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中國核能發(fā)展再把脈

來源:中外對話 發(fā)布日期:2017-02-23

  電力需求放緩、核電廠建設(shè)拖延?核能專家史蒂夫.托馬斯為中國核能發(fā)展把脈。

  一座AP1000核電站正在浙江省三門縣建設(shè)中。中國核能發(fā)展步伐放緩,裝機(jī)容量5800萬千瓦的核電發(fā)展目標(biāo)也似乎難以實(shí)現(xiàn)。(圖片來源:中國能源建設(shè)集團(tuán))

  2016年對于中國核電產(chǎn)業(yè)來說是步履維艱的一年。目前,僅有一處新電廠開始動(dòng)工建設(shè)。而且現(xiàn)在看來,2020年達(dá)到運(yùn)行裝機(jī)容量5800萬千瓦的核電發(fā)展目標(biāo)也似乎難以實(shí)現(xiàn)。

  中國目前在建核電機(jī)組裝機(jī)容量1930萬千瓦,在運(yùn)機(jī)組裝機(jī)容量3140萬千瓦。如果新核電廠需要5年或者更長的時(shí)間才能完工,那么離上述目標(biāo)至少還存在700萬千瓦的差距。

  在2008-2010年期間所有開建的核電廠中,除了6座進(jìn)口核反應(yīng)堆,其他都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)。而這6座反應(yīng)堆中有4座為日本東芝公司旗下西屋電氣(總部位于美國)設(shè)計(jì)的AP1000反應(yīng)堆,另外2座則為法國跨國核電集團(tuán)阿海琺(AREVA)設(shè)計(jì)的歐洲壓水反應(yīng)堆(EPR)。

  這幾座核電廠原定將于2017年完工,但現(xiàn)在將至少延期三年才能竣工,這種情況在中國核電發(fā)展史上還屬首次。中國必然會(huì)對這些核電廠的設(shè)備供應(yīng)商及技術(shù)大感失望。

技術(shù)難關(guān)

  EPR和AP1000反應(yīng)堆在建設(shè)過程中都出現(xiàn)了許多問題。兩座EPR反應(yīng)堆的進(jìn)度推遲了3到4年,其中原因無從得知。同樣地,位于芬蘭和法國的兩座本應(yīng)分別于2009年和2012年建成的EPR反應(yīng)堆要到2018年才能實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)。

  核電站項(xiàng)目延期,絕大多數(shù)都不存在明顯導(dǎo)致進(jìn)度推遲的問題,只是為了保證質(zhì)量以及建設(shè)規(guī)劃等原因,使設(shè)計(jì)變得復(fù)雜,從而加大了建設(shè)的難度。

  上文提到的4座AP1000反應(yīng)堆的建設(shè)周期也將延長3到4年。承建商中國國家核電技術(shù)公司(SNPTC)此前并沒有任何反應(yīng)堆的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。從公開的信息來看,中國AP1000反應(yīng)堆確實(shí)遭遇了西屋電氣不斷更改設(shè)計(jì)等一系列問題。最突出的,是防止事故的關(guān)鍵部分反應(yīng)堆冷卻劑泵(RCP)和爆破閥也問題頻出。

  然而,盡管從來沒有料想過這樣的情形,但中國預(yù)計(jì)將成為世界上第一個(gè)完成AP1000和EPR反應(yīng)堆設(shè)計(jì)施工的國家。在正式投產(chǎn)之前,中國政府需要進(jìn)行運(yùn)行程序的測試和論證,整個(gè)過程可能需要一年的時(shí)間。由供貨商開發(fā)出來的程序通常是標(biāo)準(zhǔn)化的,但必須通過國家安全監(jiān)管部門的許可,而且國家監(jiān)管部門還可以提出其他具體的要求。

  2014年,國家核安全局(NNSA,中國核安全監(jiān)管機(jī)構(gòu))的一名高級官員不滿地表示,只有極少數(shù)的測試程序是針對AP1000開發(fā)的,而且(西屋電氣)還沒有提交任何驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)以供評估。他還表示EPR項(xiàng)目也面臨同樣的問題。

  在第一座西屋電氣公司設(shè)計(jì)的AP1000反應(yīng)堆建成、通過驗(yàn)收測試、并且其安全可靠性得到驗(yàn)證之前,中國很有可能不會(huì)再建設(shè)其他AP1000項(xiàng)目(包括中國基于AP1000開發(fā)的CAP1400核電機(jī)組項(xiàng)目)。并且,中國也沒有新建其他EPR反應(yīng)堆的計(jì)劃。

  事實(shí)上,國有企業(yè)中國廣核集團(tuán)(CGN)和中國核工業(yè)集團(tuán)(CNNC)并沒有選擇EPR,而是分別選擇了ACP1000和ACPR1000這兩種在阿海琺較老的M310基礎(chǔ)上開發(fā)的百萬千瓦級中型反應(yīng)堆。

挑戰(zhàn)重重

  國內(nèi)電力需求增長放緩已經(jīng)使得中國的電力產(chǎn)能過剩。如今,核電正面臨著以廉價(jià)能源為燃料的燃煤電廠的競爭。不僅如此,在冬季,與熱電聯(lián)產(chǎn)電廠相比,核電廠更加沒有優(yōu)勢。這些以煤炭和燃?xì)鉃橹饕剂系碾姀S在發(fā)電的同時(shí)又可以為居民區(qū)和工廠供暖。

  2015年,核能僅占中國電力總供給的3%。無論核電站的建設(shè)速度如何合理,核電在中國電力供應(yīng)中的占比也不太可能會(huì)超過10%。

  今年第一季度,遼寧省(紅沿河3號機(jī)組)的一個(gè)反應(yīng)堆僅運(yùn)行了987個(gè)小時(shí),設(shè)備利用率只有45%。而福建(福清)和海南(昌江)的反應(yīng)堆都已經(jīng)暫時(shí)關(guān)閉。

  另外,面對核電建設(shè)的宏偉目標(biāo),中國的核能監(jiān)管部門肩負(fù)重任,首當(dāng)其沖的便是中國國家核安全局。除了要監(jiān)管36座現(xiàn)役核電廠和20座在建核電廠之外,該局還要作為首要監(jiān)管部門對6座新核電站的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評估。即便是在上世紀(jì)60-70年代,核電產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展時(shí)期,負(fù)責(zé)對核電廠標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行監(jiān)控的美國核管理委員會(huì)也沒有承受過如此繁重的工作任務(wù)。

  一般來說,安全部門都不愿評論他們的國際同行。但是,2014年,一名法國安全監(jiān)管部門的高級官員形容中國國家核安全局“力有不逮”,而且表示中國的監(jiān)管配置“并不充足”。2015年,中國國家核電技術(shù)公司(SNPTC)的一名高級官員稱:“我們最致命的弱點(diǎn)是管理標(biāo)準(zhǔn)還不夠高。”要提高中國支持如此大規(guī)模建設(shè)項(xiàng)目的能力,暫時(shí)停止訂購新的核電廠和設(shè)備也許是必要的。

前途未卜

  到2020年核電裝機(jī)容量達(dá)到5800萬千瓦的目標(biāo)已經(jīng)無法達(dá)成。如中國或世界其他地區(qū)過去所立下的核能發(fā)展目標(biāo)一樣,這一目標(biāo)也將會(huì)被悄悄地調(diào)低。中國核電產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在面臨的挑戰(zhàn)是任何國外同行都沒有遇到過的,那就是是核電成本降低到可以和其他形式的電能,尤其是可再生能源相競爭。

  如果做不到這一點(diǎn),中國將無力承擔(dān)新建核電廠的巨額開支,而核電將維持其在電力系統(tǒng)中的微小比重。

  這樣一來,中國的核電輸出戰(zhàn)略就會(huì)岌岌可危。自2013年以來,中國已經(jīng)將注意力轉(zhuǎn)向核能出口市場,并且與其他競爭者相比展現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢。中國政府可以整合全國的資源,提供一整套設(shè)備、建筑專家、融資、培訓(xùn)。這是包括俄羅斯在內(nèi)的其他對手都無法企及的。

  另外,中國近年來積累了豐富的建設(shè)經(jīng)驗(yàn),這使得中國能夠提供物美價(jià)廉的設(shè)備。中國成功叩開英國核電市場的大門是這一戰(zhàn)略的重要組成部分。成功說服英國這樣一個(gè)老牌核電國家相信中國的核電廠是值得投資的,光是這一點(diǎn)就足以為中國的技術(shù)背書。

  然而,盡管占據(jù)諸多優(yōu)勢,中國核電出口幾無成功先例。某種程度上,這可能是因?yàn)樾陆ê穗姀S市場本身很小。這類市場通常在金融風(fēng)險(xiǎn)較高的發(fā)展中國家,而且這些國家往往已經(jīng)自己嘗試過啟動(dòng)核能項(xiàng)目并最終以失敗告終。

  很明顯,中國核能出口戰(zhàn)略的背后存在政治因素考量。中國希望藉此提升在技術(shù)進(jìn)口國的影響力。可是,如果世界核能市場無法盡快好轉(zhuǎn),中國政府可能會(huì)決定大力支持其他經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)小卻同樣能提高影響力的技術(shù)。而當(dāng)國內(nèi)的核能市場不景氣時(shí),中國會(huì)更輕易地做出這樣的決策。

作者:史蒂夫•托馬斯,格林威治大學(xué)能源政策榮譽(yù)教授

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