文 | 高清遠(yuǎn)
作者系核能產(chǎn)業(yè)觀察人士
疫情之后,面向“十四五”,我國核電發(fā)展該如何規(guī)劃?還需著重解決哪些突出的問題呢?
新冠疫情在全球范圍內(nèi)大流行,對全球核電的穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生了實(shí)質(zhì)影響,這種影響不僅體現(xiàn)在核電廠本身,也體現(xiàn)在供應(yīng)鏈環(huán)節(jié),我國核電企業(yè)及時采取了嚴(yán)格的防控措施,實(shí)現(xiàn)了核電的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
那么,疫情之后,面向“十四五”,我國核電發(fā)展該如何規(guī)劃?還需著重解決哪些突出的問題呢?
國際能源署總干事法蒂·比羅爾(Fatih Birol)近期在LinkedIn平臺上撰文指出,“新冠疫情造成的危機(jī)進(jìn)一步顯示出現(xiàn)代社會對電力的高度依賴,包括核電在內(nèi)的穩(wěn)定電源是確保電力安全穩(wěn)定供應(yīng)的重要組成部分。”
美國核電占發(fā)電量占比接近五分之一,確保核電站穩(wěn)定運(yùn)行對疫情期間美國的電力供應(yīng)尤為重要,因此美國政府將核電站視為關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。當(dāng)前,疫情在美國呈現(xiàn)爆發(fā)式增長,核電廠面臨的最大風(fēng)險是電廠運(yùn)行和維護(hù)人員因感染隔離導(dǎo)致人力嚴(yán)重短缺。美國核管會表示,如果核電站出現(xiàn)人員短缺,將毫不猶豫要求機(jī)組停止運(yùn)行。
美國核電業(yè)界正在考慮采取緊急措施,為電廠人員購置現(xiàn)場臨時住宿設(shè)施和生活用品,將關(guān)鍵技術(shù)人員隔離在電廠內(nèi)部,在疫情持續(xù)惡化的情況下,將考慮進(jìn)一步對整個電廠采取隔離措施。
此外,各核電廠緊急成立了核心運(yùn)營小組,由關(guān)鍵運(yùn)維技術(shù)人員與監(jiān)管人員構(gòu)成,負(fù)責(zé)在緊急狀況下核電機(jī)組的安全運(yùn)行。
美國核能行業(yè)協(xié)會組織核能研究所(NEI)分別向能源部、財政部以及國家經(jīng)濟(jì)委員會致函,請求向美國核電提供政策支持,以確保疫情期間美國的電力穩(wěn)定供應(yīng)。NEI提出的具體訴求包括,政府向受影響的核電員工提供薪酬補(bǔ)貼,向經(jīng)濟(jì)性不佳的核電機(jī)組提供補(bǔ)貼,暫時豁免核電廠監(jiān)管取費(fèi)等,目前美國一座兩臺機(jī)組的核電廠,每年的安全監(jiān)管費(fèi)用支出高達(dá)1500萬美元。
法國核電對保障電力安全供應(yīng)的重要性更為突出,2019 年法國核電發(fā)電量占比70.6%。3月13日,法國電力公司(ED F)發(fā)布公告,稱其至少三名核電廠員工感染了COVID-19病毒,EDF已采取嚴(yán)格的管控措施。據(jù)悉,EDF建立有完備的核電廠應(yīng)急方案,包括針對大流行病的應(yīng)對方案,可確保核電廠在緊急情況下不間斷運(yùn)行四個星期。
英國欣克利角C新建核電項目受到了疫情的直接影響,項目投資方法電能源公司(EDF Energy)宣布將現(xiàn)場工作人員由4000人減半至2000人左右。欣克利角C項目投資巨大,對英國未來的電力供應(yīng)具有不可替代的作用,因此獲得了英國政府的大力支持,不惜頂著巨大的爭議和反對為項目提供差價合約(CFD)電價保障,在疫情影響下,英國政府再次出手,宣布欣克利角停工人員工資的8 0%將由政府承擔(dān)。
烏克蘭為了確保核電穩(wěn)定運(yùn)行,對核電廠人員采取了完全隔離措施,將員工安排在封閉隔離的酒店內(nèi),并采取篩查和監(jiān)控措施。此外,瑞典、韓國等主要核電國家的核電廠運(yùn)營商,也都采取了人員管控措施,降低電廠內(nèi)新冠病毒大面積感染風(fēng)險。
在供應(yīng)鏈方面,加拿大暫停了鈾礦生產(chǎn)。全球主要的天然鈾生產(chǎn)商Cameco和歐安諾同時宣布暫停加拿大最大也是目前唯一運(yùn)行的Cigar Lake鈾礦和McClean River水冶處理廠。此外,法國和英國先后暫停了乏燃料后處理設(shè)施。
此外,核電廠運(yùn)行維護(hù)所用的零部件和耗材,以及新建核電的設(shè)備供應(yīng)鏈,也可能受疫情影響。
我國各核電廠在疫情初期就采取了嚴(yán)格的防控措施,制訂了應(yīng)對方案,包括彈性辦公、人員篩查、信息動態(tài)上報等,在緊急狀況下,各電廠之間可及時調(diào)動關(guān)鍵崗位人員,確保機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。
面對新冠疫情對我國經(jīng)濟(jì)的影響,多位學(xué)者提出了疫情之后拉動經(jīng)濟(jì)增長的“新基建”方案。一個核電項目建設(shè)可撬動幾百億元的投資,隨著我國核電國產(chǎn)化比例不斷提高,這些投資都可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)需,核電發(fā)展無疑可在疫情后國家新一輪基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中發(fā)揮重要作用。
然而,我國核電發(fā)展經(jīng)歷了三年的低谷期后,目前正處于新一輪發(fā)展的起點(diǎn),面向“十四五”,新的核電發(fā)展規(guī)劃制訂應(yīng)遵循怎樣的原則?核電行業(yè)應(yīng)著重解決哪些突出問題?
筆者認(rèn)為,首先應(yīng)制訂合理可行的規(guī)劃發(fā)展目標(biāo)。對于我國核電的發(fā)展規(guī)模,相關(guān)專家學(xué)者和行業(yè)人士提出過兩個規(guī)劃定量基準(zhǔn),一個是以核電發(fā)電量占比接近世界平均水平為基準(zhǔn),另一個是以實(shí)現(xiàn)我國在巴黎氣候協(xié)定中規(guī)定的碳減排承諾為基準(zhǔn)。
中國工程院曾在2 0 1 1 年2 月發(fā)布的《中國能源中長期(2030~2050)發(fā)展戰(zhàn)略研究》中提出,我國核電發(fā)展的合理目標(biāo)為:2020年裝機(jī)規(guī)模達(dá)到7000萬千瓦,核電裝機(jī)占電力總裝機(jī)的4.6%;2030年達(dá)到2億千瓦,占電力總裝機(jī)的10%;2050年達(dá)到4億千瓦,占電力總裝機(jī)的16%。相關(guān)院士專家也曾多次指出,我國目前核電發(fā)電占比偏?。壳凹s為4%),距世界平均水平(約13%)尚有差距,我國核電發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)制訂應(yīng)該以此為依據(jù),最終達(dá)到或接近世界平均水平。
2016年11月簽署的巴黎氣候協(xié)定中,我國承諾的減排目標(biāo)是2030年非化石能源消費(fèi)占比達(dá)到20%左右,行業(yè)內(nèi)據(jù)此測算,曾提出到2030年我國運(yùn)行核電規(guī)模需達(dá)到1.5億千瓦,方可實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)。國家發(fā)改委下屬的能源研究所近期在國際期刊《氣候變化前沿》上發(fā)表的文章指出,以1.5℃的溫控為目標(biāo),中國在2050年的核電裝機(jī)容量需達(dá)到5.54億千瓦,相當(dāng)于在2020年的基礎(chǔ)上增加10倍,屆時核電發(fā)電占比達(dá)到28%。
僅按照2030年1.5億千瓦在運(yùn)核電裝機(jī)推算,2019-2025年期間需每年開工10-12臺核電機(jī)組,這將是前所未有的建設(shè)速度和密集度,無疑將對核電供應(yīng)鏈、工程能力、人員、監(jiān)管等方面造成巨大挑戰(zhàn),核電廠址資源也將成為首要的硬性約束條件。
制訂合理的核電發(fā)展規(guī)劃目標(biāo),一方面要綜合考慮我國電力供需狀況、可再生發(fā)電技術(shù)進(jìn)步以及火電裝機(jī)規(guī)模等外部因素。比如,在電力裝機(jī)存在較大過剩的省份或者區(qū)域,就應(yīng)該暫緩核電項目建設(shè),在規(guī)劃或者已有核電較為密集的省份,應(yīng)嚴(yán)格控制火電裝機(jī),風(fēng)、光+儲能技術(shù)出現(xiàn)重大突破或者成本顯著下降時,核電建設(shè)進(jìn)程應(yīng)適度放緩;另一方面要基于核電成本競爭力和安全性提升、供應(yīng)鏈和工程能力、廠址資源等自身因素,合理安排核電建設(shè)節(jié)奏,避免大起大落。
第二是必須持續(xù)提升核電的安全性和經(jīng)濟(jì)性。核電安全的極高重要性和經(jīng)濟(jì)性問題已經(jīng)引起行業(yè)足夠的重視,這也是核電發(fā)展的重要前提。近十多年來,伴隨著我國核電的快速發(fā)展,核電建設(shè)和運(yùn)行安全管理水平已得到顯著提升,但仍應(yīng)持續(xù)投入各類資源,不斷加強(qiáng)和提升安全管理水平,核安全管理只有更優(yōu)沒有最優(yōu)。
對于監(jiān)管部門,除了例常的按程序檢查外,還應(yīng)通過監(jiān)管手段和能力的持續(xù)提升,提早識別核電站運(yùn)行管理中的漏洞,實(shí)現(xiàn)事故的有效預(yù)防和控制。安全風(fēng)險之外,未來核電的可持續(xù)發(fā)展將在很大程度上取決于其經(jīng)濟(jì)性和競爭力,如何通過工程設(shè)計和項目管理優(yōu)化,有效降低核電的建造成本和工期,將是全行業(yè)在下一輪核電發(fā)展中面臨的首要難題。
核電的經(jīng)濟(jì)性問題近年來尤為突出,改善核電經(jīng)濟(jì)性主要取決于兩方面因素,一是核電自身的工程造價和成本競爭力,二是核電的電力市場環(huán)境。近幾年來,核電在上述兩個方面的形勢均發(fā)生了較大變化,甚至呈現(xiàn)出兩極化趨勢。
在自身成本方面,核電站的發(fā)電成本包括投資建設(shè)、財務(wù)、燃料、運(yùn)行和維護(hù)、乏燃料處置以及退役等成本。因為核電站技術(shù)難度大、安全要求高、建設(shè)周期長,單位投資造價較高,在度電成本中占比較高。核電站建設(shè)投資額大且工期較長,還貸期一般15年,財務(wù)成本也很高。福島事故后,各國普遍要求進(jìn)一步提升核電安全性,從設(shè)計上加強(qiáng)核電站安全系統(tǒng),加之以AP1000和EPR為代表的三代核電技術(shù)成熟度不夠,工程經(jīng)驗不足,導(dǎo)致首批工程嚴(yán)重拖期,極大的增加了三代核電的建造成本,進(jìn)而削弱了核電自身的成本競爭力。
在電力市場環(huán)境方面,我國核電定價政策經(jīng)歷了從“一廠一價”到“標(biāo)桿電價”再到“標(biāo)桿電價+市場定價”的轉(zhuǎn)變。2016年開始,核電參與電力市場改革,參與地方電力直接交易的核電機(jī)組,其上網(wǎng)電量分為保障內(nèi)電量和保障外電量,前者按核準(zhǔn)標(biāo)桿電價執(zhí)行,后者則按市場化上網(wǎng)電價執(zhí)行。隨著電改的不斷深入推進(jìn),核電的平均上網(wǎng)電價不斷降低,參與競爭的市場電量比例不斷擴(kuò)大,未來,這一趨勢仍有加劇之勢。
筆者認(rèn)為,未來核電具備核心競爭力的前提,一是通過技術(shù)創(chuàng)新、工程及運(yùn)維管理優(yōu)化等手段,降低單位造價成本和平準(zhǔn)化發(fā)電成本;二是核電的零碳屬性和環(huán)保貢獻(xiàn)得到主觀部門認(rèn)同,國家對核電的電力市場環(huán)境給予政策性支持。