2021年11月6日,“華龍一號”示范工程第2臺機組——中核集團福清核電6號機首爐燃料裝載正式開始。圖/中新
全球重新看向核電
本刊記者/周群峰
發于2022.3.16總第1032期《中國新聞周刊》
在俄烏沖突的背景下,烏克蘭境內兩座核電站受到全球輿論關注。當地時間3月4日,據烏克蘭通訊社報道,烏克蘭境內的歐洲最大核電站扎波羅熱核電站起火。國際原子能機構表示,火很快被撲滅,沒有發生輻射泄漏。3月9日,烏克蘭外長庫列巴稱,切爾諾貝利核電站斷電。次日,俄羅斯能源部副部長格拉布恰克表示,該核電站在白俄羅斯電力工程師的幫助下,恢復了電力供應。
國家發改委能源研究所原所長韓文科告訴《中國新聞周刊》,近日,上述兩起核電站事件,反映的是核不擴散和核安全問題,而不是核電站的建與不建問題?!耙粋€核電站運轉正常時,屬于民用設施。一旦出了重大安全事故,就容易造成核擴散。比如,盡管切爾諾貝利核電站已經關閉30多年了,但是一些相關的核材料還在,為保障核安全和防止核擴散,就必須引起足夠重視,做好預案”。
“青睞”者多,是否落實有待觀察
1942年2月,全球第一臺核反應堆“芝加哥一號堆”誕生,標志著人類進入核能時代。1951年12月,美國實驗增殖堆1號(EBR-1)首次利用核能發電。1954年,蘇聯建成了世界上第一座核電站——奧布靈斯克核電站。到目前為止,核電站引發的核泄漏主要有三起:蘇聯切爾諾貝利事故、美國三里島事故和日本福島核電站事故。
中國核能行業協會專家委員會常務副主任、國家核安全局原局長趙成昆告訴《中國新聞周刊》,上世紀70年代后,隨著石油危機的到來,很多國家開始發展核能,建了一大批核電站。發生三里島核事故后,多國發展核電的熱情降低,后來又逐漸興起;發生切爾諾貝利核事故后,影響了世界一二十年,后來核電又在很多國家興起;日本發生福島核泄漏事件后,又對很多國家的核電熱情產生沖擊?!坝绊懡ê穗娬镜囊粋€核心問題是公眾的接受程度,一次核電事故,對公眾心理產生的沖擊,至少要持續10~20年”。
福島核電站事故發生后,日本、韓國等國家對于核廢料的抵觸情緒持續高漲,許多國家還制定了淘汰核電的時間表。
其中,德國在去核問題上態度尤其堅決。有媒體報道,德國計劃從2010年核電占總發電量的 29.5%,到2020年降至11.4%;到2022年底,所有核電站都將關閉。2011年6月,德國提議永久關閉8座核電站,并將其余9座核電站的運行限制在2022年,超過80%的議員在聯邦議會投票支持該法案。2019年,趙成昆去德國訪問時,看到有四五座建于東德時的核電廠已經退役?!霸诘聡饕蔷G黨在推動棄核,他們認為有能力做核能轉化”。
韓文科指出,與可再生能源發電比,核電站確實存在一些劣勢。比如,在核安全方面,還不能做到真正萬無一失,造價成本也比較高,核廢料處理更是一個全球性的難題。再加上天然氣、太陽能、風能等替代能源發展勢頭猛,尤其是可再生能源發電成本下降快。在這種背景下,近年來全球核電站的新建項目減少了許多。因此許多國家認為,要實現碳達峰、碳中和的目標,也不一定要新建核電站。
與德國的堅定決心相比,曾計劃“減核”的法國立場卻發生了大逆轉。2015年8月,法國通過《能源轉型綠色發展法案》,計劃到2035年,法國核電占比從2015年的75%降低到50%,最高裝機控制在6320萬千瓦以內。按照這一目標,法國將幾乎不會再建設新的核電機組。但今年2月10日,法國總統馬克龍公開宣布,法國將從2028年開始新建6個核電機組,首臺機組在2035年前投運,并在此基礎上再新建8臺機組,到2050年新增2500萬千瓦核電裝機。
還有多個國家表示對核電的青睞。在2021年舉行的第26屆聯合國氣候變化大會上,巴西礦業和能源部部長表示,未來30年,巴西將增加1000萬千瓦的核電裝機容量。今年1月上旬,巴西礦業和能源部與巴西電力研究中心簽署了一項有關新核電機組選址的協議。
2022年1月21日,俄羅斯與菲律賓簽署了小功率核電站建設意向性文件。2月16日,哈薩克斯坦能源部稱,在預計出現電力短缺的情況下,建設核電站是最具前景的解決辦法。近日,韓國新當選總統尹錫悅承諾,將利用核能發電來減少碳排放。此外,印度、南非、沙特、阿聯酋等國家,也表示將規劃核電項目。
3月10日,由美國、日本等七國組成的七國集團(G7)召開能源部長線上會議,討論俄烏局勢引發的能源問題。據路透社報道,日本經濟產業大臣萩生田光一在會上表示,G7能源部長均在會上同意,應該快速實現能源來源的多樣化,包括使用核能。
趙成昆指出,近年來,很多國家重新重視核電站的建設,但也有一些國家堅決棄核,有不同的觀點也是正常的。韓文科認為,近幾年,除了中國和極少數幾個國家外,其他國家新建的核電站都非常少,全球核電新開工項目處于大幅下滑的過程之中。一些國家雖然想建核電站,但大多沒有形成核工業產業鏈。一座核電站的投資很大,建設周期一般在5年以上,在選定廠址、設備制造、國際采購等多方面都會遇到不少困難,一些項目一拖再拖,有些最后就黃了。近年來,雖然很多國家都提出要建多座核電站,但落實起來并不順利?!白罱恍﹪冶響B要擴建核電站,能不能最終實現還有待觀察”。
3月8日,烏克蘭扎波羅熱核電站周邊,一輛被燒毀的汽車。圖/人民視覺
多國讓核電站“延遲退休”
除了計劃建設新的核電機組,很多國家“青睞核電”的另一個表現是,通過技術改進等手段,讓現有核電站延長服役期限。
2月10日,法國總統馬克龍提出,法國現有核電機組將在符合安全條件的前提下繼續延壽運行,壽期從40年延期到50年以上?!敦斀洝冯s志稱,目前法國在運的56臺核電機組中,有46臺投運于1990年以前,這意味著如果不延壽,2030年前大部分核電機組都將面臨退役。
有媒體報道,3月3日,芬蘭公用事業公司 Fortum 向政府申請,希望能將已使用40余年的洛維薩(Loviisa)核電站的壽命延長至2050年以獲得清潔、可靠的能源。按此前規劃,該核電站應于2030年關閉。
“核電站的設計壽命一般是40~60年,俄羅斯、烏克蘭、法國、美國等國家的核電站建得較早,當時技術比現在落后?!表n文科指出,現在很多上世紀建的核電站已經進入了中年甚至是老年階段,如果不廢棄,就需要通過維護和增加安全措施等延長壽命。
趙成昆告訴《中國新聞周刊》,目前全球的核電機組中大部分是在上世紀70年代后陸續建成的,除少數三代核電廠設計壽命為60年以外,絕大部分為二代或二代改進型,設計壽命一般為40年。也有少數機組比如我國秦山核電廠1號機組,作為原型堆出于保守考慮定為30年。目前國際上大多數核電廠許可證延續一次批準延長20年,依據技術路線的差異,也有國家先批準延10年,然后根據機組狀況再批準10年。近年,美國一些機組在獲批延長運行至60年的基礎上再批準延長至80年。
趙成昆稱,核電站發展早期,在技術條件等方面是有缺陷的,后來通過技術升級改進,安全性能也大為提高?!叭魏我粋€核電廠都在一定程度上有安全隱患,可以通過技術改進等手段,把隱患大大降低,其安全水平是可以接受的?!彼赋?,我國堅持安全高效的核電發展,采用最先進的技術、最嚴格的標準,按照多重屏障、縱深防御的理念,嚴格管理核設施選址、設計、運行、退役等核電廠全生命周期活動,確保核電廠穩妥可靠、萬無一失?!拔覈穗姀S長期保持良好的安全記錄,核電安全運營指標居世界前列,公眾健康和環境安全得到了充分保障”。
“我國核電站一貫堅持有序發展,現在期望每年有3~4個核反應堆開工。我國很多核電站是新的,技術也比較先進?!?韓文科說,福島核事故發生后,我國也在不斷完善安全技術和提高運維人員素質和水平,以確保核電的安全運行。
在新建核電項目或延長原有項目服役年限的背景下,全球核電市場也日趨活躍?!吨袊茉磮蟆贩Q,市場研究機構雷斯塔能源在最新發布的一份行業報中指出,歐洲、亞洲及北美是目前全球核電裝機量最高的三個地區,其中,歐洲核電裝機容量約占全球的1/3,在運營的核電反應堆總計超過170座,是目前全球核電裝機量最高的地區。亞洲在運營的核電反應堆約有140座,在全球核電市場中僅次于歐洲,裝機占比約為30%。另外,北美地區核電裝機總量約占全球的28%,在運營的核電反應堆有112座。
據雷斯塔能源發布的數據顯示,2021年,全球核電領域總投資為440億美元。截至目前,全球在建的核電反應堆總計有52座,分布在19個國家,未來兩年內核電領域投資將呈現小幅上漲態勢;預計2022年,全球范圍內核電領域投資將超過450億美元,到2023年將漲至460億美元。在低碳轉型等因素的推動下,雷斯塔能源認為,從長期來看,全球核電市場仍較為樂觀,裝機增長仍將持續。
多重挑戰下的考量
近日,特斯拉CEO馬斯克在社交媒體上呼吁,歐洲應該重啟核電站,以及增加現有核電站的發電量?!昂四鼙热紵細浠衔锶剂细芫徑馊蜃兣?。
多國開始重估核電,也有應對減排目標、資源枯竭、極端天氣等挑戰的考量。2015年12月12日,第21屆聯合國氣候變化大會通過了《巴黎協定》,其長期目標是將全球平均氣溫較前工業化時期上升幅度控制在2攝氏度以內,并努力將溫度上升幅度限制在1.5攝氏度以內。國際原子能機構對2050年的預測表明,要實現《巴黎協定》的目標,到2050年至少需要將目前的核電容量增加一倍。
法國總統馬克龍近期表示,如果法國不繼續投資核能,未來30年就需要90座海上風電廠,而此前法國10年才建成一座;如果完全依賴間歇性的可再生能源,將不得不高價進口化石能源?!叭绻麤]有穩定、廉價的能源,就沒有穩定的工業,如果沒有電力的低碳,就沒有能源和氣候轉型”。
雷斯塔能源分析稱,雖然核電面臨著“兩極分化”的境地,但不可否認的是,核電仍然是全球能源轉型必不可缺的一環。雷斯塔能源分析師Karan Satwani表示,上世紀50年代至今,核電一直都是裝機量僅次于水電的低碳電力,隨著各國政府陸續制定了減排目標,核電將維持其重要地位,成為對抗氣候變化的一大利器。
趙成昆告訴《中國新聞周刊》,俄烏沖突后,石油、天然氣價格等大幅度提高,很多國家開始重估核電,認為應吸取教訓,重新重視核電問題?!皯鹗率且粫r的,促進核電持續發展的因素主要還是傳統能源的低碳化背景。能源多元化是有必要的,一個電網里面,假如有一定比例的穩定電源支撐,再加上清潔能源,電網就會穩定得多,抗擊極端外部事件的能力也會高得多”。
他表示,目前世界上有400余臺核電機組,發電量占世界總發電量的10%。從能源需求和低碳化要求看,要實現《巴黎協定》的目標,就應重視對核電的發展?!安还茉趺粗v,核電都站在了歷史舞臺,隨著核電技術、運行水平和監管能力的提高,核電發展也呈螺旋式上升態勢。風能和太陽能等雖然清潔,成本低,但具有間歇性和不穩定性。因能夠穩定、持續、大規模地提供電力,發展核電是回避不了的一個趨勢”。
中核戰略規劃研究總院專家王玉薈曾撰文稱,2021年2月,北美冬季風暴,加上各種因素共同作用造成的大停電,表明了擁有彈性能源系統的重要性。據預測,由于全球變暖,發生極端天氣事件的頻率會增加,強度也會越來越大。這些事件可能包括冬季風暴、強烈洪水或熱浪和干旱等,都會影響發電資產和電網基礎設施。雖然在過去的幾十年中核部門報告的天氣相關停電事件越來越多,但由于核電廠的設計可以在極端天氣條件下安全有效地運行,這些停電造成的發電損失相對有限。
今年全國兩會期間,核電也成為一個熱門話題。全國政協委員、中核集團首席專家王黎明表示,核能雖然不是再生能源,但卻是清潔的非化石能源,其不受季節和氣候等因素影響,除按計劃的短暫換料維修外,能以額定功率長期穩定運行,滿足基荷電源可靠、經濟、充足和清潔四大要求,是替代化石能源基荷電源、保障新型電力系統安全穩定的最佳選擇。他舉例稱,“華龍一號”每臺機組投運后每年發電近100億度,能夠滿足當地100萬人口的年度生產和生活用電需求,相當于每年減少標準煤消耗312萬噸,減少二氧化碳排放816萬噸。
全國人大代表、中核集團戰略與管理咨詢委員會委員劉巍稱,核電是新型電力系統建設必不可少的選項。目前我國核電發展水平已經進入世界第一方陣。核電裝機規模全球第三、在建規模全球第一,是全球最大、最活躍的核電市場國家,也是推動三代、四代核電創新發展的主要國家。
截至目前,我國已向國際市場出口了14個核電機組和研究裝置,其中向巴基斯坦連續出口6臺核電機組。2021年12月20日,石島灣高溫氣冷堆示范工程首次并網成功,標志著我國成為世界少數幾個掌握第四代核能技術的國家之一。
2021年中國核電發電裝機容量5326萬千瓦,較2020年增長337萬千瓦。國家“十四五”規劃綱要明確,到2025年在運核電裝機7000萬千瓦。預計到2025年,中國核電在建裝機約5000萬千瓦;到2030年,核電在運裝機容量達到1.2億千瓦,核電發電量約占全國發電量的8%。
趙成昆認為,經過50多年的技術進步,我國已經形成完整的核電產業鏈,包括鈾礦開采、鈾轉化、燃料制造、核電廠設計、設備制造、運行、廢物的處置等各個環節都已比較成熟,這也是我國今后發展核電的基礎。
他透露,目前國家核安全局根據《核安全法》已經基本明確了后續開展核電廠運行許可證延續工作的技術路線,相信后續會進一步建立完善相關法規導則和標準體系,形成符合我國國情的有特色的監管和實踐體系?!昂穗娕c風電、光伏發電等清潔能源之間并不是競爭關系,而是合作、互補關系,這是由雙方特性所決定的。在能源結構轉型中,兩者共同為電力安全穩定供應作出貢獻?!?/p>
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