电装机容量依然呈现出平稳上升的趋势(如图1所示)。



图1:世界核电机组数据(截至2013年10月,来源:IAEA PRIS)


        IAEA主席在国际原子能机构第56届年会报告中提道:“虽然由于福岛核事故、持续的金融危机和天然气价格低的影响,使一些地区核电负荷下降,但核能仍然是许多国家,特别是发展中国家的重要选择,核电在长远的能源结构中仍将发挥重要作用”。作为发展中国家的代表,中国和印度继续坚持建设新的核电站以满足迅速增长的能源需求。目前,两国在建的核电机组分别为28台和7台,位居世界前列。孟加拉国、越南和埃及等希望建设核电站的国家,在经过一段时期的观望后也开始积极推进首台核电站的建设。
        在欧洲,核电发展呈现出两极分化的态势。一方面,德国、意大利和瑞士明确表示将放弃核能,并将逐步关闭国内核电站,转而寻求其他可替代能源。立陶宛、保加利亚的核电发展也因公众反对陷于停滞,能源政策悬而未决。另一方面,俄罗斯、法国、英国等国家则明确表示将继续发展核能,并且考虑加大投资力度,进一步增加核电比重。匈牙利、芬兰、波兰、土耳其等国家也在逐步推进核电站建设。
        尽管各国选择不一,但如何满足能源需求、应对气候变化和保障能源安全是欧洲大多数国家所面临的共同难题。在本次参会的国家看来,发展核电是无疑是解决这一难题的较好方式。
俄罗斯将加速发展核电。俄罗斯目前拥有在运行核电机组33台,在建机组10台,核电装机容量为25.2GWe,2012年核电发电量约占总发电量的18%。除拥有较大的核电发电比例外,俄罗斯还是世界上最大的核电技术提供国,核工业更是俄罗斯的主导产业,对俄罗斯经济发展意义重大。2012年11月,俄罗斯总理梅德韦杰夫在新纽沃涅什核电站的大会上提到:“俄罗斯政府将加大投资力度,加速快中子堆技术和核燃料循环等基础设施建设,增强后劲,到2050年,核电比重达到45%-50%,并建成固有安全的快堆MOX闭合燃料循环体系,力争在本世纪末核电比重达到70%-80%”。
        英国重启核电建设。英国是世界上最早建设核电站的国家之一,目前有16台核电机组正在运行,总装机容量约10GWe,提供全国约18%的电力。由于机组的建设时间大多在1980年代以前,到2023年,几乎所有的核反应堆都将面临退役的问题。即使考虑部分核电机组延寿,电力仍将出现较大的缺口。为弥补电力缺口,2008年英国政府重启核电建设。尽管由于政治问题和资金问题,英国政府尚未最终明确核电装机容量的目标值,但政府官员多次表示,在2030年以前,英国新建核电机组将达16GWe。目前,英国政府与包括中国在内的多个国家的核电技术公司进行谈判,积极促成核电机组的建设。
        匈牙利发展核电愿望迫切。匈牙利目前有4台VVER-440压水反应堆在运行,经过调整功率和延寿,目前总的装机容量为2GWe,2012年核电发电量为158亿千瓦时,约占全国总发电量的46%。由于国内能源紧缺,电力生产无法满足国内的需求,匈牙利每年需要从斯洛伐克和乌克兰进口大约19%的电力。为满足未来的电力需求并保障能源安全,2009年匈牙利国会通过了建设两台1000MW核电站的提议,但限于资金问题,新电站的建设进展缓慢。2012年,为加快新核电站的建设,匈牙利政府成立政府核能委员会来解决相关的战略性问题。2012年7月,匈牙利与俄罗斯国家原子能公司达成协议,后者将投资124亿美元在匈牙利建设4台VVER-1000机组,预计在2020年前后将实现第一台机组的并网发电。
        土耳其将首次建设核电站。1965年以来,土耳其曾多次试图建设核电站,但由于种种原因最终没能实现。近年来,由于经济发展和人口的快速增长,土耳其电力需求年均增长7%-8%,仅排在中国之后,位居世界第二,欧洲第一。但是,土耳其能源匮乏,能源供应主要依赖进口,2012年能源进口比重达72%,能源进口总额达600亿美元。如何满足能源需求和保证能源安全成为土耳其的首要议题。为摆脱对周边国家的能源依赖,土耳其计划大力发展核电。土耳其计划建设8台核电机组,总装机容量约9.4GWe,其目标是在2023年核电发电量占全国的10%。近期,土耳其和俄罗斯签订了合作建设核电站的协议。预计,土耳其的第一台核电机组将于2016年前后开工建设。


        核电市场形成新格局
        福岛核事故后,世界核电重新出发,巨大的“蛋糕“引起各大核电技术公司的激烈争夺。在本次欧洲核电大会,西屋、通用电气/日立、阿海珐和俄罗斯国家原子能公司纷纷亮相,基本体现了目前世界核电市场“群雄逐鹿”的竞争态势。但从新兴核电市场的竞争情况来看,作为传统两强的西屋公司和阿海珐公司表现乏善可陈,而通用电气/日立公司表现不俗,俄罗斯国家原子能公司更是异军突起,在激烈争夺中遥遥领先于其他核电技术公司,核电市场呈现出“强弱易位”的新格局。
        西屋公司后劲不足。西屋公司是压水堆技术的先行者,在1960-1970年代,西屋公司的压水堆核电技术引领全世界,曾占领世界一半以上的核电市场。进入21世纪,西屋公司主推的AP1000机组以非能动安全、模块化和简化的设计理念而著称。在世界各国的安全评审中,AP1000取得了不俗的业绩,先后获得了欧盟、美国、英国和中国核安全监管部门的认可。当前,全球AP1000的在建机组有8台,分别为中国三门和海阳的1、2号机组,美国的Vogtle的3、4号机组和VC. Summer的2、3号机组。尽管西屋公司2006年在中国核电技术路线招标中获胜,但近年来在新兴的核电市场竞争中,AP1000几乎一无所获,显得后劲不足。由于一直以来宣传的AP1000经济性并没有在实际建设中得到体现,其技术成熟性和先进性也遭到质疑。西屋公司在立陶宛、白俄罗斯和英国的多个项目的竞争中纷纷落败,AP1000技术甚至未能成为芬兰和约旦的核电项目候选对象,发展前景令人堪忧。
        阿海珐公司表现低迷。长期以来,阿海珐公司是世界排名第一的核电企业,其主要推广的机组为1650MWe的EPR。EPR吸收了法国和德国核电技术的成熟经验,以装机容量大和技术成熟而著称。目前全球有4台EPR机组在建,分别为中国台山1、2号机组,法国Flamanville 3号机组和芬兰Olkiluoto 3号机组。在新兴的核电市场竞争中,与西屋公司类似,阿海珐公司同样表现不佳。其中,在阿联酋核电项目招标中,EPR意外败给韩国的APR1400技术。尽管EDF通过收购英国BE公司,获得了在英国建设4台EPR机组的机会,但其总体表现不尽如人意。为了应对核电市场的多种需求,阿海珐公司调整战略,同日本三菱公司各出资50%共同推广功率为1150MWe的ATMEA1技术。与EPR相比,ATMEA1采用3环路,为百万千瓦级别的机组,可以满足电网不能承受大容量核电机组的发展中国家和地区的需求。
        通用电气/日立公司表现不俗。通用电气/日立公司是由美国通用电气公司和日本日立公司于2006年联合成立,融合了两家公司在沸水堆的技术优势,当前主推ABWR和ESBWR两种机型,其主要特点是安全、简化和经济。ABWR和ESBWR均是基于二代BWR技术改进的革新型三代技术。世界范围内已有 4台ABWR机组在日本运行,还有4台ABWR反应堆在分别日本和台湾建设。在新兴核电市场的竞争中,通用电气/日立公司表现不俗。2011年7月,在立陶宛的Visaginas核电站招标中,通用电气/日立公司击败西屋公司,获得两台ABWR的订单。2012年12月,在英国Horion出售招标中,ABWR再次击败AP1000,成功获得在英国建设的机会。ESBWR尽管还没有建设先例,但其在未来新建项目中已抢得先机。2013年5月,美国Dominion电力公司最终选定ESBWR作为其North Anna核电站3号机组的堆型,预计2019年将实现FCD。
        俄罗斯国家原子能公司遥遥领先。俄罗斯国家原子能公司主要推广堆型为VVER-1000(ASE-91)和VVER-1200(ASE-2006)。世界上在运行的VVER机组为54台,包括23台VVER-440和31台VVER-1000,另有在建的VVER机组14台,其中包括2台VVER-440,4台VVER-1000和6台VVER-1200。与西屋公司、通用电气/日立公司和阿海珐公司相比,俄罗斯国家原子能公司近年来发展势头强劲,表现出超越“三强”的态势。在竞争新兴核电市场方面,俄罗斯国家原子能公司在与竞争者的直接对话中占据了绝对优势。2009年,俄罗斯国家原子能公司以其造价低的优势击败众多竞争者,成功获得在土耳其建设4台VVER-1200机组的机会。在白俄罗斯项目中,VVER-1200同样击败AP1000和EPR拿到建设合同。此外,其先后获得中国2台VVER-1000、越南2台VVER-1200、孟加拉国两台百万千瓦机组等项目的订单,在核电市场竞争中业绩最佳,遥遥领先。


        核电发展面临新挑战 
        尽管核电发展形势逐渐回暖,但是后福岛时代对核电发展提出的新挑战不容忽视。挑战主要来自两方面。
        一是核电经济性问题。核电经济性的影响因素复杂,政府和公众的支持、建造时间、技术的成熟度和外部资源价格等都对其有直接的影响。福岛核事故前,核电的经济性得到了世界各国的认可,也成为核电发展的主要动力之一。图2是美国能源研究所给出的1995-2008年煤、石油、天然气和核能发电的生产成本。从中可见,2002年以后,相比传统能源,核电经济性优势非常明显。但福岛核事故后,受到更高的安全标准和严格审评影响,世界在建核电站的工期被延迟,工程造价均存在一定程度的攀升。2012年以来,核电的经济性警告频发,受到各国政府、工业界和社会民众的密切关注。2012年,计划建设两台AP1000机组的美国佐治亚州Vogtle项目的造价不断攀升,总投资由最初的140亿美元变为174亿美元,预计比投资将超过7000美元/千瓦,由此引发社会公众的强烈反响。与此同时,计划建设两台EPR机组的法国Flamanville项目,总投资同样大幅上涨,2012年12月,EDF宣称预计投资将从最初的33亿欧元上涨到85亿欧元,部分投资方因成本过高决定撤销参股,对项目进展造成重大影响,乐观估计,该项目2016年才能完工(2007年12月开工建设)。
        造价过高导致核电前期投资风险巨大,极大地影响了投资者信心。事实上,核电融资问题已经成为很多国家发展核电的首要难题。本次欧洲核电会议就这一问题也进行了深入交流。


图2:美国1995-2008年各种电力的成本


        与中国、印度、俄罗斯和韩国所采用的由政府支持的国有大型企业投资建设核电站的模式不同,欧洲国家(法国除外)通常需要吸引私人资本或外来投资进行核电站建设。但受到全球金融危机和欧债危机的影响,欧洲国家普遍存在融资困难的问题。土耳其、匈牙利和白俄罗斯等国家,尽管政府积极支持建设核电站,但新建核电项目难以得到充足的投资,项目启动相对缓慢。目前,土耳其和白俄罗斯同俄罗斯分别签订合同,建设俄罗斯技术的核电机组,而核电站建设、运行以及退役所需的资金将全部由俄罗斯方面提供。
        实际上,经济发达的英国同样存在资金筹措的困难。由于造价和发电成本太高,核电经济性成为英国核电复苏的屏障。为了突破这一屏障,英国提出能源市场改革方案,其中包括制订碳排放价格、制订差价合约(Contract-for difference)和建立禁止高碳发电的机制等,但这些改革举措能否成功有待市场的检验。
        二是核能公众接受性问题。长期以来,核能的公众接受性是一个复杂并富有争议的问题,在不同历史时期都曾影响着核能的发展进程。历史经验表明,核事故的发生会引起民众的巨大恐慌,影响其对核能安全性的信心,从而阻碍核能的发展。在福岛事故前,根据欧盟委员会的官方民调机构Eurobarometer于2010年发布的报告显示,56%的欧盟公众希望保持现有核电机组或增加核电比重(相比2007年增加7%)。但福岛核事故后,公众对核能发展的支持率下降显著。图3给出了福岛事故后各国公众对各种能源的支持情况,核能的支持率仅为38%,位列所有能源的末位。尽管随着时间的推移,公众对核能的反对态度会有所缓和,但形势仍然不容乐观。
        在欧洲国家,公众对核能的支持程度直接影响核能的发展前景。对于那些希望继续发展核能的国家来说,核能公众接受性问题成为无法回避的难题。2012年10月立陶宛就新的核电站计划进行全民公决,超过50%的选民参与投票,但62.7%的选民投了反对票,否决了在立陶宛建立新核电站的方案。2013年1月27日,保加利亚就“是否应该建设新的核电站来发展核能”问题也举行了全民公投。投票结果显示,虽然有61%的投票者支持新建核电站,但由于投票率过低宣布结果无效。



图3:各国公众对能源的支持率(来源:IPSOS)


        本次欧洲核电大会对如何提高核能公众接受性这一话题也进行了广泛的讨论。在众多的应对措施中,保证核电机组安全运行、保持核电信息的公开透明以及让所有利益相关者参与决策,成为各方认可的有效措施。(此文为中国核能行业协会常务理事、华能核电开发有限公司副总经理崔绍章所写综述报告,标题有变动,新闻来源:华能核电开发有限公司)