
2011年日本福島核電站事故后,全球多國核電發(fā)展踩下“急剎車”,德國、意大利、韓國等國宣布“減核”甚至“棄核”。但近兩年,新冠肺炎疫情沖擊能源供應(yīng)鏈、疫情后經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇拉動能源需求增長、烏克蘭危機(jī)等事件接踵而至,導(dǎo)致全球能源價(jià)格飆升,歐洲陷入能源危機(jī)。出于對“黑天鵝”事件及地緣政治對能源市場持續(xù)影響的擔(dān)憂,越來越多的國家開始調(diào)整核電策略,以降低對外能源依賴,保障能源安全。
一、全球核電發(fā)展歷程及現(xiàn)狀
(一)全球核電發(fā)展歷程
從20世紀(jì)50年代開始,全球核電發(fā)展大致經(jīng)歷了實(shí)驗(yàn)示范、高速發(fā)展、緩慢發(fā)展、逐漸復(fù)蘇四個(gè)階段:
1954-1965年為實(shí)驗(yàn)示范階段。從1954年前蘇聯(lián)建成全球第一座商用核電站開始,該階段全球共有38臺核電機(jī)組投入運(yùn)行,均屬于早期原型反應(yīng)堆,即第一代核電站。
1966-1980年為高速發(fā)展階段。該時(shí)期受石油危機(jī)影響,核電得以高速發(fā)展,共有242臺機(jī)組投入運(yùn)行,均屬于第二代核電站。期間美國成批建造了壓水堆和沸水堆,并出口至其他國家,日本、法國等國引進(jìn)了美國的核電技術(shù)。二代核電實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化,目前全球在運(yùn)核電站仍大多為二代核電技術(shù)。
1981-2000年為緩慢發(fā)展階段。該時(shí)期,受石油危機(jī)導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)發(fā)展減速、電力需求下降及三哩島和切爾諾貝利核事故影響,西方國家核電發(fā)展滯緩。而中國、韓國和印度等國家在上世紀(jì)90年代仍繼續(xù)大規(guī)模建造核電。
進(jìn)入21世紀(jì),全球能源緊張、碳減排約束等因素交互影響,全球核電進(jìn)入逐漸復(fù)蘇階段。各國積極開展核電規(guī)劃,第三代核電技術(shù)在各國取得重大進(jìn)展并逐步推廣應(yīng)用。而近期,中國也成為全球少數(shù)幾個(gè)掌握第四代核電技術(shù)的國家之一。
(二)全球核電發(fā)展現(xiàn)狀
世界核協(xié)會統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,截至2021年底,全球共436臺可運(yùn)行核電機(jī)組,相比2020年減少5臺,其中70%為壓水反應(yīng)堆。可運(yùn)行核電機(jī)組總裝機(jī)容量約396吉瓦,比2020年減少1吉瓦,其中在運(yùn)機(jī)組裝機(jī)容量為370吉瓦,比2020年增加1吉瓦。
2021年,全球核能發(fā)電量達(dá)2653太瓦時(shí),比2020年增長100太瓦時(shí)。非洲、亞洲、東歐和南美的核能發(fā)電量增加,這些地區(qū)近年核電呈持續(xù)增長勢頭;西歐和中歐核能發(fā)電量也有所增加,但增長率下降;而因美國核反應(yīng)堆的不斷關(guān)閉,北美地區(qū)核能發(fā)電量連續(xù)第二年下降。
2021年,全球有8座大型壓水反應(yīng)堆開工建設(shè),其中中國5座,印度2座,土耳其1座。此外,有1座鉛冷快堆和1座小型模塊化反應(yīng)堆分別在俄羅斯和中國開工建設(shè)。2021年全球在建核電機(jī)組總數(shù)為53臺,其中亞洲36臺、東歐7臺、西歐和中歐共6臺、北美和南美各2臺。
2021年,全球有10座反應(yīng)堆被永久關(guān)閉,其中英國和德國各關(guān)閉3座,俄羅斯、美國、巴基斯坦和中國臺灣地區(qū)各關(guān)閉1座。
表 全球核電裝機(jī)TOP10國家有關(guān)情況
(截至2022年7月1日)

注:統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)未包含我國臺灣地區(qū)
(數(shù)據(jù)來源:世界核協(xié)會、國際原子能機(jī)構(gòu))
二、近期各國核電策略新動向
(一)美國:啟動60億美元核電紓困信貸計(jì)劃
美國從1990年以來,核電裝機(jī)容量和發(fā)電量一直保持較平穩(wěn)狀態(tài),也較少有新的核電機(jī)組投產(chǎn)。美國能源信息署數(shù)據(jù)顯示,2021年美國核能發(fā)電量7.78億兆瓦時(shí),近十年核電在美國發(fā)電結(jié)構(gòu)中的比重基本不變,2021年為19%。過去十年,美國境內(nèi)有十幾座商業(yè)核反應(yīng)堆因許可證到期而關(guān)停。目前,美國共運(yùn)營92臺核電機(jī)組,尚有2臺AP1000核電機(jī)組處于施工中。現(xiàn)役的核電機(jī)組多為二代核反應(yīng)堆,且機(jī)組平均運(yùn)行年齡普遍偏高,有些機(jī)組甚至已申請延壽30年。
今年4月,美國政府啟動一項(xiàng)耗資60億美元的民用核能信貸計(jì)劃,以幫助陷入財(cái)務(wù)困境的核電站所有者和運(yùn)營商,該項(xiàng)計(jì)劃優(yōu)先考慮已經(jīng)宣布關(guān)停計(jì)劃的核電站。美國能源部稱核電是其最大的清潔能源來源,而這些核電機(jī)組有四分之一以上處于財(cái)務(wù)危機(jī)中,信貸計(jì)劃有助于避免反應(yīng)堆過早退役,在控制碳排放的同時(shí)能保留成千上萬的高薪清潔能源工作。
(二)法國:2050年新增2500萬千瓦核電裝機(jī)
從核電在本國電力結(jié)構(gòu)中占比來看,法國是全球占比最高的國家,約占69%。此前,法國曾計(jì)劃逐步降低核電占比,著力發(fā)展新能源。2015年,法國通過了《能源轉(zhuǎn)型綠色發(fā)展法案》,計(jì)劃到2035年核電占比從2015年的75%降至50%,將核電最高裝機(jī)容量控制在6320萬千瓦以內(nèi)。
今年,法國核電政策在新建核電機(jī)組和舊核電機(jī)組延壽兩方面都發(fā)生了大轉(zhuǎn)向。2月,法國提出將從2028年開始新建6臺EPR2機(jī)組,首臺機(jī)組計(jì)劃在2035年前投運(yùn),并在此基礎(chǔ)上再新建8臺機(jī)組,到2050年實(shí)現(xiàn)新增核電裝機(jī)2500萬千瓦。此外,法國現(xiàn)有核電機(jī)組將在符合安全條件前提下繼續(xù)延壽運(yùn)行,壽期從40年延長至50年以上。除大型反應(yīng)堆外,法國政府?dāng)M投資10億歐元支持小型模塊化反應(yīng)堆、新型反應(yīng)堆和減少核廢料的核燃料循環(huán)等技術(shù)的研發(fā)。
(三)日本:今冬最大限度利用現(xiàn)有核能
福島核事故后,日本政府關(guān)閉了境內(nèi)54座核反應(yīng)堆。根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù),日本2020年核電站生產(chǎn)的電力份額僅占4%。而今年3月的大地震使日本6座火電站關(guān)閉,疊加高溫天氣影響,日本重啟核電呼聲越來越高。
近日,日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省發(fā)布的《清潔能源戰(zhàn)略中期報(bào)告》明確指出,應(yīng)將核電與清潔能源作為重要電力來源持續(xù)使用。日本政府希望到2030年核電在能源結(jié)構(gòu)中占比上升至22%。7月,日本當(dāng)局明確表示將“最大限度地利用已確認(rèn)安全的核能”。當(dāng)月14日,日本首相在新聞發(fā)布會上宣布,除了目前運(yùn)行的5臺核電機(jī)組,日本政府準(zhǔn)備重啟其他4臺核電機(jī)組,以避免今冬電力短缺。
(四)韓國:2030年核電比重將超三成
韓國現(xiàn)有25座核反應(yīng)堆,其中19座在運(yùn)行。2021年,核電在韓國能源結(jié)構(gòu)中的占比為27.4%。韓國上屆政府計(jì)劃到2034年將運(yùn)行中的核反應(yīng)堆減少至17座,在2050年凈零排放場景中,核電僅占電力供應(yīng)的6.1%~7.2%。而現(xiàn)任政府推翻了上屆政府逐步淘汰核電的計(jì)劃,鼓勵(lì)迅速恢復(fù)“核電廠生態(tài)系統(tǒng)”,提出核能應(yīng)與可再生能源一起利用,以實(shí)現(xiàn)韓國2050年前凈零排放的承諾。
7月5日韓國召開的國務(wù)會議上審議通過了“新政府能源政策方向”,決定到2030年,將核電在整體能源中的比重提升至30%以上,以提高能源安全并幫助實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo)。韓國政府決定重啟新韓蔚核電站3號、4號機(jī)組修建工作,并在確保安全前提下使現(xiàn)有核電機(jī)組持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。此外,韓國政府將支持能源領(lǐng)域新產(chǎn)業(yè)出口,提出爭取到2030年在海外新建10座核反應(yīng)堆,并斥資4000億韓元(約合人民幣20.6億元)自主研發(fā)小型模塊化反應(yīng)堆。據(jù)韓國貿(mào)易、工業(yè)和能源部消息,為了實(shí)現(xiàn)到2030年出口10座核反應(yīng)堆的目標(biāo),韓國將致力于贏得捷克和波蘭等市場。
(五)加拿大:成為全球小型模塊化反應(yīng)堆技術(shù)出口國
加拿大安大略、薩斯喀徹溫、新不倫瑞克和阿爾伯塔四省政府于今年3月發(fā)布了一項(xiàng)名為《模塊化小堆(SMR)部署戰(zhàn)略計(jì)劃》的聯(lián)合戰(zhàn)略計(jì)劃。該計(jì)劃確定了加拿大模塊化小堆開發(fā)和部署的幾個(gè)優(yōu)先領(lǐng)域:(1)通過推動三條獨(dú)立的小型模塊化反應(yīng)堆開發(fā)路線,將加拿大定位為全球小型模塊化反應(yīng)堆技術(shù)出口國,涵蓋并網(wǎng)和離網(wǎng)應(yīng)用;(2)建立強(qiáng)有力的核監(jiān)管框架,重點(diǎn)關(guān)注公眾和環(huán)境的健康與安全,同時(shí)確保合理的成本和建造周期;(3)確保聯(lián)邦政府承諾對新的小型模塊化反應(yīng)堆技術(shù)提供財(cái)政和政策支持;(4)為原住民社區(qū)和公眾的參與創(chuàng)造機(jī)會;(5)與聯(lián)邦政府和核運(yùn)營商合作,為小型模塊化反應(yīng)堆制定核廢物管理計(jì)劃。與此同時(shí),加拿大安大略省電力公司和美國田納西河流域管理局宣布合作開發(fā)包括小型模塊化反應(yīng)堆在內(nèi)的先進(jìn)核技術(shù)計(jì)劃,并創(chuàng)建北美能源中心,促進(jìn)北美能源安全。
(六)英國:將啟動政府基金加速核燃料供應(yīng)
英國正在研究組建名為“英國核能”的政府機(jī)構(gòu),計(jì)劃未來十年以約每年一個(gè)新建核電項(xiàng)目的速度推進(jìn)核電開發(fā)。今年4月,英國發(fā)布《能源安全戰(zhàn)略》,表示將開發(fā)8個(gè)大型核電項(xiàng)目,并新建多座模塊化小堆。到2050年,英國核電機(jī)組裝機(jī)容量將在當(dāng)前基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)翻三倍,達(dá)到2400萬千瓦,屆時(shí)能滿足英國25%的電力需求。為保障核電雄心的實(shí)現(xiàn),英國商業(yè)、能源和工業(yè)戰(zhàn)略部將啟動一項(xiàng)7500萬英鎊的核燃料基金,以促進(jìn)國內(nèi)核動力反應(yīng)堆燃料的生產(chǎn)。
三、思考與建議
(一)堅(jiān)持積極安全有序發(fā)展核電
核能是一種清潔、高效、運(yùn)行穩(wěn)定的能源,積極安全有序發(fā)展核電,不僅有利于降低我國能源對外依存度,也有利于加快構(gòu)建清潔低碳安全高效的能源體系,助力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和。
我國《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》提出,到2025年核電運(yùn)行裝機(jī)容量達(dá)到7000萬千瓦左右。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),需從以下幾方面著力:一是要在嚴(yán)格監(jiān)管、確保絕對安全的前提下,加強(qiáng)核電選址規(guī)劃,合理布局新增核電項(xiàng)目。二是繼續(xù)開展核能綜合利用示范,推動核能在清潔供暖、工業(yè)供熱(冷)、海水淡化、核能制氫、同位素生產(chǎn)等領(lǐng)域的綜合利用。三是加快構(gòu)建核電與其他清潔能源協(xié)同發(fā)展的機(jī)制,依靠數(shù)字化技術(shù),打造“風(fēng)光核儲”一體化智慧能源系統(tǒng)。四是要加大對核能技術(shù)和核電安全性的科普力度,提升公眾對核電的認(rèn)知和接受度。
(二)多措并舉保障核燃料安全
根據(jù)世界核協(xié)會數(shù)據(jù),2021年全球核反應(yīng)堆對鈾的需求約為62500噸,在參考場景中,預(yù)計(jì)2030年和2040年全球鈾需求將分別增加至79400噸和112300噸。而2011年福島核事故后,全球鈾行業(yè)陷入了長達(dá)十年的低迷期,國際鈾價(jià)格低位徘徊,全球鈾產(chǎn)量從2016年的63207噸大幅下降至2020年的47731噸。通過評估當(dāng)前和未來的礦山生產(chǎn)能力,世界核協(xié)會預(yù)計(jì),2030年全球初級鈾產(chǎn)量約為70100噸,2040年下降至50600噸。依據(jù)當(dāng)前各國核電策略和全球鈾資源生產(chǎn)供應(yīng)情況,可預(yù)見未來10~20年,如無增產(chǎn),全球鈾資源將可能供需失衡。
相較美、俄等國,我國鈾資源探明程度低;因鈾與煤炭、油氣等礦產(chǎn)資源共存富集,礦業(yè)權(quán)大部分被煤炭和油氣行業(yè)占有,外加地方政府環(huán)保準(zhǔn)入條件限制,我國鈾礦大基地獲取采礦權(quán)難度較大;此外,全球優(yōu)質(zhì)鈾資源大多被國外幾大鈾礦公司控制,在當(dāng)前復(fù)雜國際形勢下,我國在海外獲取鈾資源難度逐漸加大。對此,我國需多措并舉,保障核燃料供應(yīng)安全:一是加大國內(nèi)鈾礦勘探開發(fā)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)和投入力度,聚焦找大礦、找富礦、找經(jīng)濟(jì)可采礦,盡快摸清我國鈾礦資源家底。二是鼓勵(lì)我國企業(yè)海外自主找礦,按照國際規(guī)則積極與外企合作開發(fā)鈾資源。三是加快建設(shè)核燃料儲備體系,提升國內(nèi)核燃料應(yīng)急保障能力。
(三)堅(jiān)持核電裝備“走出去”策略
我國已形成自主知識產(chǎn)權(quán)的華龍一號、國和一號等大型三代壓水堆核電技術(shù),系統(tǒng)掌握具有四代特征的高溫氣冷堆技術(shù),多種各具特色的小型堆技術(shù)也正在進(jìn)行工程示范準(zhǔn)備。核電技術(shù)領(lǐng)域的新突破為我國核電裝備“走出去”打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
下一步,一方面,我國應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)核電科技研發(fā)和自主創(chuàng)新,積極參與國際核電標(biāo)準(zhǔn)編制和修訂,提升核工業(yè)軟實(shí)力,以標(biāo)準(zhǔn)體系“走出去”牽引配套裝備“走出去”。另一方面,建立國家層面核電“走出去”統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機(jī)制,完善相關(guān)法律體系,降低海外合作政策、融資等風(fēng)險(xiǎn)。與此同時(shí),加強(qiáng)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)和管理,提升我國核電企業(yè)全球競爭力和影響力。
參考文獻(xiàn):
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