我国核电产业发展面临的机遇、风险及其对策

2017-03-14 15:22:31朱志权
关键词:核电燃料能源

朱志权, 陈 倩

(东华理工大学,江西 南昌 330013)

国家《能源发展“十三五”规划》提出,“安全高效发展核电”,到2020年,我国在运和在建装机容量达到8 800万千瓦。国家能源局《2017年能源工作指导意见》,要求积极推进已开工核电项目建设,积极推进具备条件核电项目的核准建设,年内计划开工8台机组。今年两会期间,各主要核电公司负责人纷纷倡导大力发展核电。通过对国内外多种因素进行考察表明,当前我国核电产业正处于发展的战略机遇期,但也存在发展风险。理性、协调、并进的核安全观要求化解各种发展要素风险,促进核电产业安全发展。

1 我国核电产业正迎来发展的战略机遇期

大力发展核电产业是转变经济发展方式,实施能源战略大调整的重要举措。目前我国核电在运机组35台,装机容量3 364万千瓦,在建机组21台,装机容量2 344万千瓦,在建规模居世界首位。但核电在发电总量中仅占3%左右,远低于全球11%的平均水平。经过几十年积累的中国核电产业,正迎来发展的战略机遇期。

1.1 我国碳减排压力促进能源转型

当前温室气体减排问题成为世界各国争议与关注的焦点,我国已成为世界上最大碳排放国。不合理的能源供给侧结构,导致近年来我国大部分地区持续遭受严重雾霾困扰,环保问题日益突出。减排任务艰巨,国际压力大。2016年11月,《巴黎协定》正式生效。我国要实现承诺的“2030年非化石能源消费占比达到20%左右,单位GDP碳排放较2005年下降60%-65%”[1]减排目标,2030年核电占一次能源消费总量的比例达到5%左右才能有效支撑。在目前我国各种能源结构中,核电占比仅为2%。核能以其近乎零碳排放、不受天气影响、稳定供应大量电力的优势成为我国当前能源结构调整战略的重点之一。

1.2 能源供给侧结构性改革需要核电产业发展

目前我国存在能源紧缺、能源结构过分单一现象,能源供应过度依赖煤炭资源,化石能源发电量占总发电量的比重长期在70%左右,而核电、风电、太阳能的发电量占比不足10%,电煤用量超过全国煤产量的50%,能源供给侧结构极不合理。资源枯竭、北煤南运、环境污染等问题制约着我国经济发展,也严重威胁国家能源安全。面对资源环境的瓶颈制约,能源供给侧改革必须倚重清洁能源,以核电为抓手的能源供给侧结构性改革势在必行。

1.3 第三代核电技术取得重大进展

目前,我国已经掌握了“华龙一号”、AP1000、CAP1400相对成熟的第三代核电技术,世界上第一座具有第四代核能系统安全特性的高温气冷堆核电机组山东石岛湾示范工程正在建设。随着新一代核电技术的不断提高与完善,核电将提供越来越安全、高效、清洁、大功率的能源。

1.4 世界核电发展趋势日益明朗

全球核电正逐渐走出日本福岛核事故的阴影,以三代技术为主的核电发展第二个高峰正在到来,核电装机容量呈现平稳上升的趋势。我国《能源发展“十三五”规划》提出,到2020年,我国在运和在建装机容量达到8 800万千瓦。国际原子能机构数据显示,到2020年,全球要新建130台核电机组[2]。世界核协会预测,到2030年,世界核电装机容量将达到1 350GW,为目前容量的3.5倍,投资规模达15 000亿美元[3]。近来,老牌核电公司西屋电气公司、通用电气/日立公司、阿海珐公司三家重要核电公司正陷入严重的财务困境,“群雄逐鹿”的世界核电市场,将显现“强弱易位”的格局。取得重大技术进展的我国核电将成为世界核电市场的一支生力军。

2 我国核电产业快速发展面临的风险

我国核电的快速发展将对核工业产业体系产生重大影响,但如果处置不当,一旦陷入“新核电技术可靠性尚待验证、乏燃料处置乏力、核专门人才短缺、核邻避效应加剧、核安全监管不足、核电消纳不足”境地,则易引发国际影响与公众压力,对国家经济建设和核安全造成重大威胁。

2.1 核电技术与人才短缺风险

首先,新核电技术困境。尽管我国第三代核电技术取得重大进展,但现阶段的科技水平还未能使核电已经完全可控,进一步商业化的可靠性仍待验证。浙江三门1号机组采用美国西屋公司的AP1000第三代核电,被称为“世界首堆”。但因屏蔽泵等技术原因,工期一拖再拖。基于AP1000的CAP1400核电技术虽然经过了无数次的测试,但也是连首堆都没有做过。自主研发的“华龙一号”示范工程正在建设,只有并网发电,完成1个燃料循环之后,才能够对技术的可靠性进行客观评价。

其次,乏燃料大规模后处理和核循环能力存在短板。我国制定了“中试规模——示范规模——工业规模”的乏燃料后处理发展路线,目前基本掌握了中试规模乏燃料后处理技术,但该技术仍处于实验阶段,后处理规模远落后于乏燃料的生产速度。据预测,我国到2020年,乏燃料累积量将达到7 000余吨,2025年累积量将达到14 000余吨[4],乏燃料的安全储存和去向问题将逐渐凸显。

再次,核电技术与管理人才短缺。尽管我国设有核工程专业的高校已有近40家,但在师资和专业设置方面仍有很大缺口,难以对核电产业发展形成持续性的智力支持,核电快速发展将使核电技术与管理人才缺口凸显。

2.2 核邻避效应加剧风险

公众的担忧和核恐惧是核电发展的制约因素,日本福岛核事故的发生,极大地刺激了公众的恐核心理,核电邻避效应日益凸显。2015年8月,中科院核能安全技术研究所所作2 600余份的有效调查问卷中,60%的受众表示未被告知核电的安全性。在受访的人群中,表示支持核电发展的人并不希望核电站建在自己家门口[5]。近年发生的广东江门“反核燃料厂事件”、江苏连云港“反核废料事件”等说明邻避效应已经阻碍了我国核电项目的建设步伐。减少并消除人们对核能利用的担心和恐惧已成为核电发展的当务之急。

2.3 核安全监管不足风险

有力的核安全监管是核电规模化发展的基础。当前,我国已建和在建核电站的核安全监管亟待加强[6]。国家核安全监管部门除了要监管36座现役电厂和21座在建核电厂之外,还要作为首要监管部门对6座新核电站的设计方面进行评估。即便是负责对核电厂标准进行监控的美国核管理委员会在核电产业处于蓬勃发展的上世纪60至70年代,也没有承担过如此繁重的监管任务。核电多种堆型、多种技术、多类标准并存局面和只有原则性条款而缺乏更多技术性规定的核安全法规体系都增加了监管难度。面对我国核电建设的宏伟目标,国家核安全监管机构是“力有不逮”。

2.4 核电消纳不足风险

在经济新常态和电力工业新常态背景下,我国的电力供过于求,核电机组停堆或降负荷运行严重。《2016年核电运行情况报告》显示,2016年核电设备平均利用小时数为6 987.38小时,核电设备平均利用率为79.55%[7]。据统计,2016年,全国核电机组按发电能力可生产2 428亿度电,实际上网电量1 966亿度,总计损失电量462亿度,弃核率达19%,相当于近7台核电机组全年停运[8]。核电与其他形式电源在电力市场竞争激烈。2016年10月,红沿河核电上网电量通过市场交易形成的上网交易电价为0.18元/千瓦时,被外界描述为核电电价的“跳楼价”、核电“大甩卖”。

3 化解我国核电产业发展风险的对策

核安全是一切核电工作的首要前提。三厘岛核事故、切尔诺贝利核事故、福岛核事故给我们敲响了警钟,我们必须将核安全进程纳入健康持续发展的轨道,尽一切可能防止历史悲剧重演。2014年,习近平主席在荷兰海牙举行的“第三届核安全峰会”上首次全面阐述了我国核安全观。理性、协调、并进的核安全观要求发展核电应该既不保守、又不冒进,克服核电产业中各个部分的发展短板,化解核电产业各发展要素风险,形成整体性的共同发展。

3.1 加强宏观调控,谨防核电站投资建设过快、过热

核电建设投资大、拉动强,对于地方经济和相关配套产业的发展、解决地区发展不平衡均有重要作用,成为各地竞相争取落户的动力。地方政府的过分热情、金融市场的流动性过剩,极有可能导致地方政府、核电运营企业与各类金融机构合作“绑架”政府。与此同时,伴随着我国近年不断增加的核电建设规模,与之配套的人才、装备制度、运营维护、资金投入等已绷得很紧,如果仍然扎堆建设,将导致核电安全难以保障和核电装机容量产能过剩的尴尬局面。因此,在宏观层面上,核电发展必须要有科学权威的规划指导,我国应尽快制定科学、权威的国家核电中长期发展规划,杜绝地方政府核电建设的“跑马圈地”现象发生,也避免出现短期的“核大跃进”。由于核电项目建设周期一般达10年左右,与之配套的装备制造、燃料供应等各个环节周期也较长,因此可制定2030年,甚至2050年的核电发展规划,而不限于5年、10年规划。

3.2 加快自主技术创新与人才培养,提升核电国际竞争力

首先,加强核电科技创新、自主创新。积极稳妥推进技术升级是核电发展的必然趋势。我们要在引进、消化、吸收基础上,加大核电原始创新及自主创新的力度。针对目前我国核电堆型多、堆型杂问题,集中力量设计好核电技术发展路线图,加快国内堆型整合步伐,逐步向自主三代主力堆型集中,避免各自为战。同时,建立、健全涵盖核电全生命周期的压水堆核电标准体系,有效提升我国核电技术和装备水平,提升我国核电在国际上的话语权、主动权和影响力,实现核电大国向核电强国的跨越。近日发布的《“华龙一号”国家重大工程标准化示范实施方案》,宣告我国自主知识产权三代核电“华龙一号”国家重大工程标准化示范正式启动。福清、防城港“华龙一号” 国产三代示范工程的建设为自主三代堆型发展和走向国际市场创造条件。同时,推进高温气冷堆、先进小型堆等技术研发和产业化,做好四代堆以及更先进核能技术研发安排。

其次,强化乏燃料处理科研攻关和能力建设。设立后处理国家科技重大专项,加快后处理科研攻关能力。加快乏燃料后处理技术商业化过程,降低成本,减少污染。积极开展国际合作,加快提升后处理能力,提升乏燃料贮存和运输能力建设。研究制定《乏燃料管理条例》等法律法规,建立乏燃料处理处置基金,为乏燃料后处理提供政策、法律支撑和物质支撑。

再次,加快核电人才培养。加大奖励力度,鼓励企业各类人才在生产中进行技术革新和在管理中进行管理创新,加大高校核工业教育投资,加强和相关院校的科技与人才合作,采取预定式培养模式,培养和造就一大批核技术和核电运营管理专门人才。

最后,建立核电“国际团队”。核电企业、装备制造商、建造商等主体要紧紧围绕国家“一带一路”战略,苦练内功,补足自身发展短板,提前储备具有国际化视野的人才,及时开展标准体系的国际比对、互认与推广。在对外推广、品牌塑造和政策支持上形成产业联盟,建立“国际团队”,抱团出海。

3.3 加强宣传与利益引导,消除公众核恐惧

尽快出台《核安全法》,建立完善的核信息公开、公众参与法律制度。创新公众沟通模式,建立政府主导、政企合力、上下贯通、统筹推进的核电科普和公众沟通模式,整合政府、企业、行业协会等各方资源,形成“大马力牵引”。消除公众核恐惧的过程也是以多种形式进行利益民主商谈的过程,所以应建立完善的利益补偿与平衡机制,拓展核电企业开展社会责任管理工作[9]种类,使公众共享核电发展成果,将核电“邻避效应”化为“邻依效应”。设立国家“核科学日”,普及核知识。

3.4 强化核安全监管,保障监管效果

认真总结日本福岛核事故中监管不力的经验教训,正视我国核监管中存在的缺陷与不足,有针对性地采取措施强化核监管,保障监管效果。理顺核安全监管机构的管理职责,强化监管机构的独立性和权威性,充实监管机构的人才与技术力量。提高监管的现代化水平,监管过程透明公开。增加监督力量的社会性,建立非官方的成员含盖多阶层的监督机构。

3.5 政策支持,实现国内核电消纳

承认核电无碳发电的价值,把核电列为一类优先发电电源,按基本负荷运行,优先上网。政府统筹协调,强化督导检查。加强跨省区电网通道建设和利用,推动核电集中跨区送电。打破省间壁垒,建立区域电力市场,让资源在更大范围内合理流动。核电优先上网,只是暂时性疗法。长期而言,核电应适应市场规律,降低成本,提高市场竞争力,尤其是可与其他再生能源相竞争。

核安全是一切核电工作的首要前提,尽管我国核电产业正迎来发展的大好机遇,核电技术也取得了重大进展,但发展过程中潜藏的风险,仍然需要认真对待。

[1]习近平.携手构建合作共赢、公平合理的气候变化治理机制——在气候变化巴黎大会开幕式上的讲话[N].人民日报,2015-12-01(2).

[2] 中国电力网.代表委员畅谈我国核电技术[DB/OL].(2017-03-20)http://www.chinapower.com.cn/2017meeting/20170313/85759.html.

[3] 范媛.从全球核巨头困境看核电产业风险[N].中国经济时报,2017-02-28(3).

[4] 中国核电网.2025年我国乏燃料将累积达14 000余吨[DB/OL].(2017-03-10)http://np.chinapower.com.cn/201702/06/0054904.html.

[5]尹晓宁.中国核电闯世界[N].人民日报海外版,2015-11-06(8).

[6]朱青,李颖,邓偊. 关于我国核电发展趋势的构想[J]. 东华理工大学学报:社会科学版,2011(4):313.

[7]朱学蕊.核电“消纳症”仍待解[N].中国能源报,2017-02-13(12).

[8]毕淑娟.破解核电消纳难题,打开欧洲市场大门[N].中国联合商报,2017-03-20(3).

[9] 高端喜.如何化解核电“邻避效应”[J].中国核工业2014(10):51.

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