國際能源署2020年6月發(fā)布了新版《清潔能源進(jìn)展跟蹤》系列報告，其中的《核電》報告回顧了世界核電發(fā)展最新進(jìn)展，總結(jié)了核電發(fā)展特點和趨勢，分析了當(dāng)前存在的問題并提出了相關(guān)建議舉措。報告的一個重要結(jié)論是，2019年全球核電發(fā)展偏離了實現(xiàn)聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展情景(SDS)目標(biāo)的軌道。

2019年，全球有總裝機容量為5.5吉瓦的6臺核電機組實現(xiàn)首次并網(wǎng)，9.4吉瓦的13臺機組永久關(guān)閉。因此，2019年底的核電總裝機容量為443吉瓦，相對于2018年底略有下降。盡管核電仍然是全球第二大低碳電力來源，但其建設(shè)速度無法滿足SDS目標(biāo)要求。根據(jù)目前的趨勢，2040年核電裝機容量將為455吉瓦，遠(yuǎn)低于601吉瓦的SDS預(yù)期值。如果要實現(xiàn)SDS目標(biāo)，需要對更多機組進(jìn)行延壽，并實現(xiàn)核電建設(shè)速度翻番。

圖1 全球核電裝機容量發(fā)展趨勢(2000—2040年)*可持續(xù)發(fā)展情景

1 最新進(jìn)展

1.1 需要加快核電建設(shè)速度

2019年，實現(xiàn)首次并網(wǎng)的核電裝機容量5.2吉瓦，遠(yuǎn)低于2018年的11.2吉瓦。在新機組首次并網(wǎng)和開工建設(shè)方面，中國和俄羅斯仍處于領(lǐng)先位置，全球20%的在建核電機組位于中國。

盡管到2019年底，在建核電裝機容量達(dá)60.5吉瓦，然而新機組并網(wǎng)的速度僅為SDS要求的一半。要實現(xiàn)SDS目標(biāo)值，2020至2040年核電裝機容量首次并網(wǎng)數(shù)量應(yīng)達(dá)到每年15吉瓦。

2019年，全球共有13臺機組永久關(guān)閉，其中日本5臺，美國2臺，瑞士、德國、韓國、俄羅斯、瑞典和中國臺灣地區(qū)各1臺，總裝機容量9.4吉瓦。在這13臺機組中，僅有6臺已運行40年以上。大多數(shù)機組的關(guān)閉是根據(jù)國家政策要求，包括日本在福島核事故后采取的措施。部分機組的關(guān)閉是由于市場條件，例如美國的2臺機組。

圖2 2007—2019年開工建設(shè)和首次并網(wǎng)的>*可持續(xù)發(fā)展情景

1.2 非經(jīng)合組織國家引領(lǐng)全球核電建設(shè)

2019年，中國、伊朗、俄羅斯和英國各有1臺核電機組正式啟動建設(shè)，總裝機容量僅為5.2吉瓦(注：根據(jù)國際原子能機構(gòu)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，中國2019年有2臺機組正式啟動建設(shè))。目前世界在建的60.5吉瓦裝機容量主要來自于經(jīng)合組織國家(20吉瓦)、中國(10吉瓦)和俄羅斯(4.9吉瓦)。經(jīng)合組織國家中在建裝機容量最大的為韓國(6吉瓦)和英國(3.4吉瓦)。其他地區(qū)在建的25吉瓦裝機容量中，領(lǐng)先的國家為阿聯(lián)酋(5.6吉瓦)和印度(5.3吉瓦)。

阿聯(lián)酋的核電建設(shè)目前正在按計劃進(jìn)行，首臺機組的燃料裝載已于2020年3月完成(該機組已于8月實現(xiàn)首次并網(wǎng))。經(jīng)合組織國家中，英國的欣克利角C是目前最大的在建核電項目，也是該國自1995年以來的第一個核電建設(shè)項目，目前2臺機組的建設(shè)正在按計劃進(jìn)行。

阿根廷、巴西、保加利亞、捷克、埃及、芬蘭、匈牙利、印度、哈薩克斯坦、波蘭、沙特阿拉伯和烏茲別克斯坦的核電建設(shè)項目正處于籌備階段，且均為典型的大型反應(yīng)堆項目(單堆容量超過1000兆瓦)，從當(dāng)前政策和正在開展的工作來看，這些國家可能建設(shè)約35吉瓦的核電裝機容量。

中國預(yù)計將在未來幾年啟動多個核電建設(shè)項目，總裝機容量到2030年將達(dá)110吉瓦。

1.3 核電延壽成為潮流

在美國的90多臺在運核電機組中，88臺已獲準(zhǔn)延壽20年，可將運行壽期延長至60年。6臺機組已提出二次延壽申請，準(zhǔn)備將運行壽期延長至80年：其中4臺機組已準(zhǔn)延壽至80年，另外2臺機組的申請將于2020年底前獲準(zhǔn)。預(yù)計美國核電運營商在2022年底之前還將提交5份機組二次延壽申請。

法國電力公司目前正在實施延壽計劃，將核電機組的運行壽期延長至40年以上，預(yù)計900兆瓦系列機組將在2020年獲得延壽許可。特里卡斯坦1號機組已于2019年底完成延壽改造，成為首臺完成此類改造的法國機組。預(yù)計在2025年前，法電將對另外21臺900兆瓦機組進(jìn)行類似的改造。

加拿大安大略省的達(dá)靈頓和布魯斯核電廠正在進(jìn)行耗資數(shù)十億美元、歷時數(shù)年的現(xiàn)代化改造工作，目標(biāo)是確保這兩座電廠能夠正常運行至本世紀(jì)中葉。這兩個項目將分別于2026年和2033年竣工，目前均在按計劃推進(jìn)，首臺完成改造的機組即達(dá)靈頓2號機組將于今年內(nèi)重新接入電網(wǎng)。

在完成延壽改造后，阿根廷恩巴爾斯核電廠于2019年1月重新接入電網(wǎng)，并已于同年10月恢復(fù)滿負(fù)荷運行。

其他正在實施核電機組延壽計劃的國家包括俄羅斯、烏克蘭、亞美尼亞、捷克、墨西哥和巴西。

1.4 核能政策的不確定性

2018年11月，法國修訂能源規(guī)劃，公布了到2050年實現(xiàn)凈零碳排放的戰(zhàn)略目標(biāo)。實現(xiàn)這一戰(zhàn)略目標(biāo)需關(guān)閉化石燃料發(fā)電廠，延長部分核電機組運行壽期，并發(fā)展可再生能源。在2035年的電力結(jié)構(gòu)中，核電將占有50%的份額，其余50%來自可再生能源。為在2035年后繼續(xù)保持核能的領(lǐng)先地位，法國政府宣布將與核工業(yè)合作，擬在2021年中之前制訂核電建設(shè)計劃。

日本計劃到2030年將核電比例提高到20%～22%。然而，核電重啟進(jìn)程仍然緩慢。截至2020年1月，已有15臺機組通過日本原子力規(guī)制委員會的安全審查，其中9臺恢復(fù)運行。另有18臺機組正在接受規(guī)制委的安全審查。

比利時計劃在2025年前逐步放棄核電，核能發(fā)電量占該國總發(fā)電量的近50%(2019年為46.3%)。其國內(nèi)電力公司正在計劃建造多座燃?xì)怆姀S。

瑞士確認(rèn)了對現(xiàn)有核電廠不延壽的現(xiàn)行政策，并于2019年12月永久關(guān)閉了5臺核電機組中的首臺。

2019年11月，波蘭公布了2040年能源政策草案，重申準(zhǔn)備建設(shè)6至9吉瓦核電裝機容量，以實現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)多樣化，并降低對煤炭和進(jìn)口天然氣的依賴。預(yù)計首臺核電機組將于2033年投運，另外5臺將于2043年前投運。

印度一直堅持開展核電建設(shè)活動，并計劃在2030年前建設(shè)21臺核電機組，包括基于本國技術(shù)的加壓重水堆和基于國外技術(shù)的壓水堆。

1.5 創(chuàng)新型反應(yīng)堆技術(shù)即將實現(xiàn)商業(yè)化

無論是在美國、法國、英國、俄羅斯、加拿大等老牌核電國家，還是中東、非洲和東南亞等地區(qū)的新興核電國家，小型模塊堆(SMR)及其他先進(jìn)反應(yīng)堆技術(shù)始終吸引著人們的關(guān)注，并鼓勵通過公私合營的方式積極推進(jìn)這些技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用。

美國國會通過了一項關(guān)于核能創(chuàng)新的法案，鼓勵通過公私合營的方式驗證先進(jìn)反應(yīng)堆概念，并加強國家實驗室的模擬和實驗?zāi)芰ㄔO(shè)。2019年2月，美國能源部宣布正式啟動多功能實驗快堆(VTR)建設(shè)項目。能源部部長里克·佩里表示，該堆的建設(shè)是實現(xiàn)特朗普總統(tǒng)指明的復(fù)興和拓展美國核工業(yè)目標(biāo)的關(guān)鍵一步，“這座先進(jìn)反應(yīng)堆將為美國企業(yè)提供當(dāng)前缺乏的先進(jìn)技術(shù)和燃料測試能力”。

美國核管會已收到兩份小堆申請。對紐斯凱爾電力公司小堆設(shè)計的設(shè)計評審已進(jìn)入最后階段，將于2020年完成。美國首個小堆電廠建設(shè)項目正在能源部的支持下穩(wěn)步推進(jìn)。該項目將在愛達(dá)荷國家實驗室建設(shè)12座紐斯凱爾小堆。2020年3月，奧克洛公司向核管會提交了建設(shè)和運營一座微型熱管冷卻快堆的聯(lián)合許可證申請，這是核管會收到的首份非輕水型先進(jìn)裂變堆聯(lián)合許可證申請。

加拿大政府2018年12月發(fā)布小堆發(fā)展路線圖，鼓勵技術(shù)開發(fā)商積極推進(jìn)小堆技術(shù)的商業(yè)化。加拿大核安全委員會目前正在對10種小堆設(shè)計進(jìn)行評審，并于2019年收到一份微型模塊堆建設(shè)申請。

2019年8月，加拿大核安全委員會與美國核管會簽署了一份合作備忘錄，將共同開展基礎(chǔ)架構(gòu)建設(shè)，目的是共享先進(jìn)反應(yīng)堆和小堆設(shè)計評審中的合作機會和最佳實踐。

2019年9月，在國際原子能機構(gòu)第63屆大會召開期間，法國原子能與替代能源委員會、法國電力公司、法國海軍集團(tuán)和原子能技術(shù)公司聯(lián)合推出一種小堆設(shè)計NUWARD——300～400 MWe的小型壓水堆，并表示這種小堆將在2030年前實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。

俄羅斯首座浮動核電廠“羅蒙諾索夫院士”2019年12月實現(xiàn)首次并網(wǎng)，阿根廷、中國和韓國等國也在開展小堆研發(fā)。

波蘭、印度尼西亞和約旦等新興核電國家正在開展建設(shè)高溫堆的可行性研究。沙特阿拉伯也在開展小堆海水淡化研究。

“第四代反應(yīng)堆國際論壇”(GIF)正在加強與私營企業(yè)的合作。為了使核能未來能繼續(xù)為應(yīng)對全球氣候變暖做出貢獻(xiàn)，以美國為首的9個國家于2000年1月建立了第四代反應(yīng)堆國際論壇。目前該論壇已有12名成員。

1.6 全球?qū)穗姰a(chǎn)業(yè)的投資仍然不足

總的來說，從2019年啟動建設(shè)的核電機組數(shù)量可以看出，全球?qū)穗姰a(chǎn)業(yè)的投資仍然不足。根據(jù)《世界能源展望》的數(shù)據(jù)，2019—2040年，需要1.42萬億美元的投資，才能步入實現(xiàn)SDS目標(biāo)的正軌。這一金額比以前的預(yù)期值高出30%。

2017年和2018年，核能投資總額均為約500億美元，延壽支出和建設(shè)投資的比例基本保持不變。這表明盡管市場和政策仍不穩(wěn)定，核電延壽項目的投資依然具有吸引力。

2 建議舉措

2.1 降低核電政策的不確定性

許多國家的政策目標(biāo)(如緩解氣候變化)與具體政策之間存在不一致性，導(dǎo)致了核電發(fā)展政策的不確定性，阻礙了核工業(yè)發(fā)展。

各國政府和國際組織正確認(rèn)識核能的價值及其可為世界能源體系脫碳作出的貢獻(xiàn)，將鼓勵政策制定者明確將核能納入其長期能源計劃，并為實現(xiàn)《巴黎氣候協(xié)定》的目標(biāo)作出貢獻(xiàn)。

盡管一些國家認(rèn)為可以不依靠核電實現(xiàn)脫碳目標(biāo)，并逐步放棄(比利時、德國、西班牙、瑞士)或減少(法國)核電的使用，但大部分國家始終認(rèn)為需要增加對核能的依賴性，例如中國、俄羅斯、印度、阿根廷、巴西、保加利亞、捷克、埃及、芬蘭、匈牙利、波蘭、沙特阿拉伯、阿聯(lián)酋、英國和烏茲別克斯坦。

歐盟2018年下半年發(fā)布的長期能源戰(zhàn)略明確指出，為了實現(xiàn)2050年凈零碳排放的目標(biāo)，核能和可再生能源將成為歐盟電力系統(tǒng)的支柱。但是，在就歐盟可持續(xù)融資分類進(jìn)行討論時，對核電是否能夠獲得可持續(xù)融資存在爭議。這意味著歐盟對核電在緩解氣候變化方面所作貢獻(xiàn)的認(rèn)可度仍有待提高。

2.2 電力市場改革

電力市場的不確定性使得投資者難以預(yù)測核電廠在未來幾十年運行期間的收益。為減少這種不確定性，監(jiān)管機構(gòu)應(yīng)進(jìn)行電力市場改革，使核電作為一種清潔、可調(diào)度能源的價值能得到體現(xiàn)。尤其重要的是，應(yīng)建立長期合同安排，降低核電資產(chǎn)面臨的短期市場風(fēng)險。在進(jìn)行電力市場改革時還應(yīng)注意可再生能源的發(fā)展及其對相關(guān)系統(tǒng)成本的影響。

2.3 政府牽頭推動核電建設(shè)

從同類首批核電建設(shè)項目中汲取經(jīng)驗教訓(xùn)，有助于推動后續(xù)項目造價的降低。因此，決策者及時作出推進(jìn)后續(xù)項目的決定，可幫助核電發(fā)展重返實現(xiàn)SDS目標(biāo)的軌道，并在短時間內(nèi)通過創(chuàng)造就業(yè)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

核電建設(shè)項目的總體治理對于有效分配并減輕建設(shè)和市場方面的風(fēng)險至關(guān)重要。鑒于融資費用對平準(zhǔn)化發(fā)電成本的影響以及核電的價值，政府應(yīng)當(dāng)為核電建設(shè)項目提供直接或間接的融資支持。

一些已在其他基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目中采用的融資模式，例如英國的“受監(jiān)管的資產(chǎn)基礎(chǔ)”(Regulated Asset Base，簡稱RAB)模式，已獲得決策者的關(guān)注，準(zhǔn)備用于核電建設(shè)項目融資，以降低融資費用。

鑒于核電計劃對經(jīng)濟(jì)及電力系統(tǒng)的深遠(yuǎn)結(jié)構(gòu)性影響，各國政府必須將核電建設(shè)項目視為具有戰(zhàn)略意義的國家基礎(chǔ)設(shè)施項目。這種戰(zhàn)略決策對于新冠病毒疫情后的國家經(jīng)濟(jì)復(fù)興尤為重要。同時，這也意味著政府在領(lǐng)導(dǎo)及團(tuán)結(jié)包括公眾在內(nèi)的各利益相關(guān)者方面負(fù)有明確責(zé)任。

正如英國政府在2018年發(fā)布的《工業(yè)戰(zhàn)略——核領(lǐng)域協(xié)議》(詳見本刊2018年第7期相關(guān)報道)闡述的，推動核電發(fā)展需要政府和工業(yè)界的共同努力。

2.4 加強國際合作

對于核反應(yīng)堆技術(shù)，目前沒有地區(qū)性或全球性取證框架，因此在進(jìn)行相關(guān)技術(shù)的推廣時，供應(yīng)商需要在各個目標(biāo)國或地區(qū)接受核監(jiān)管機構(gòu)的評審，導(dǎo)致建設(shè)周期延長，相關(guān)支出上升，且不確定性增加。

各國政府應(yīng)當(dāng)在雙邊和多邊協(xié)議的基礎(chǔ)上，通過監(jiān)管機構(gòu)間的信息和設(shè)計評審經(jīng)驗分享以及更有效的全球性行業(yè)措施來協(xié)調(diào)各國監(jiān)管要求，促進(jìn)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化。

3 小結(jié)

總體來看，由于各國政府的核電發(fā)展政策具有較強的不確定性，全球?qū)穗姲l(fā)展的投資不足，核電發(fā)展速度不能滿足SDS目標(biāo)的要求。此外，全球核電發(fā)展還呈現(xiàn)三個特點：一是中國、俄羅斯、印度等非經(jīng)合組織國家正在引領(lǐng)全球核電建設(shè)；二是美國、法國和加拿大等傳統(tǒng)核電國家正在積極開展核電機組延壽工作；三是小堆及其他先進(jìn)反應(yīng)堆技術(shù)即將實現(xiàn)商業(yè)化。

為了加快核電建設(shè)速度，實現(xiàn)SDS目標(biāo)，未來應(yīng)在四個方面加強工作：一是降低核電政策的不確定性；二是進(jìn)行電力市場改革，使核電在清潔和可調(diào)度方面的價值得到市場的充分認(rèn)識和肯定；三是政府應(yīng)積極推動核電建設(shè)，尤其應(yīng)為核電建設(shè)項目提供直接或間接的融資支持，幫助降低融資費用；四是加強國際合作，尤其是在核反應(yīng)堆技術(shù)取證框架方面，推進(jìn)反應(yīng)堆技術(shù)在全球的應(yīng)用。

(中核戰(zhàn)略規(guī)劃研究總院 李穎涵 王 政)