俄烏沖突下,世界各國能源安全風險顯著增加。為增強能源發展的經濟性、穩定性與自主性,全球核電發展回暖,傳統核電大國提出重振核電計劃,無核電國家提出建設核電設想,棄核國家擬重啟核電或延緩核電退役,全球核能發展由舉棋不定階段轉入穩步發展階段。對我國而言,既面臨核電產業“走出去”的歷史性機遇,也面臨天然鈾價格走高和技術較量升級等挑戰。在此背景下,對外應把握機遇推動中歐核能合作和“一帶一路”核能布局走深走實;對內應完善鈾資源供應體系和核能先進技術體系,筑牢內生發展動力。
全球再掀核能發展“熱潮”
全球核能發展新動向
傳統核大國堅定發展核電的信心,提速發展。法國將核能作為國家能源發展的核心,計劃在2050年前新建6~14座反應堆。英國發布新的能源安全戰略,擬到2030年以每年一座的速度新建8座核反應堆,到2050年將核電容量增加兩倍,為英國提供25%電力。印度計劃到2030年建造21座新核電站。美國擬加大對小型模塊化反應堆的投入以應對氣候危機承諾。
法國2030投資計劃
非傳統核電國家和無核電國家積極制定核電發展計劃,探索發展。東歐、中東和南美洲的一些非傳統核電國家,如波蘭、土耳其、亞美尼亞、巴西、阿根廷在內的30多個國家提出了新的核電建設計劃。沙特阿拉伯正在制定2022~2027年核能發展計劃,成立沙特核能控股公司,計劃至少建造2座反應堆。巴西計劃在未來30年內增加1000萬千瓦的核電裝機容量。越南在第八個國家電力發展規劃中建議研究發展小型核電站的可能性。
棄核國家重新重視核電,延續發展。韓國將核能重新納入主要能源清單,使核電份額保持在30%,還擬投資小型堆(SMR)研發。日本為穩定能源價格、確保能源供給、應對氣候變化,積極推動國內核電站重啟。德國政府延長原計劃關閉的3臺核電機組的運行時間。
全球核能發展呈現應用領域多元化、
布局全球化、技術多元化新特點
從應用領域看,核能利用從以電為主轉向多元應用,即從供電向供熱、海水淡化、制氫等多用途發展,為化工、冶金、交通等碳排放大戶提供低碳能源解決方案。
從區域布局看,世界核能發展重心從西方發達國家為主轉向發達國家與新興國家并重,即從歐美為主向亞洲、非洲、南美洲等地區轉移,其中基礎較好的沙特、阿聯酋、阿根廷等國家成為焦點。
從技術發展看,世界核能技術進入新一輪“百花齊放”期。大型核電技術方面,三代壓水堆存在國際上的AP1000、EPR和我國的“華龍一號”“國和一號”等多條技術路線;四代核電存在高溫氣冷堆、鈉冷快堆、熔鹽堆等6個方向;在模塊化小型堆、氣冷微型堆等前沿技術領域各國也提出了不同方案。其中模塊化小型堆,因兼具經濟性(建設成本低)、綜合性(可與可再生能源融合、可應用于多種場合)和安全性(更容易控制),是國際原子能機構鼓勵發展和利用核能開發的新方向,是目前各核能國家競相發展的對象。
長期看,核能發展
將由“舉棋不定”走向“穩步發展”
核能作為一種重要的能源形式,其發展主要經歷了以下幾個階段。
1969~1988年:快速發展階段。核電的可行性和經濟性都得到了證明,特別是1974年的石油危機將世界核電發展推向高潮,世界上商業運行的400多座核電機組絕大部分是在這一時期建成的。
1989~2000年:緩慢發展階段。20世紀80年代之后,世界經濟特別是發達國家的經濟增長緩慢,對電力需求增長相應放緩。1986年蘇聯發生的切爾諾貝利核電廠事故也使得核電安全受到公眾和政府的極大關注。
2001~2011年:復蘇發展階段。隨著技術發展進步,核電安全性逐漸提升,燃燒化石能源導致的嚴重環境污染和氣候變暖問題逐漸成為國際關切,核電在世界范圍內再次復蘇,歐洲、中國都將核電列入能源中長期規劃中。
2011~2020年:緩慢發展階段。日本福島核事故的發生嚴重挫傷了各國發展核電的積極性。
2021年至今:復蘇發展階段。“雙碳”成為國際社會的共識,世界主要國家紛紛制定了實現“雙碳”目標的宏偉計劃,核電成為順利實現“雙碳”目標的必要選擇,特別是歐洲能源危機的發生,使得英國、法國等國將核電作為國家能源和脫碳政策的核心,以保障長期的能源獨立、安全和繁榮。
縱觀世界核能發展歷史可以看出,推動核能繁榮發展的主要原因,在促進經濟發展這一普遍推動力的背后,是人們對化石燃料供應不足、價格高昂和環境問題的擔憂;導致核能發展進入低谷的主要原因,是核事故導致的人們對安全的擔憂。
當今世界面臨能源轉型加速與化石能源供應不足等挑戰,技術進步正筑牢核能穩步發展的根基,而安全是核能發展的前提。伴隨著世界核電運行經驗的積累,非能動安全、固有安全、耐事故燃料等新技術的出現,以及人工智能在核電站的應用,核電的各個環節都采取措施力圖在原理上杜絕事故的發生,相較于蘇聯切爾諾貝利和日本福島時期的核電技術,發生嚴重事故的可能性大大降低。核能發展已經到了一個新的轉折點,未來將會進入穩步發展階段。但是出于民眾對核“談核色變”的認知以及新能源、儲能、氫能等其它競爭能源的快速發展,世界核能較小可能出現爆發式增長。
對我國核能產業影響分析
全球核能發展“熱潮”為我國核能產業“走出去”提供了重要機遇。我國是世界上為數不多具備完整的核能工業體系和核燃料循環體系的國家之一,是當今全球極少數具備完整的核電項目工程總承包與運營總承包能力的國家之一,開發完成具有自主知識產權的三代核電技術,核電裝備供應能力強并且具備價格競爭優勢。作為具有較強競爭力的新生力量,我國與中東、非洲、南美等地的新興市場國家擁有良好合作關系。世界核能“熱潮”為我國核電產業“走出去”提供了廣闊的空間。
天然鈾資源面臨爭奪和價格上漲風險。經合組織數據顯示,天然鈾儲量相對豐富,未來供應有保障,已探明資源可滿足未來100年核電發展需求。但是天然鈾儲量和產量集中度較高,排名前十的國家儲量超過總儲量的80%。隨著各國加快核電建設和利用,中短期內天然鈾需求將更快增長,或將推動鈾價持續走高,增加我國核電運營成本。今年以來,天然鈾價格漲至65美元/磅,為近十年最高水平。
核能技術發展的不確定性和競爭性增加。先進技術較量已成為國際競爭焦點。目前各國核能技術發展的重點有所差異,總體來看各有優勢,未來何種技術會脫穎而出尚難以預判,特別是一些新技術可能具有顛覆性作用。如在聚變堆領域,美國公司提出了與當前主流路線完全不同的方案,如驗證成功則可能具有顛覆性意義。
相關建議
將核能定位于維護國家能源獨立和安全的重要手段。本輪能源危機使許多國家意識到,沒有穩定、廉價的能源就沒有穩定的工業,沒有低碳的電力就沒有能源和氣候轉型。如果國家在能源問題上沒有選擇權,需要依賴其他國家來保障能源供應,就沒有真正的主權,也就無法維持對居民穩定的能源供應、無法保障工業的競爭力。在我國能源發展戰略中,不應當僅僅將核能定位于一種普通的能源形式,而應當將核能定位于維護國家能源獨立和安全的重要手段。我國是世界國家中少數幾個擁有從核燃料和后處理的完整核工業產業鏈的國家,擁有“華龍一號”等具有完整自主知識產權的第三代核電品牌,發展核電能夠做到自主可控。
“華龍一號”機組
在國家層面將核電與新能源大基地統一規劃布局,發揮多能互補的綜合效益。風電、光伏在能源產生源頭上具有不穩定性特點,只能采用儲能等方式予以彌補,要實現具有經濟性的大規模儲能還為時尚早。而核電是電力系統中的基荷能源,在確保安全的前提下穩定擴大核電裝機規模,將核電與新能源大基地統一規劃布局,發揮多能互補的綜合效益,將新能源發展建立在安全、穩定、清潔的基荷能源之上。
推動形成中歐全方位核能合作新局面。抓住部分國家核能政策調整機遇期,以核能全方位多領域合作推動雙方互利共贏,形成中歐合作新紐帶。一是鼓勵雙方科研機構企業進一步加強核能前沿技術的聯合創新研發。重點在北歐、中西歐設立國際研發中心,開展聯合創新,瞄準國際先進核技術和優秀核科技人才,吸引全球優秀人才和資源。二是充分發掘核能與新能源產業的耦合效應。延伸中歐核能合作的產業鏈價值鏈,引導并支持雙方企業探索核能制氫、氨等合作,帶動低碳產業發展。三是攜手開發國際核能市場。重點與中西歐企業合作聯合開發巴西、哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦等第三國市場以及開展投資并購,加強與IAEA合作,拓寬合作范圍,力爭成為其常設技術支持方。
力爭在“一帶一路”重點國家取得核電合作新突破。從核電發展區域格局看,計劃發展核電的無核電國家均囊括在“一帶一路”沿線覆蓋范圍內。建議針對此類國家的核電發展需求,大力推進核電“走出去”:深耕巴基斯坦傳統市場,深度參與巴基斯坦核工業發展規劃制訂;推動沙特大型壓水堆項目、約旦高溫堆項目,跟蹤阿聯酋核電項目;積極尋求在RCEP成員國突破,重點推進與印度尼西亞、新加坡合作;中亞地區重點推進與哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦的天然鈾貿易合作;非洲地區聚焦核電、天然鈾市場,在納米比亞、加納、南非、肯尼亞尋求開發天然鈾礦產和核電新項目;南美地區重點開發阿根廷、巴西,突破智利、秘魯等“一帶一路”友好國家。
保障好核能發展所需的初級產品供給。能源、礦產等初級產品是整個經濟最為基礎的部分,加強初級產品供給保障,是現實所需也是長遠戰略,事關我國持續穩定發展。伴隨全球核能發展的回暖,有必要加強未來天然鈾供給保障。一是增強國內資源生產保障能力,加大鈾資源勘查力度,我國鈾礦開發潛力較大,但勘查程度與美國等發達國家相比總體偏低,與滿足國家戰略核力量建設及核能發展全壽期需求差距較大。二是加強國家戰略物資儲備制度建設,在關鍵時刻發揮保底線的調節作用。
完善先進核能技術研發布局。一方面,借鑒美國能源部做法,對各種經評估有潛力的前沿先進核能技術進行戰略性投資,鼓勵探索新概念新技術,盡量規避因選擇方向錯誤帶來的戰略風險。另一方面,對目前世界關注度比較高的小型堆,建議統籌制定發展規劃,明確發展目標與區域布局,在以市場需求為導向的前提下,依托資金、政策支持加大技術研發與市場培育,大力開展商業化和規模化應用示范試點。探索完善小型堆產業管理體系,出臺發展規范與管理條例,保障產業健康有序發展。