中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：核電的前景取決于安全性與經(jīng)濟(jì)性的平衡，在技術(shù)不斷增強(qiáng)對(duì)事故預(yù)防和緩解能力的同時(shí)，其經(jīng)濟(jì)可比性優(yōu)勢(shì)仍然明顯
文/康曉文
核電在全球電力中占有重要位置。盡管七八十年代發(fā)生了三哩島、切爾諾貝利兩次重大核事故，部分國(guó)家核電發(fā)展增速放緩，但過(guò)去30年間，核電發(fā)電量從1986年的1.6萬(wàn)億kwh，增長(zhǎng)到2011年的2.6萬(wàn)億kwh。2012年核電發(fā)電量占全球發(fā)電量比重為12%，在煤電（44%）與氣電（22%）之后，與水電（15%）相當(dāng)。
各國(guó)發(fā)展階段不同，核電占比差異巨大。OECD國(guó)家中，核電占電力比重普遍在20%以上，法國(guó)電力75%來(lái)自核電，美國(guó)電力20%來(lái)自核電；印度、巴西、中國(guó)、南非、墨西哥等中等發(fā)展中國(guó)家，核電比例均不足5%。
造成上述結(jié)果的原因：一是長(zhǎng)期以來(lái)，西方國(guó)家始終壟斷核電高端技術(shù)，占據(jù)高新技術(shù)的戰(zhàn)略制高點(diǎn)，甚至出于政治考慮設(shè)置各種門檻；二是發(fā)展中國(guó)家受人力資本、裝備制造等多方面因素制約，始終在自主化、技術(shù)引進(jìn)間徘徊不前，難以完全擺脫跟隨者的地位；三是發(fā)展中國(guó)家發(fā)展階段相對(duì)滯后，在發(fā)達(dá)國(guó)家迫切需要清潔能源推進(jìn)工業(yè)化時(shí)，他們對(duì)清潔能源的需求并不迫切，僅將核電定位為一種補(bǔ)充能源。
未來(lái)核電是我國(guó)“兩步跨越、三個(gè)任務(wù)”壓力下的必然選擇。能源發(fā)展可以概括為3個(gè)跨越：從木炭到煤炭，從煤炭到油氣，從油氣為主的化石能源到非化石能源。發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)，已實(shí)現(xiàn)了從煤炭向油氣的第二步跨越，利用全球廉價(jià)的油氣資源支撐了本國(guó)的工業(yè)化、城鎮(zhèn)化，其間不同階段所暴露的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，通過(guò)長(zhǎng)期治理，不斷得到改善。目前發(fā)達(dá)國(guó)家能源需求不斷減弱，開(kāi)始向非化石能源進(jìn)行第三步跨越。然而，我國(guó)經(jīng)歷了三十多年的壓縮式發(fā)展，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化尚未完成，已有6億人受到霧霾的影響，出現(xiàn)了嚴(yán)峻的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。我國(guó)尚未完成從煤炭向油氣的第二步跨越，卻需進(jìn)行從化石能源向非化石能源第三步跨越，兩步跨越同步進(jìn)行。工業(yè)化、城鎮(zhèn)化、環(huán)境治理三大任務(wù)同時(shí)并存，要求我們至2030年時(shí)，10億噸標(biāo)準(zhǔn)煤左右的能源量需要用清潔能源來(lái)供給，這個(gè)量超過(guò)德國(guó)及法國(guó)兩國(guó)的能源消費(fèi)總和。兩步跨越同步進(jìn)行，又要求我們認(rèn)真審視我們自身的資源稟賦。全球既有的能源地緣版圖及高企油氣價(jià)格，使我國(guó)已不再有利用全球廉價(jià)油氣資源的可能，只有更多依靠國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)、清潔、高效的能源才能夠支撐我們的三大任務(wù)。上述壓力下，核電必然成為我國(guó)戰(zhàn)略必爭(zhēng)的支柱能源之一。
關(guān)注“剩余風(fēng)險(xiǎn)”
歷次核事故中的問(wèn)題不斷暴露、又不斷解決的過(guò)程，構(gòu)成核電技術(shù)安全發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律。
核電技術(shù)從最初關(guān)注設(shè)備、人因，直到自然災(zāi)害，構(gòu)成了核電技術(shù)不斷發(fā)展的主線。通過(guò)調(diào)研美、法、德、日、英等主要核電國(guó)家1960-2011年間的57起反應(yīng)堆事故/事件，可將事故事件歸為3個(gè)主因：工程設(shè)備缺陷、安全文化缺乏以及自然災(zāi)害。事故的成因影響呈現(xiàn)3個(gè)趨勢(shì)：一是工程設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性不斷增強(qiáng)；二是規(guī)范的流程及機(jī)器逐漸取代了人的行為，人因事故不斷減少；三是自然災(zāi)害正逐步成為核事故的主因。上述趨勢(shì)體現(xiàn)在核電技術(shù)升級(jí)：切爾諾貝利電站作為第一代核電，缺乏安全殼的有效防御，事故導(dǎo)致大量核物質(zhì)釋放到環(huán)境中，損失巨大；第二代電站通過(guò)一系列改進(jìn)，安全性及成熟度不斷提高，如人因事故導(dǎo)致的三哩島事故，由于有安全殼的屏蔽，并未對(duì)周圍環(huán)境造成輻射污染，此后美國(guó)開(kāi)始加強(qiáng)安全文化建設(shè)；福島核電站屬于上世紀(jì)70年代建設(shè)的第二代核電站，地震后反應(yīng)堆實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)停堆，并利用柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)冷卻系統(tǒng)工作，但隨后的海嘯摧毀了柴油發(fā)電系統(tǒng)，導(dǎo)致后續(xù)一系列嚴(yán)重事故。這類自然災(zāi)害導(dǎo)致的“超基準(zhǔn)設(shè)計(jì)”事故，警示人們注重核電的“剩余風(fēng)險(xiǎn)”，增強(qiáng)對(duì)事故的預(yù)防和緩解能力。這就是第三代核電的基本理念，包括改革型能動(dòng)系統(tǒng)及先進(jìn)型非能動(dòng)系統(tǒng)。
需要補(bǔ)充的是，核電的代際之分，并無(wú)嚴(yán)格的科學(xué)定義。只是對(duì)核電站技術(shù)發(fā)展歷程和技術(shù)特點(diǎn)的一種籠統(tǒng)提法，核電技術(shù)是建立在成熟工業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)之上，完備的核電機(jī)型和技術(shù)本身的研發(fā)周期非常長(zhǎng)，代際之間更多的是一種革新技術(shù)與成熟技術(shù)思路的差別，代際之間并不能在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)普遍意義上的簡(jiǎn)單更替。第一代核電技術(shù)，指早期建設(shè)的原型堆核電站，目的在于驗(yàn)證核電在工程實(shí)施的可行性；第二代核電主要是指在早期原型堆的技術(shù)上實(shí)現(xiàn)商業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的成熟機(jī)組，三哩島及切爾諾貝利事故，促進(jìn)了核電技術(shù)自身的反思，通過(guò)一系列的技術(shù)改進(jìn)，安全性及成熟度不斷提高，成為全球商業(yè)在運(yùn)核電的主力堆型；三代技術(shù)包括改革型能動(dòng)系統(tǒng)及先進(jìn)型非能動(dòng)系統(tǒng)，目前我國(guó)在建的EPR、AP1000兩種核電技術(shù)，走在全球核電技術(shù)前列，沒(méi)有示范堆的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，在工程建設(shè)中遇到的若干工程技術(shù)問(wèn)題，尚需在建安、調(diào)試的實(shí)踐中進(jìn)一步成熟，在經(jīng)驗(yàn)反饋中不斷完善。
經(jīng)濟(jì)可比優(yōu)勢(shì)明顯
核電的經(jīng)濟(jì)性，成為影響核電投資的重要因素。通過(guò)對(duì)某特定堆型進(jìn)行測(cè)算，主要有以下4類影響因素：一是鈾價(jià)的大幅上漲對(duì)核電成本影響非常有限。鈾價(jià)如果從目前的66美元/磅升高到135美元/磅，則核燃料成本將從0.777美分/kWh上升到1.155美分/kWh，平準(zhǔn)化發(fā)電成本上漲幅度為8.6%。二是核后處理費(fèi)將逐步增加，但成本影響可承受。隨著全球?qū)Ψθ剂虾筇幚淼膿?dān)憂及持續(xù)關(guān)注，后處理費(fèi)的增加以及地質(zhì)儲(chǔ)存費(fèi)的引入，會(huì)對(duì)核電成本有影響，國(guó)外理論計(jì)算的價(jià)格在0.3美分/kWh左右。盡管工程實(shí)踐中成本難免有所上浮，但總體結(jié)論應(yīng)是明確的：技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上可承受。三是安全標(biāo)準(zhǔn)提升，導(dǎo)致相關(guān)維護(hù)運(yùn)營(yíng)費(fèi)用相應(yīng)增加，漲幅最高一成。修理費(fèi)費(fèi)率上升到3%，平準(zhǔn)化大修理費(fèi)為0.826美分/KWh，平準(zhǔn)化發(fā)電成本上升幅度為11.3%。四是資本成本（不含利息）和財(cái)務(wù)費(fèi)用成為核電成本上升的重要部分，當(dāng)特別引起重視。資本成本和財(cái)務(wù)費(fèi)用兩者占核電平準(zhǔn)化成本的一半，其中資本成本超過(guò)總成本的1/3。核電資本成本每上升250美元/kW，則核電站平準(zhǔn)化成本上升10%。同時(shí)隨著核電站復(fù)雜程度增加，建造難度加大，建設(shè)時(shí)間延長(zhǎng)，導(dǎo)致資本成本利息增加。綜合考慮以上4因素，未來(lái)我國(guó)核電的平準(zhǔn)化成本將在4美分/kwh-6美分/kwh之間。
未來(lái)核電成本上漲不可避免，但相對(duì)歐美核電成本上升情況，我國(guó)核電仍有一定經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)，具備較為穩(wěn)定的投資回報(bào)。歐美的平準(zhǔn)化成本在8美分/KWh－10美分/kwh之間，遠(yuǎn)高于我國(guó)高情景下的核電成本，加之全球分割天然氣市場(chǎng)下，歐美能夠獲得較低的天然氣價(jià)格，歐美氣電與核電相比具有較好的經(jīng)濟(jì)性?？紤]清潔能源的比價(jià)關(guān)系，核電的投資回報(bào)預(yù)期在歐美國(guó)家相對(duì)不高。受資源稟賦的限制，我國(guó)的天然氣價(jià)格較高，我國(guó)未來(lái)天然氣發(fā)電成本將達(dá)到10－12美分/kwh左右，核電的經(jīng)濟(jì)可比優(yōu)勢(shì)明顯。
目前出臺(tái)的標(biāo)桿電價(jià)，改變了以往“成本加成、一機(jī)一價(jià)”的定價(jià)模式，是扭轉(zhuǎn)“造價(jià)越高、電價(jià)越貴”逆向激勵(lì)的第一步。所傳遞政策信號(hào)的意義，要遠(yuǎn)大于對(duì)投資回報(bào)率的實(shí)質(zhì)影響。目前出臺(tái)的0.43元/kwh的核電標(biāo)桿電價(jià)，對(duì)于“二代加”機(jī)組，超過(guò)80%可用率，即可實(shí)現(xiàn)正常的投資回報(bào)。今年投運(yùn)的紅沿河電站以低于標(biāo)桿電價(jià)，0.422元/kwh（含稅）的價(jià)格上網(wǎng)，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)較好的投資回報(bào)。未來(lái)ERP、AP1000等新一代核電機(jī)組，因承擔(dān)技術(shù)引進(jìn)、自主創(chuàng)新、重大專項(xiàng)社會(huì)國(guó)產(chǎn)化任務(wù)，將區(qū)別對(duì)待，單獨(dú)核定電價(jià)。
截至2013年11月，我國(guó)大陸地區(qū)運(yùn)行核電機(jī)組共17臺(tái)、1469.8萬(wàn)千瓦;在建核電機(jī)組28臺(tái)、3057萬(wàn)千瓦。上述機(jī)組在2015年大部分可以實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電，屆時(shí)我國(guó)核電并網(wǎng)容量將達(dá)到4000萬(wàn)千瓦左右。隨著“十二五”期間接近3000萬(wàn)千瓦機(jī)組的投入運(yùn)營(yíng)，各核電業(yè)主將有大量資金回籠，財(cái)務(wù)壓力得到緩解，逐步影響到產(chǎn)業(yè)鏈條的各個(gè)環(huán)節(jié)，涉及材料、冶金、化工、機(jī)械、電子、儀器制造等眾多行業(yè)。（作者單位：國(guó)家發(fā)改委能源研究所）
