2019年能否成為核電“大年”?
?2019年能否成為核電“大年”?全球核電到底是冷是熱?我國核電“走出去”將面臨哪些對手,又有哪些機遇?
1月31日,四臺擬采用“華龍一號”技術(shù)的核電機組獲得核準,成為時隔3年之后我國首次批準的核電項目。此舉被認為是我國核電事業(yè)的正式重啟,并有望實現(xiàn)核準的常態(tài)化。2019年能否成為核電“大年”?全球核電到底是冷是熱?我國核電“走出去”將面臨哪些對手,又有哪些機遇?本期數(shù)說能源即分析全球核電運行狀況及主要國家的政策導(dǎo)向與技術(shù)路線,以求在核電重啟的背景下,放眼全球,知己知彼。
緩慢增長,穩(wěn)定運行
據(jù)世界核協(xié)會(world Nuclear Association)的數(shù)據(jù)顯示,2017年全球核能總發(fā)電量為2506太瓦時,占全球總發(fā)電量的10.3%,比2016年小幅上漲29太瓦時,這也是自2012年以來,核能發(fā)電量連續(xù)五年實現(xiàn)上漲。
截至目前,全球在運核電機組445座,總裝機容量395657兆瓦。在運機組中,約60%的運行時間已達30年或更長。雖然核反應(yīng)堆的許可證期限一般為30~40年,但在對其基本結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)和部件進行特殊安全評審和評定之后,可大幅延長其運行壽命。在運核反應(yīng)堆中,最為主流的堆型仍為壓水反應(yīng)堆(PWR),總數(shù)292座,比2016年增加了3座;其次為沸水堆(BWR),2017年總數(shù)為75個,比2016年減少了2個。
截止到2019年2月,全球在建核反應(yīng)堆57座,總裝機容量61960兆瓦;計劃建設(shè)核反應(yīng)堆132座,總裝機容量131190兆瓦;建議建設(shè)核反應(yīng)堆376座,總裝機容量達432852兆瓦。
根據(jù)世界原子能機構(gòu)的預(yù)測,在高增長情景下,全球核電裝機容量到2030年將增長42%、到2040年將增長83%、到2050年將增長123%。在低增長情境下,到2030年將減少42%、到2040年減少15%、到2050年則反彈回目前水平。
容量系數(shù)(Capacity Factor)是衡量核反應(yīng)堆生產(chǎn)率的重要指標,是核電站實際發(fā)電量與其全天候滿負荷運轉(zhuǎn)情況下理論發(fā)電量的比值。在過去15年中,全球核電機組的容量系數(shù)未發(fā)生顯著變化,2017年容量系數(shù)在80%以上的核電機組數(shù)量占比64%,容量系數(shù)在50%以下的僅占6%。這說明全球大多數(shù)核電機組仍處于較高的利用狀態(tài)。
分地區(qū)來看,近年來亞洲、東歐及俄羅斯的核電呈現(xiàn)出了積極的發(fā)展趨勢,而西歐和中歐的份額則正在下降。2018年底,經(jīng)合組織(OECD)核能機構(gòu)(Nuclear Energy Agency)發(fā)布了其最新數(shù)據(jù)。截至2018年1月,33個NEA成員國中,并網(wǎng)運行的核反應(yīng)堆共計348座,在建反應(yīng)堆25座,已確定建設(shè)的核反應(yīng)堆11座,另有17座計劃于2020年退役,這將減少OECD國家共計16800兆瓦的核電裝機容量。
幾家退潮,幾家進取
美國仍是世界上最大的核能發(fā)電國,占據(jù)了全球核電30%的份額。2017年核發(fā)電量805太瓦時,占美國全國總發(fā)電量的20%。截至目前,美國在運的核反應(yīng)堆共計98座,總裝機容量99560兆瓦,分布在30個州。這些核反應(yīng)堆的平均容量系數(shù)自2002年以來就保持在90%左右,2016年更是高達92.5%。核能發(fā)電的成本,則從2012年的40美元/兆瓦時降低到2017年的34美元/兆瓦時。
美國共有4個在建的AP1000反應(yīng)堆,但其中2個目前處于暫停狀態(tài),另外2個位于佐治亞州,分別計劃于2021年和2022年完工。一種觀點認為,美國之所以新建核反應(yīng)堆的速度降低,是因為其對現(xiàn)有反應(yīng)堆的維護水平有了極大的提升,每年用于升級維護的費用高達75億美元。據(jù)估計,在過去15年中,因性能改進所帶來的核電機組效率提升,相當于新建19座1000兆瓦的發(fā)電廠。再加上美國的頁巖油革命以及風(fēng)能、太陽能發(fā)電的發(fā)展,在2021年之前,美國不太可能出現(xiàn)新的核電計劃。
另一核電大國法國則表示,將繼續(xù)降低核電的比重,以實現(xiàn)電力系統(tǒng)的多樣化。按其能源愿景,到2025年,核能發(fā)電的比重將從2015年的75%降低到50%。法國目前擁有58座核電機組,總裝機容量為63100兆瓦,平均運行年限30年。依靠低廉的核發(fā)電成本,法國一直是全球最大的電力凈出口國,并且也是核燃料和服務(wù)的重要出口商。另外值得一提的是,17%的法國電力來自可循環(huán)的核燃料。
韓國是世界上主要的核電大國,并且其能源戰(zhàn)略一直傾向于支持核電發(fā)展。但現(xiàn)任總統(tǒng)文在寅于2017年就任之后,其核電政策開始出現(xiàn)轉(zhuǎn)向,文在寅提出要用45年左右的時間逐步實現(xiàn)核電退出。2017年10月,韓國公布了《能源轉(zhuǎn)型政策》,提出到2030年核能之外的可再生能源占總發(fā)電量的比重要提升至20%。
截至目前,韓國在運核電機組24個,總裝機容量22500兆瓦,2017年發(fā)電量占韓國總發(fā)電量的30.3%。在韓國國內(nèi),近年來核電的建設(shè)遭遇了較為普遍的公眾反對。2017年,已完成30%建設(shè)進度的新古里5號、6號核電機組遭遇了強烈的公眾非議,韓國政府不得不設(shè)立一個專門委員會聽取公眾意見,直到3個月之后才經(jīng)由公眾投票恢復(fù)建設(shè)。
但是,國內(nèi)反對的聲音并沒有阻止韓國核能國際擴張的步伐。韓國政府目前正積極向其他國家提供符合全球防核擴散公約的技術(shù),并向阿聯(lián)酋出口了4個共計200億美元的核反應(yīng)堆項目。
與韓國類似,俄羅斯核電發(fā)展也呈現(xiàn)出強烈的出口導(dǎo)向特征。截至2017年底,俄羅斯的核出口計劃中已經(jīng)確定或正在制定計劃的核反應(yīng)堆已經(jīng)超過20座,海外訂單金額高達1330億美元。
從2006年開始,俄羅斯形成了較為穩(wěn)定的核能擴張政策,計劃在2030年之前,國內(nèi)裝機容量每年新增2000~3000兆瓦,同時計劃向世界出口總計高達20萬兆瓦的核電裝機。2017年,俄羅斯核發(fā)電量187.5太瓦時,占其總發(fā)電量的17.8%。截至目前,俄羅斯在運核電機組35座,總裝機容量28025兆瓦。
從技術(shù)路線來看,俄羅斯是快中子反應(yīng)堆技術(shù)的世界領(lǐng)先者,并正在通過其 Proryv項目不斷突破鞏固這一技術(shù)。此外,在核能的非電利用如供熱、海水淡化等方面,俄羅斯也正在積極謀求世界領(lǐng)先地位。
解決消納,謀求“走出去”
2018年全年,我國共有7臺核電機組投入商業(yè)運行,截至2018年年底,我國在運核電機組共44臺,總裝機容量44645兆瓦,位居世界第三位。據(jù)中電聯(lián)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計,2018年全年核能發(fā)電量2944億千瓦時,同比增長18.6%,占全國總發(fā)電量的4.2%,相當于少消耗0.9億噸標準煤,減少二氧化碳排放2.8億噸。
對內(nèi)實現(xiàn)保障性消納、對外穩(wěn)步“走出去”,是我國核電的兩大目標。2017年2月,國家能源局印發(fā)《保障核電安全消納暫行辦法》,明確核電保障性消納應(yīng)遵循“確保安全、優(yōu)先上網(wǎng)、保障電量、平衡利益”的基本原則,按優(yōu)先保障順序安排核電機組發(fā)電,對于保障外電量,則鼓勵通過電力直接交易等市場化方式促進消納。2018年底,國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布的《清潔能源消納行動計劃(2018~2020)》提到,2019年全國核電應(yīng)基本實現(xiàn)安全保障性消納。
核電“走出去”則受到了國家層面的高度關(guān)注,2018年一系列國際合作項目陸續(xù)簽訂協(xié)議:1月9日,在國家主席習(xí)近平和法國總統(tǒng)馬克龍的共同見證下,中核集團與法國新阿?,m集團簽署協(xié)議備忘錄,與法國法馬通公司簽署全球戰(zhàn)略合作協(xié)議,中廣核集團與法國替代能源與原子能委員會(CEA)簽訂核研發(fā)技術(shù)領(lǐng)域合作協(xié)議;6月8日,中核集團與俄羅斯國家原子能集團簽署《田灣核電站7/8號機組框架合同》《徐大堡核電站框架合同》與《中國示范快堆設(shè)備供應(yīng)及服務(wù)采購框架合同》;11月28日,國家電投與西班牙泰納通公司簽署戰(zhàn)略合作框架協(xié)議。