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關注安全、技術與出口下的核能復興

2019-08-15 10:23    中國核電  福島核事故  核電建設

  2011年日本福島核事故之后,很多人預測全球核電產業在較長時間內將一蹶不振。當中國的核電站建設戛然而止時,人們更加相信關于核電產業停滯的預期,因為中國的核電擴建是世界上最宏偉的計劃。中國政府在福島核事故后,下令對現有核電建設項目和新項目審批重新進行安全審查,甚至適度削減了五年規劃中的擬建核電站數量?! ∽愿u事故以來,日本的能源重點從核能明顯轉向天然氣。核電是否能重新回歸并再次在日本能源消費中占據主導地位尚未...


  2011年日本福島核事故之后,很多人預測全球核電產業在較長時間內將一蹶不振。當中國的核電站建設戛然而止時,人們更加相信關于核電產業停滯的預期,因為中國的核電擴建是世界上最宏偉的計劃。中國政府在福島核事故后,下令對現有核電建設項目和新項目審批重新進行安全審查,甚至適度削減了五年規劃中的擬建核電站數量。

  自福島事故以來,日本的能源重點從核能明顯轉向天然氣。核電是否能重新回歸并再次在日本能源消費中占據主導地位尚未可知。但是在中國,核電發展只是暫時停滯,政府很快決定繼續推進其核電發展戰略。雖然建設的步伐比以前略慢,但中國目前仍然是世界上最大的核電市場,在建核電機組規模幾乎相當于排名其后的四個市場的總和(見圖1)。鑒于中國的市場規模和速度,中國有望制定全球領先的核電行業技術標準,這在中國熱切關注核電出口市場的情況下顯得尤為重要。

  技術轉移:吸收、完善和復制

  始于十九世紀七十年代的中國民用核工業基本上由幾個大型國企主導,目前已經相對成熟。近十多年來,為獲取領先的新一代核電技術、加快核電站建設速度以及應對環保和氣候變化的壓力等,決策者們一直在推動核電產業的快速發展。被譽為清潔能源的核電更經濟,有利于實現碳減排目標。而且核電是基載電力,表現穩定,不會出現風能和太陽能發電所出現的間歇性問題。

  有關核電發展戰略的爭論在很多方面都和高鐵項目如出一轍,可以歸結為速度、規模與安全性之爭。就像高鐵一樣,中國決策者們在到底是依靠國產技術還是購買國外技術的問題上爭論不休,政府最終與加拿大的龐巴迪Bombardier、法國的阿爾斯通Alstom、日本的川崎重工Kawasak等企業成立了多家合資企業并簽署了技術轉讓協議。中國吸收并掌握了引進的國外技術,在很短的時間內建成了全球最大的高鐵網絡。

  在核電方面,中國曾依托俄羅斯和法國的老式反應堆設計,建造了第一代和第二代反應堆,但到了本世紀前十年,這些反應堆已經開始老化。在尋求更先進的第三代核反應堆技術時,國有核電企業產生了不同意見。例如,中國核工業集團公司傾向于發展國產技術,而規模較小、更為靈活的國家核電技術公司則更傾向于采用國外技術。

  2004年,中國政府開始面向國外技術進行公開招標,終于打破了這個僵局。法國的阿?,m集團Areva和美國的西屋公司Westinghouse成功入圍。經過近兩年的專家評審和國家核電技術公司對西屋公司的大力推薦,最終雙方簽署了建造西屋公司設計的AP1000反應堆的技術轉讓協議。這種壓水反應堆具備被動安全技術,可以在一段時間內自行冷卻,無需人工干預,能夠更好地防止熔毀。

  此外,西屋公司的核電站設計模塊化程度更高,這樣不但可以縮短施工時間,也更容易建立本地化的供應鏈體系。而本地供應鏈正是技術標準本地化的關鍵因素之一。

  到2011年“十二五”規劃出爐時,中國已經用幾年時間吸收和學習了如何建造新一代核反應堆的技術。2009年中國政府承諾到2020年將中國的碳排放量減少40-45%,這給核工業注入了新的活力。中國政府隨后決定積極推動核電建設,以發展這一可靠的可再生能源。

  當時,國家能源局大力支持發展核電,提出了近乎天文數字的核電裝機目標。那時候廣為流傳的規劃草案稱,到2020年核電裝機容量達到86吉瓦,而2010年的總裝機容量只有10吉瓦左右。時任國家能源局局長曾表示對中國核電發展速度緩慢感到“心急如焚”,因為中國核電裝機比重只有2%,遠低于美國等發達國家的平均水平。

  截至2016年,核電在中國的整體能源結構中占比依然很低,僅占發電量的3.5%(見圖2)。其他可再生能源,如太陽能和風能,由于獲得巨額補貼,近年來全速發展,已經把核電甩在了身后。這些能源還具有造價更低廉和操作更安全等其他優點。

  重新關注安全和技術

  太陽能和風能的發展超越核能,部分原因在于福島事故后中國對核電的態度開始轉變。國家能源局對《能源發展“十三五”規劃》的解釋說明中明確了這一轉換策略,不再強調增加裝機容量,轉而把重點放在安全、技術本土化和出口上。

  這并不意味著中國的核能復興正在走向終結。修改后的目標是2020年核電裝機容量達到58吉瓦,雖然更容易實現,但仍需要極大的努力。事實上,截至2016年,中國已有35座反應堆投入運行,另有20座反應堆分別處于不同的施工階段,幾乎全都分布在沿海地區,因為核電站落戶內陸地區仍然存在爭議,而且風險也更大(見地圖)。如果所有反應堆都如期竣工投產,中國差不多應該能夠實現其2020年目標。

  盡管降低了目標,中國有些人還是認為目前的建設速度太過激進。因為所有核電大國,包括法國、俄羅斯、日本和美國都發生過重大事故,所以在這樣的建設速度下,有些人開始擔憂安全問題。大部分曾與中國核電企業合作的專家都一致認為,中國正按照全球最佳實踐經驗來建設核電站,并且已掌握相關技術。技術不是問題。新一代核電站(例如AP1000)更加先進,也更加安全。

  現在的主要問題在于中國是否有足夠的、訓練有素的管理和技術人員來運行和維護預計在未來幾年內投產的大量核電站。政府不希望一批中國的“荷馬•辛普森”(美國動畫人物,頭腦簡單、做事魯莽)從事核電站運行工作。至少,中國政府充分意識到了這個問題,而且以坦誠的態度來努力解決這個問題。在2013年提交給國際原子能機構的評估報告中提到:

  “中國政府積極制定人才教育和培養規劃,以滿足核電發展對人力資源持續增長的需求,國家、企業和高等院??蒲性核诳蒲?、設計、燃料、制造、運行和維修等環節,及核電設計、核工程技術、核反應堆工程、核與輻射安全、運行管理等專業領域,大力加強各類人才的培養工作,加強投入,做好人才儲備。”

  由于中國希望將核工業發展為主要出口產業,因此,該領域絕對安全的良好記錄對于其出口十分重要。中國在技術本土化方面取得了長足進展,開始推出國內設計的反應堆,比如在進口技術上稍作調整的CAP1400反應堆。供應鏈方面也是如此,據報道,部分在建反應堆的設備國產化率達90%。供應商的逐個審核通過也是標準確立的過程。

  最終,核電站擴建的范圍和步伐、對領先技術的所有權以及支配供應鏈和設定技術標準的能力,都使中國有望實現其出口目標。

  一旦中國核電企業掌握了新一代技術并且能夠向外國買家保證產品安全性,不難想象中國國家領導人在外訪行程中會宣稱,中國在向全球市場出口清潔能源,而不再是環境污染。

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