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張祿慶

1 引言

      隨著世界氣候變暖等環保壓力的加劇，提倡低碳經濟、促進綠色發展的呼聲日趨高漲。2009年9月，胡錦濤主席在聯合國氣候變化峰會上宣布，中國爭取到2020年非化石能源占一次能源的比重達到15%。在去年年底召開的哥本哈根大會上，溫家寶總理代表中國政府承諾，到2020年我國單位GDP的二氧化碳排放量將比2005年下降40％～45％。毫無疑問，實現這一承諾的主要途徑是發展核能、水能以及風能、太陽能、生物質能等可再生能源。與其它非化石能源相比，核電技術成熟、可大規模提供穩定的電力供應，是最為有效的選擇。目前我國大陸已投運核電機組12臺，裝機容量共約1016萬千瓦。國家能源局已核準了12個核電項目，３４臺機組，總裝機容量３６９２萬千瓦，其中已開工建設25臺，其余的也會在2020年以前完工。此外還有近20臺機組獲準開展前期工作。在全世界在建的近60臺核電機組中，我國已成為世界上在建核電規模最大的國家。

      實際上世界各國都已經認識到了核電在可持續發展中的作用，只是由于考慮到各種因素，各國在具體決策從而表現在實際進展上有所差異。本文試圖對此進行分類分析，與關心核電發展的人士共同探討。

2  除我國大陸外，其他三代核電項目總包商均擁有自主研發的技術

      目前全世界正在興建三代核電機組的國家有法國、芬蘭、日本、俄羅斯、韓國、中國及臺灣省等。令人費解的是，我國核電國產化依托項目4臺機組采用招標引進的西屋AP1000技術，但是西屋公司死活不肯當總承包商交鑰匙。除此以外，所有的其他三代建設項目的總包商均利用自己從已掌握的二代改進核電技術繼續研發形成的三代技術去總包建設工程，而且都有用此技術占據世界核電市場一席之地的勃勃雄心。現將擁有三代壓水堆自主知識產權的俄、韓、法三國企業的近況分別介紹如下：

（1）俄羅斯

      俄羅斯在自己的VVER-91和VVER-92二代改進技術的基礎上進一步開發的AES-92（又稱AES-2006）機型已經歐洲EUR機構確認全面滿足EUR要求。其首堆工程是將于今年年底建成的印度庫達庫拉姆核電廠。俄羅斯政府已確定AES-2006型為俄羅斯今后核電發展的主力機型，計劃2030年前在國內建設32臺這種機組。現已分別在2008年和2009年開工建設4臺，即新沃羅涅日2廠和列寧格勒2廠各兩臺機組。另外在保加利亞的Belene核電廠的競標中，俄羅斯戰勝了捷克的斯可達公司和西屋公司聯隊，以AES-92型成功獲得兩臺機組建設合同，已于2008年開工建設。中俄兩國政府已就采用俄羅斯三代技術建設田灣3#、4#機組達成協議，雙方企業正在進行商務談判。顯然俄羅斯政府已不再滿足新世紀初確定的“在國內興建大批核電廠，省出石油、天然氣出口換匯”的方針，而是還要用三代核電技術去闖世界了。

（2）韓國

      韓國的能源資源十分貧乏，90%的能源依賴進口，所以韓國將核電定位為能源產業的支柱之一。為解決天然鈾資源和濃縮鈾供應問題，韓國在核電發展走重水堆還是壓水堆路線上猶豫了很久，先后引進或合作 建造過4臺CANDU6重水堆和8臺壓水堆機組。直到“通過消化吸收引進的美國ABB公司System80技術，建設6臺百萬千瓦級核電機組，從而實現核電自主化和國產化”的方針取得初步成效后，才最終確定核電走壓水堆技術路線。韓國后期投運的機組中有6臺是韓國按本國標準自主建設的核電機組OPR1000。在此基礎上韓國又進而自主開發出符合美國電力公司要求文件（URD）要求的三代核電機型APR1400。目前在建的6臺機組中的4臺采用OPR1000+，2臺采用APR1400。APR1400的首堆工程是新高麗3號機組，于2008年10月開工建設，計劃于2013年建成。今后建設的機組將采用APR1400。2009年底，韓國力壓美、法老牌核電出口國，成功與阿聯酋簽訂價值200億美元的核電建設協議，再加上核電廠運營、維護及為反應堆提供燃料等附加協議，合同總價值高達400多億美元。這次投標成功大大激勵了韓國朝野打入世界核電市場的決心和信心，給世界核電界很大震動。

（3）法國

      法國的核電技術源自于美國，但是法國在核電技術自主化方面成績斐然。本世紀初阿海琺公司自主研發出三代壓水堆EPR技術后，就積極尋找買家。當得知芬蘭建設一座60-100萬千瓦的核電機組的消息后，多方游說，終于成功獲得芬蘭奧爾基洛托3號機組（160萬千瓦）的交鑰匙建設合同，使之成為EPR的首堆工程，于2005年8月動工興建，原計劃2009年正式運行。由于建設過程中的質量控制、分包商管理、阿海琺與業主間的合作等問題，導致工程一再延期。據阿海琺最新預計，該項目可能要到2012年底或2013年完工，將比原定完工日期推遲三年出頭，而相應的建設成本也將大幅度提升。阿海琺公司將因該交鑰匙項目虧損高達17億歐元。顯然芬蘭項目已不可能驗證EPR的經濟性。法國決定在法國本土的弗拉芒維爾建造一臺163萬千瓦的EPR機組作為首堆工程的補充，于2007年12月開工，以驗證是否能在2015年后批量建設EPR。然而該項目依然進展不順，去年10月22日，英國、法國、芬蘭核安全局聯合宣布EPR存在安全隱患。盡管阿海琺一再強調，“在申請許可證的過程中，核安全當局提出各種問題是再正常不過的現象”，但仍無法消除各方對EPR安全性的質疑。2010年6月阿海琺公司宣布該項目目前預計將要延期兩年。阿海琺的工作重點已轉到中廣核集團與法國電力公司合資的臺山EPR項目，這個世界第三個EPR示范項目正成為法電公司工作的“重中之重”，希望借助中國人的聰明才智挽救EPR的聲譽。

      從上述可知，全世界在建的約60臺核電機組中，連同在建的三代沸水堆ABWR在內，目前全世界在建三代核電機組總數不到20臺。事實十分清楚，那種所謂“除了中國外，其他國家都在建造第三代核電機組”的說法根本缺乏事實根據，是不負責任的誤導輿論，不足為信。至于那種將來有一天中國會面臨“面臨全世界就中國還有二代核電機組運行的壓力”更是在危言聳聽地忽悠，不值一駁。
 
3. 歐盟并不拒絕二代改進型機組

      由于電力需求動力不足，近兩年又受到世界金融危機的進一步打壓，再加上EPR示范受阻，歐盟老班底國家發展核電的意向不強。改制后的東歐國家加入歐盟的一個條件就是必須關閉其正在運行的前蘇聯設計的石墨水冷堆核電機組。但是電力缺口可能主要還得靠核電來補償。據報道，加入歐盟后的斯洛伐克莫霍夫奇核電廠兩臺擴建機組，采用了俄羅斯改進VVER440型壓水堆機組，2008年11月開工建設。該機型的重大改進是在核島外增設一層1.5米厚的混凝土安全殼，提高抗飛機撞擊能力，符合目前國際核安全公約的要求。另據報導，由歐洲羅、德、比、意、西、捷六國的七家公司決定，共同出資在羅馬尼亞的切爾納沃達核電廠擴建兩臺72萬千瓦的增強型CANDU6機組。

      這些事件證明歐盟對二代核電機型安全性是接受和支持的立場并沒有因為三代機組的開建而發生改變。歐盟繼續接受并支持二代改進機型的建設。同時表明在歐洲建設核電的標準不是EUR，而是目前國際核安全公約的要求。

4. “政府主推，企業拒動”的美國第三代核電建設

      世紀交替之際，美國加州電網大崩潰顯示美國電力供應出現問題。2001年5月美國總統布什發表新的《美國國家能源政策報告》，將擴大核能列為國家能源政策的重要組成部分，并提出具體的優惠政策。美國能源部制定出“核能2010”計劃，目標要在2010年前開建18臺核電機組。當時的美國能源部長宣布將為首批建造的6臺核電機組提供20億美元的聯邦風險保險（現在奧巴馬政府已將此數翻了近30倍）。能源部預計會有12家電力公司在3年內開工新建這18臺核電機組，還計劃此后再建至少30臺。為向新建機組推薦三代核電機型，能源部倡議一個由13人組成的專家組從已推出的三代機型中評選出可用于2005年后系列發展的機型。2002年專家組的評審報告《美國2010年部署新核電廠的路線圖》，對已有機型按“可行”、“大致可行”、“可能可行”和“不可行”4個等級做了評定，認為出于經濟性原因，第三代核電機型不僅無法與煤電競爭，就是與天然氣發電相比也無競爭力，因而報告不建議興建新的核電機組，連評為“可行”的ABWR機型也未推薦。因此后來美國的電力公司對投資建設三代核電持觀望態度，迄今為止在美國沒有一臺三代核電機組開工建設。與此態度相反，已于2005年底壽終關閉的的布朗碼頭1#機組（106.5萬千瓦，壓水堆）于2007年獲準重新投入運行。1985年停建的沃茨巴2#機組（116.5萬千瓦，壓水堆）也獲準恢復建設。

      目前在美國興建三代核電機組的比投資大約是6500美元/kW左右，與本世紀初的預計值相比已大幅增加到4倍左右，遠高于常規能源和可再生能源等發電項目的造價。一些獨立能源分析師預測，新建三代機組的上網發電成本估計為12～20美分/千瓦時，是美國當前發電成本6美分/千瓦時的2～3.3倍。美國政府提供的貸款擔保，一者數額有限，僧多粥少；二者只是擔保，以利于企業獲得貸款，但不是贈款，無法降低成本。經濟性成為美國發展核能應對氣候變化的主要障礙之一。據報道，已向美國核管會（NRC）申請建造和運行兩臺AP1000機組的佛羅里達州Levy項目今年5月向美國核管會提出撤回建造運行聯合許可證申請。原因是最新估算投資又需增加50億﹩，致使該項目比投資將提高到10000美元/kW以上，業主決定暫停該項目。類似宣布暫停的項目還有建設1臺US-EPR核電機組的密蘇里州卡拉威爾項目和建設兩臺AP1000核電機組的佛羅里達州土耳其點項目。

      導致上述項目申請暫停的另一個原因，則是技術上獲得許可證時間的不確定。2006年1月底，美國NRC發出了AP1000的設計認證證書（DCR），西屋公司才得以具備向中國出口該技術的投標前提條件。時間僅隔一個半月的3月初，NuStart公司和西屋聯合向NRC申請建設貝爾福特兩臺AP1000機組的聯合許可證（COL）時，NRC卻要求業主方重新報送設計資料接受審查。一年后的2007年5月下旬西屋公司才提交了設計資料。NRC予計要審查三年，即到2010年3月才能完成。該期限最初推遲到2010年底，后又被無限期推遲。理由是新設計有關于核燃料、核安全和重要設備的重大修改，在審查中又發現了一些待解決的重大安全問題，審查通過后要重新頒發修正的最終設計認證。看來設計審查的進度主要取決于核電機型設計成熟性，而不完全取決于審查機關。美國擬建的5種三代機型目前均處于核管會設計認證審查階段，獲得COL尚需時日。今年在倫敦召開的世界核能協會年會上美國核能研究所（NEI）主席兼CEO M. Fertel指出，美國電力業界并不指望近期開建這些機組。如果能在2020年開始4-8臺機組的建設，就標志著核電復蘇的“成功開始”。看來不僅美國政府主導的“核能2010”計劃只能胎死腹中，而且三代機組的開建很可能還得再拖延數年。

      據Fertel先生分析，隨著天然氣價格的下降，經濟萎縮導致未來的電價遠遠低于先前的預期。 天然氣將為美國提供主要的能源供給。據介紹，在發達的買方電力市場上，各家電力公司公開掛牌，明碼標出自己的售電價，用戶則是指名道姓地買某家電力公司的電。在這種真正的市場經濟中，沒有一家電力公司敢冒險投資興建成本和電價高得很可能售電無人問津的三代核電廠也就不難理解了。美國發展三代核電的這種尷尬局面再次證明了技術安全性與經濟競爭性是核電發展不可或缺的雙重前提。應當在滿足必要的安全的條件下追求經濟性。一旦經濟成本超過某個度，人們不得不棄之不用，被迫接受由此帶來的安全零風險，與初衷大相徑庭。

      上述事實表明：從總體而言，三代壓水堆核電技術這個新生事物理念先進，尚需要有一個成長過程。其運行安全可靠性要等首堆工程運行和批量化商業推廣兩個階段的檢驗與改進后才會逐步完善。三代機組的造價遠高于二代改進型機組，更不用提URD和EUR的經濟性指標了。其經濟性真正具有市場競爭力，還需做很大努力。這不由得使人聯想起在我國完全開放的汽車市場上，沒有人會發瘋規定，買車只準買“奔馳”，不準買“捷達”。但是有一天國產“奔馳”價格比“捷達”高得不多時，用不著人去導向，只有傻子才會再去買“捷達”而不買“奔馳”。

5. 適應發展中國家的需求是核電界面臨的重大機遇和挑戰

      國際原子能機構（IAEA）宣稱，已有30多個發展中國家向其表達希望支持他們發展核電的意愿。發展中國家將成為未來世界核電的重要市場，而如何適應發展中國家的真實需求則成為世界核電界面臨的重大挑戰。

      鑒于其經濟實力有限、發展核電所需的基礎設施（infrastructure）薄弱的現實條件，大多數發展中國家發展核電，主要是為了滿足本國經濟發展急需的電力供應和緩解民生（如供熱取暖、飲用水）問題，并在可能的條件下盡量增加本國參與建設的程度，以提高本國相關領域的技術水平和提高就業率。因此，他們最優先考慮的將是確保擬建核電機組的安全。現今正在全世界30多個國家和地區運行的430多臺核電機組提供了全世界約16%的發電量。其中大多數機組是經過不同程度改進了的二代機型，其運行的安全可靠性被國際原子能機構、所在國家的核安全監管當局和廣大公眾普遍接受，則是最具說服力的事實。安全成熟的技術、極有吸引力的價格，以及提供優惠的融資條件將是發展中國家核電假設技術合作方的重要前提。

      另一個值得關注的問題是，一些發展中國家的電網總量不是很大，單機容量較大的單個電源點的接入對電網是個挑戰，因為該電源點的偶發跳機事故將會給電網運行的穩定性帶來潛在的危險。特別是一些群島之國，安全性好、成本適中的中小容量機組可能更適合當地的需要。

      因此筆者認為，面向廣大發展中國家的未來核電機型應是將確保安全性、改善經濟性、保障燃料供應、強化放射性廢物管理，以及有利于不擴散等要求統籌考慮的、單機容量適中的多樣化機型。

(本文作者獨家授權中國核電信息網發表，轉載請與本網聯系。)