
7月28日,國際能源署(IEA)和中核戰略規劃研究總院聯合舉辦了國際能源署《Nuclear Power and Secure Energy Transitions》報告的中國發布會暨圓桌討論會,國際能源署、中國能源研究會、中核集團戰略咨詢委、中廣核集團戰略規劃部和中核戰略規劃研究總院的多位領導和專家出席會議并充分交流了觀點。
提升核電的市場競爭力
1.必須采取有效方法才能發揮出核能的作用
核電必須符合項目的預算和建設周期。這意味著到2030年,發達經濟體的核電項目價格要達到每千瓦5000美元左右,據報道,同類首堆項目的資本成本(不包括融資成本)在每千瓦9000美元左右。可以通過在開始施工前確定最終設計、對后續機組堅持采用相同的設計以及在同一地點建造多個機組等有效的方法降低成本。在整個施工過程中采取穩定的監管框架也有助于避免延誤。
核電要發揮更大作用,必須進一步降低建設成本。水電、生物能源和采用CCUS技術的化石燃料發電廠是可以代替核能的幾種主要可調度低排放資源,如今都面臨著擴張挑戰。水力發電廠場地以及可持續生物能源供給有限,而擴大CCUS規模則存在經濟、政治和技術障礙。當這些替代能源有擴張潛力或CCUS實現商業化時,核電建設成本需要下降到2000~3000美元/千瓦(按2020年美元計算)才能具有競爭力。根據融資成本,此時對應的每兆瓦時核電平準化成本在40~80美元(包括退役和廢物處置)。如果新項目能夠在更多市場達到這一成本水平,核電就可以發揮更大的作用。
核電制氫、供熱迎來新機遇。迅速擴大低排放制氫是凈零排放方案的重要支柱,相關的投資額將從當前接近零增長到2040年每年800億美元。根據凈零排放方案成本預測,通過天然氣與CCUS結合制氫或通過可再生能源電解制氫最為經濟。相比這些替代能源,核能要形成競爭力必需將每千瓦的投資成本降到1000~2000美元。如果核反應堆與氫用戶共處一地,則可以避免運輸成本,因此經濟性更高。根據凈零排放方案估算,到2050年,多余的核電可生產約2000萬噸氫氣。也可將核電站用于供熱聯產,取代區域供暖及其他高熱用途,但這一市場潛在規模有限,且需將每千瓦的建設成本降到2000~3000美元才有競爭力。
2.市場需考慮所有業務項目的附加值
核能可為電力系統提供重要可調度能源,可作為可再生能源的補充。在風能和太陽能在電力結構中占據主導且未停止使用化石燃料發電的情景下,必須輔之以多元化的可調度發電結構,確保供電穩定且具有短期靈活性并可滿足高峰時期需求。例如,根據中國碳中和電力系統分析,核電在2060年將只占總發電量的10%,但卻滿足了幾乎一半的慣量需求,這是系統靈活性的重要內容。
批發市場應根據系統業務項目的價值定價。隨著波動性可再生能源比例提高,對系統靈活性、充足性和穩定性等業務的需求也急劇增加。電力市場設計時應充分重視這些業務項目,不能僅限于電力生產。此外,健全碳定價制度有助于在建立低碳化能源體系的同時,降低成本。
政府需參與新投資項目的融資。核電項目具有資本密集和壽命周期長的特點,有重大政策風險的項目尤其如此,因此大部分私營部門都缺乏充分的投資資金,故核電項目長期以來一直依賴國有或受到管制的壟斷組織來保障投資回報并抑制投資風險。融資機制創新,比如英國最近核準了受監管資產基礎(Regulated Asset Base)模式,可以幫助確保資金充足,并將風險予以化解。
3.小型模塊化反應堆的發展前景
小型模塊堆的資本成本較低且本身具有安全和易于廢物管理的屬性,同時項目風險較小,有利于提高社會接受度并吸引私人投資到研發、示范和發展之中,因此在未來提高核電競爭力上具有優勢。模塊化小堆還可以重復利用退役化石燃料發電廠的場地,將已有的傳輸、冷卻水和熟練勞動力利用起來。此外,還可用于熱電氫聯產。
凈零挑戰刺激了模塊化小堆技術發展。根據凈零排放方案,到2050年,有一半的減排得益于小型模塊堆等各種技術,但這些技術目前還沒有實現商業化。小型模塊堆通常指容量小于300兆瓦的先進核反應堆,擁有強大的政治和制度支持,美國為此設置了大量補助,加拿大、英國和法國也加大了支持力度,可以吸引私人投資者,為核能帶來新參與者和新供應鏈。
需要政策和監管改革來刺激投資。小型模塊堆長期部署是否成功取決于政策制定者和監管者是否有強力支持吸引私營部門投資。根據小型模塊堆的屬性調整和精簡許可和監管框架是關鍵。許可及定義的國際協調對于拓展全球市場至關重要。保障私人融資需要健全的技術中立政策框架(涵蓋分類標準和環境、社會和治理領域),這會對資金流動產生越來越大的影響。
小型模塊堆要在能源轉型中發揮重要作用,需要當機立斷。雖然在當下十年期可能只有少數機組能夠投運,但根據近期發展趨勢,小型模塊堆可能在21世紀30年代開始在能源轉型中發揮重要作用,但現在就必須當機立斷部署監管和投資并證明商業可行性。這既適用更有經濟競爭力的小型堆,也適用于各種先進堆。
政策建議
基于上述分析,報告對核電在保障能源清潔低碳轉型的過程中進一步發揮潛力和作用提出了7點政策建議。
一是延長核電廠壽命。授權延長現有核電廠壽命,保證其在安全范圍內繼續運行。
二是促使電力市場重視可調度的低排放容量。通過電力市場策劃,確保核電廠可以通過公平競爭獲得減排或電力保障業務(包括容量可用性和頻率控制)補償。
三是建立融資框架支持新建反應堆。建立風險管理和融資框架,以合理的成本為新廠募集資金,將風險公平分攤到投資者和消費者。
四是促進高效和有效的安全監管。確保安全監管機構有足夠的資源和技能對新項目和設計進行及時審查,為新設計制定統一的安全標準,并與潛在開發商和公眾溝通交流,確保清楚傳達許可要求。
五是落實核廢物處置方案。尚無高放廢物處置設施的國家,可促使公民參與相關設施核準和建設的優先級確定過程。
六是加快小型模塊化反應堆的開發和部署。確定小型模塊堆能夠實現低排放發電、產熱和制氫成本效益的機會,并鼓勵向示范項目和供應鏈發展項目投資。
七是根據業績重新評估規劃。為能夠按時、按預算安全交付項目提供長期支持。
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