中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：今年以來(lái)，全球能源價(jià)格高企，煤炭、石油和天然氣，甚至鋰的價(jià)格都在快速上漲，不少國(guó)家和地區(qū)出現(xiàn)電費(fèi)飆升，極大影響了居民生活，與此同時(shí)，供應(yīng)端似乎增長(zhǎng)乏力。這一切的根本原因或許還是過(guò)去幾年能源項(xiàng)目的投資不力，以及后疫情時(shí)代能源需求恢復(fù)快于預(yù)期?；茉春碗姵夭牧系膬r(jià)格共振，使得核電發(fā)展出現(xiàn)新轉(zhuǎn)機(jī)。2011年日本福島核事故以來(lái)，核電逐漸“失寵”于市場(chǎng)，即便是此時(shí)此刻，德國(guó)仍堅(jiān)定執(zhí)行退出核電計(jì)劃。核電的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)都十分突出，如果運(yùn)行正常，核電碳排放低，發(fā)電能力持久穩(wěn)定，對(duì)環(huán)境影響很?。蝗绻恍以庥龊耸鹿?，則其對(duì)環(huán)境的污染又極大。人類的生產(chǎn)和生活一刻也離不開(kāi)能源，如何在生產(chǎn)使用能源的同時(shí)又不被反噬，幾乎是所有國(guó)家和生產(chǎn)企業(yè)面臨的終極難題。
全球核電發(fā)展展望
2011年福島核事故幾乎為全球核電發(fā)展帶來(lái)了毀滅性的打擊。事故發(fā)生后，日本（曾表示）和德國(guó)以徹底淘汰核電為目標(biāo)開(kāi)始逐步退出核電。與此同時(shí)，美國(guó)廉價(jià)的頁(yè)巖氣、太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電成本顯著降低，也從經(jīng)濟(jì)層面變相給核電施壓。
但近期的能源短缺現(xiàn)象似乎挽救了核電“行將就木”的命運(yùn)。不僅中國(guó)承諾未來(lái)15年新建150座核反應(yīng)堆，而且美國(guó)也放言將投資60億美元以拯救陷入財(cái)政困境的核電項(xiàng)目，歐盟雖然就核電是否屬于新能源爭(zhēng)執(zhí)不休，但現(xiàn)在也開(kāi)始網(wǎng)開(kāi)一面，給一些核電投資項(xiàng)目打上“綠色”標(biāo)簽。
實(shí)際上，國(guó)際能源署（IEA）設(shè)計(jì)的2050年實(shí)現(xiàn)凈零排放的路線圖預(yù)測(cè)，未來(lái)幾十年，核電量將翻番，這其實(shí)已表明核電將在全球未來(lái)能源供應(yīng)版圖中占重要地位。僅從全球去年的發(fā)電數(shù)據(jù)看，核電復(fù)蘇勢(shì)頭已略有顯現(xiàn)：2021年核電占全球發(fā)電總量的10%，雖然從占比上較2000年低了7個(gè)百分點(diǎn)，但核電量比2020年增長(zhǎng)了4%，新增100太瓦時(shí)，總量達(dá)到2736太瓦時(shí)。
核電的是與非
有關(guān)核電的爭(zhēng)論主要圍繞3點(diǎn)展開(kāi)，分別是安全性、成本和建設(shè)周期。
發(fā)展核電面臨的最大問(wèn)題是安全性。核泄漏及由此產(chǎn)生的輻射對(duì)人類是巨大威脅，此外還有核廢料的安全處理問(wèn)題。約3%的核廢料具有很強(qiáng)的放射性，需要安全儲(chǔ)存50年。雖然目前需要處理的核廢料相對(duì)有限，但核電擴(kuò)張將增加這種風(fēng)險(xiǎn)。
發(fā)展核電的第二個(gè)難題是項(xiàng)目前期成本太高。雖然核電支持者一直聲稱成本會(huì)下降，但事實(shí)是核電項(xiàng)目超出預(yù)算的情況比比皆是。如美國(guó)喬治亞州的Vogtle 3號(hào)和4號(hào)核電站項(xiàng)目，建設(shè)費(fèi)用預(yù)計(jì)比預(yù)算高250%。2017年，美國(guó)南卡羅來(lái)納州也有兩個(gè)核反應(yīng)堆因成本超支而被廢棄，約90億美元的投資付諸東流。已成功上馬的核項(xiàng)目通常受益于政府和保險(xiǎn)公司的全力支持，而且經(jīng)驗(yàn)也表明，靠電力公司融資開(kāi)展核項(xiàng)目通常不具經(jīng)濟(jì)可行性，發(fā)展核電對(duì)于全球很多國(guó)家來(lái)說(shuō)相對(duì)困難。核電支持者常公開(kāi)承諾核電價(jià)格終將下降，但從已有的核電項(xiàng)目發(fā)展經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，這種承諾目前不太令人信服，也成為核電反對(duì)者的武器之一。
發(fā)展核電面臨的第三個(gè)問(wèn)題是建設(shè)周期。人類對(duì)能源的需求往往非常迫切，但一個(gè)核電項(xiàng)目從啟動(dòng)到發(fā)電往往需要10年或更長(zhǎng)時(shí)間，彼時(shí)人類的能源需求可能早已發(fā)生變化。顯然，核電項(xiàng)目的漫長(zhǎng)建設(shè)周期是該技術(shù)應(yīng)著力攻關(guān)的方向。
除了上述3個(gè)缺點(diǎn)，核電的優(yōu)點(diǎn)也很明顯，清潔、可靠、占地少。正是這些特點(diǎn)使其成為不少國(guó)家清潔電力的主要來(lái)源。
過(guò)去10年，核電的支持者與反對(duì)者一直爭(zhēng)論不休，而反對(duì)者的理由至今未能很好地解決也是雙方各執(zhí)一詞的原因。不過(guò)，隨著核電的地緣政治、環(huán)境和技術(shù)背景的不斷變化，越來(lái)越多的專家學(xué)者開(kāi)始呼吁重新審視核電的作用。
核電熱度緩慢回升
安珀是致力于歐亞能源轉(zhuǎn)型研究的非贏利獨(dú)立能源智庫(kù)，已連續(xù)3年發(fā)布《全球電力綜述》報(bào)告，核電是其關(guān)注的重點(diǎn)之一。3月，安珀發(fā)布了最新版《全球電力綜述》報(bào)告，對(duì)2021年全球電力數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理，從中可窺見(jiàn)核電已有走出陰霾、緩慢回暖的跡象。
報(bào)告顯示，2021年，風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電增幅達(dá)到十年來(lái)的最高值，增速也是所有發(fā)電類型中最快的；清潔能源發(fā)電在總量中的占比達(dá)到38%，其中風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電占比首次達(dá)到10%；由于疫情后需求恢復(fù)快于預(yù)期，燃煤發(fā)電量和碳排放量也達(dá)到史上最高值，化石能源發(fā)電量占比達(dá)62%，其中燃煤發(fā)電為36%、燃?xì)獍l(fā)電為22%。與此同時(shí)，核電量和生物質(zhì)能發(fā)電量保持穩(wěn)定，水力發(fā)電量則有所下降。
從國(guó)家層面看，過(guò)去20年，中國(guó)在核電、水電和生物質(zhì)能發(fā)電領(lǐng)域處于龍頭地位。2000年以來(lái)，全球新增核電幾乎全部來(lái)自中國(guó)。2021年，全球核電量增加了100太瓦時(shí)，增幅達(dá)4%。中國(guó)的核電增幅較大，也是唯一投產(chǎn)新核反應(yīng)堆的國(guó)家，年增幅達(dá)到11%，過(guò)去7年增加了3倍，但在總電量中的占比仍較低，僅為5%。法國(guó)和日本的部分核反應(yīng)堆恢復(fù)運(yùn)營(yíng)，為核電增幅貢獻(xiàn)了力量，其中日本的核電增幅為福島核事故以來(lái)第二高，但總發(fā)電量?jī)H為福島核事故前的1/5。從全球范圍看，相比電力需求的快速增長(zhǎng)，核電在總電量中的占比仍呈緩慢下降趨勢(shì)，從2020年的17%降至10%，而占比增加最多的是燃煤發(fā)電和燃?xì)獍l(fā)電。這從側(cè)面表明，如果不加大核電占比，無(wú)法有效減少化石能源的使用。
根據(jù)國(guó)際能源署的路線圖，要實(shí)現(xiàn)2050年凈零排放目標(biāo)，核電占比應(yīng)達(dá)到38%，這意味著從現(xiàn)在起到2030年，核電增幅需要保持每年4%的水平。國(guó)際能源署的預(yù)測(cè)顯示，2030年后，核電增幅將明顯加快。報(bào)告同時(shí)援引了政府間氣候變化專門委員會(huì)的評(píng)估報(bào)告，稱水電和核電是碳排放量極低的發(fā)電形式，但前提是需要結(jié)合碳捕集、利用與封存（CCUS）技術(shù)，否則會(huì)產(chǎn)生一定的碳排放，這為核電的未來(lái)發(fā)展指明了方向。
部分國(guó)家核電發(fā)展概況
1.美國(guó)
在全球核電復(fù)蘇呼聲大增的形勢(shì)下，美國(guó)卻發(fā)出一些“雜音”。佐治亞州的核電項(xiàng)目不僅推遲了6年，還超支250%，打擊了該國(guó)發(fā)展核電項(xiàng)目的熱情。
美國(guó)佐治亞州能源局公布文件顯示，韋恩斯伯勒市Vogtle 3號(hào)和4號(hào)核電站完工在即。該項(xiàng)目由州能源局、奧格爾索普電力公司、道爾頓公用事業(yè)公司、州電力公司持股，由西屋公司設(shè)計(jì)，原計(jì)劃2016~2017年投產(chǎn)，預(yù)計(jì)投入140億美元。但根據(jù)當(dāng)前的投資狀況，項(xiàng)目實(shí)際投入將高達(dá)340億美元，投產(chǎn)時(shí)間則變更至2023年。這是美國(guó)20世紀(jì)80年代以來(lái)最大規(guī)模的核電項(xiàng)目，原計(jì)劃每千瓦發(fā)電裝機(jī)容量的成本為6400美元，而最終或高達(dá)1.55萬(wàn)美元。反對(duì)者認(rèn)為，與歐洲的可再生能源發(fā)電相比，美國(guó)核電過(guò)于昂貴。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)的Vogtle項(xiàng)目成本是歐洲可再生能源發(fā)電項(xiàng)目的10倍。即便考慮到可再生能源只有約1/3的時(shí)間能提供電力，而運(yùn)行良好的核電項(xiàng)目發(fā)電時(shí)間高達(dá)90%，Vogtle項(xiàng)目的巨額成本依然使其不具優(yōu)勢(shì)。
2.法國(guó)
數(shù)據(jù)分析公司GlobalData的電力數(shù)據(jù)庫(kù)顯示，無(wú)論是從裝機(jī)容量還是發(fā)電量來(lái)衡量，法國(guó)都是當(dāng)之無(wú)愧的核電強(qiáng)國(guó)。2021年，核電占法國(guó)總發(fā)電量的69.5%。2018~2020年，法國(guó)核電量呈下降趨勢(shì)，但2021年開(kāi)始，這一趨勢(shì)得到扭轉(zhuǎn)。雖然2021年前4個(gè)月部分核反應(yīng)堆因常規(guī)或緊急情況維護(hù)而暫時(shí)關(guān)閉，導(dǎo)致發(fā)電量同比略有下降，但從5月開(kāi)始出現(xiàn)反彈并維持到年底。2021年，法國(guó)有56個(gè)運(yùn)行中的核反應(yīng)堆，是世界上核反應(yīng)堆數(shù)量排名第二的國(guó)家，僅次于美國(guó)。
2021年10月，法國(guó)電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商RTE通過(guò)模型計(jì)算對(duì)法國(guó)2050年實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的6種不同路徑進(jìn)行了預(yù)測(cè)，結(jié)論是，對(duì)法國(guó)來(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)2050年凈零排放目標(biāo)成本最低廉的辦法就是大力發(fā)展核電，要滿足法國(guó)的能源需求，還需新建14座大型核反應(yīng)堆和一系列小型模塊化核反應(yīng)堆，同時(shí)加上可再生能源電力。
法國(guó)很看好小型模塊化核反應(yīng)堆技術(shù)。這是一種安全、經(jīng)濟(jì)的核反應(yīng)堆，是國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)鼓勵(lì)發(fā)展和利用核電的新方向，具有高度的安全性、良好的經(jīng)濟(jì)性、功率規(guī)模的靈活性和特殊廠址的適應(yīng)性，能滿足偏遠(yuǎn)城市供電、中小型電網(wǎng)供電、城市供熱、工業(yè)供汽和海水淡化等領(lǐng)域應(yīng)用的需求，實(shí)現(xiàn)核電的綜合利用。它的特點(diǎn)是模塊化，不同的部件在工廠批量生產(chǎn)，然后在現(xiàn)場(chǎng)組裝，成本上更具競(jìng)爭(zhēng)力，建設(shè)工期也更短。
法國(guó)目前正在開(kāi)發(fā)的Nuward核反應(yīng)堆就屬于此類型，項(xiàng)目始于2019年9月，由法國(guó)原子能和替代能源委員會(huì)、法國(guó)電力集團(tuán)、法國(guó)海軍集團(tuán)和法國(guó)原子技術(shù)公司合作開(kāi)發(fā)，以壓水堆技術(shù)為基礎(chǔ)，適用于偏遠(yuǎn)地區(qū)或電網(wǎng)無(wú)法接入大功率電站的地區(qū)和電力消耗大的工業(yè)場(chǎng)所。參與項(xiàng)目的合作方分工明確，充分展示了法國(guó)參與核電的積極性。法國(guó)原子能和替代能源委員會(huì)提供核反應(yīng)堆堆芯研究及新技術(shù)認(rèn)證方面的專業(yè)知識(shí)；法國(guó)電力集團(tuán)提供核反應(yīng)堆設(shè)計(jì)、建造及運(yùn)營(yíng)方面的經(jīng)驗(yàn)；法國(guó)海軍集團(tuán)提供有關(guān)模塊化及小型核設(shè)施方面的專業(yè)知識(shí)；法國(guó)原子技術(shù)公司提供為法國(guó)核潛艇艦隊(duì)開(kāi)發(fā)20座核反應(yīng)堆積累的緊湊型核反應(yīng)堆設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。截至目前，法國(guó)政府已為該項(xiàng)目提供5000萬(wàn)歐元（約合3.53億元人民幣）的補(bǔ)貼資金，預(yù)計(jì)還將追加大筆投資支持下一階段開(kāi)發(fā)工作。
除了Nuward項(xiàng)目，法國(guó)原子能和替代能源委員會(huì)2019年啟動(dòng)了一項(xiàng)關(guān)于多功能小型模塊化核反應(yīng)堆的前瞻性研發(fā)計(jì)劃，研究除發(fā)電以外的其他功能應(yīng)用，包括生產(chǎn)無(wú)碳?xì)錇槠囂峁﹦?dòng)力，以及為區(qū)域供暖或工業(yè)需求提供熱量，幫助電力以外的其他領(lǐng)域脫碳。
3.英國(guó)
2021年11月，英國(guó)作為第26屆聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)主辦國(guó)公布了零碳排放戰(zhàn)略，將核電列為英國(guó)2050年實(shí)現(xiàn)凈零排放的關(guān)鍵，支持勞斯萊斯公司投資幾十億英鎊在英國(guó)建至少16座小型模塊化核反應(yīng)堆。
4.羅馬尼亞
羅馬尼亞總統(tǒng)約翰尼斯在聯(lián)合國(guó)氣候峰會(huì)上和美國(guó)氣候問(wèn)題特別代表約翰·克里宣布，羅馬尼亞將利用美國(guó)技術(shù)建第一座小型模塊化核反應(yīng)堆。
5.波蘭
去年12月15日，通用電氣-日立核電公司、美國(guó)BWX技術(shù)公司和波蘭Synthos綠色能源公司簽署了合作意向書(shū)，在波蘭部署B(yǎng)WRX-300小型模塊化核反應(yīng)堆，并計(jì)劃到21世紀(jì)30年代初在波蘭至少部署10座BWRX-300小型模塊化核反應(yīng)堆。
能源短缺或成核電發(fā)展契機(jī)
過(guò)去十年，核電發(fā)展受阻的最大原因是受福島核事故影響產(chǎn)生的不當(dāng)認(rèn)知，即認(rèn)為與核電相關(guān)的成本和風(fēng)險(xiǎn)超過(guò)其清潔可靠帶來(lái)的好處。如今，全球能源價(jià)格飆升，碳排放量增加，核電成本下降潛力也有所展現(xiàn)，都使得人們可能再次刷新對(duì)核電的看法。
核電或迎來(lái)發(fā)展機(jī)遇主要基于以下3個(gè)理由。一是核電是實(shí)現(xiàn)凈零排放未來(lái)不可或缺的組成部分。如果各國(guó)政府認(rèn)真履行碳減排承諾，核電必將成為其能源組合的核心之一，否則根本無(wú)法彌補(bǔ)煤炭和天然氣退出發(fā)電市場(chǎng)后留下的巨大缺口。減少化石能源的使用、實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo)離不開(kāi)相對(duì)清潔且穩(wěn)定的核電“加持”。雖然也有其他選項(xiàng)，如可再生能源與電池存儲(chǔ)、化石燃料與碳捕集、地?zé)峄蚝穗娤嘟Y(jié)合等，但其中唯一能大規(guī)模提供低碳能源的只有核電。此外，核電技術(shù)隨著小型模塊化反應(yīng)堆的出現(xiàn)，占地面積將進(jìn)一步縮小，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響也將減至最低，而這是大型可再生能源項(xiàng)目無(wú)法比擬的。一些大型可再生能源項(xiàng)目，如太陽(yáng)能發(fā)電，有時(shí)甚至可能需要太陽(yáng)能電池板遮蓋整座山峰，這將嚴(yán)重破壞當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，更與綠色能源的初衷背道而馳。從環(huán)境角度來(lái)看，核電顯然是更佳的解決方式。
二是當(dāng)前全球地緣政治不穩(wěn)定和供應(yīng)鏈問(wèn)題凸顯了能源安全的重要性，而核電是重要的解決途徑之一，這是任何國(guó)家和政府都無(wú)法回避的事實(shí)?？稍偕茉吹拈g歇性已使大力發(fā)展綠色能源的國(guó)家和地區(qū)吃足了苦頭，特別是歐洲，在天然氣供應(yīng)存在不穩(wěn)定因素的當(dāng)下，可再生能源無(wú)法獨(dú)力支持歐洲國(guó)家龐大的能源需求已是有目共睹的事實(shí)。在這種環(huán)境下，核電的優(yōu)缺點(diǎn)衡量天平再次發(fā)生傾斜也就水到渠成了。對(duì)于政府而言，在不放棄可再生能源的同時(shí)，發(fā)展核電有助于實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)多樣化，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)供，是明智選擇。
三是核電新技術(shù)和方法的演進(jìn)正慢慢消除反對(duì)者對(duì)核電成本和建設(shè)周期的疑慮?？偟膩?lái)看，核電雖非解決當(dāng)前能源問(wèn)題的最佳處方，但無(wú)疑會(huì)增強(qiáng)全球能源結(jié)構(gòu)的清潔性和可靠性，符合全球的綠色轉(zhuǎn)型愿景。核電工業(yè)過(guò)去十年取得了巨大的技術(shù)進(jìn)步，核電正向小型化、安全、低價(jià)的方向發(fā)展。雖然這些新技術(shù)的有效性仍有待檢驗(yàn)，但已有一些技術(shù)表現(xiàn)出極大的成本優(yōu)勢(shì)。勞斯萊斯公司的小型模塊項(xiàng)目已有望大幅降低核電價(jià)格。比爾·蓋茨也開(kāi)始參與這類技術(shù)，推出了可將核電成本降低50%的小型模塊化核反應(yīng)堆。其他一些技術(shù)，包括減少核廢料、新型冷卻劑等也有長(zhǎng)足進(jìn)展。
