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核電重啟:關于核電,世界都在做什么?(二)

發布日期:2022-04-27 點擊率:62

       編者按:在經過福島事故后一段時間的沉寂之后,全球核電市場正在復蘇——除了部分國家表示將逐步棄核之外,主要的核電大國和無核電國家都在根據自身情況開始推進核電發展。我國在福島事故之后,也經歷了核電政策的調整,其中核電走出去已成為政經界的共識。海外核電市場有哪些機遇和挑戰?關于核電,世界各國都在做什么?本報試圖將目前世界上主要核電大國和新興市場的核電發展計劃和方向進行梳理,以供讀者參考。本期將主要圍繞法國、韓國、阿根廷、巴西、東盟進行介紹。
       法國
       法國有75%的電力來自核能發電,其中17%的用電是來自回收的核電燃料;
       法國擁有兩臺商運的快中子增殖反應堆,是世界上最多的;
       目前法國正在積極研究四代技術,并處于領先地位;
       法國是全球出口電力最大的國家。
       概述:由于非常低廉的發電成本,法國是全球出口電力最大的國家,每年從中收益超過30億歐元。法國對發展核電技術方面非常的積極,其反應堆和燃料產品、服務都作為主要的出口業務,此外基于長期的能源安全政策,法國有75%的電力來自核能發電,其中17%的用電是來自回收的核電燃料。法國建造了世界上第一臺第三代反應堆。
       2011年法國發電5420億千瓦時,總消費4780億千瓦時——每人平均消費約6800千瓦時。在過去的10年里,法國每年出口約700億千瓦時電量。法國有58個核反應堆由法國電力集團(EdF)在運作,總裝機容量63吉瓦,每年供應約4210億千瓦時的電量,占2011年總電量的78%。2012年法國總發電量為5610億千瓦時,其中核電凈產量為4250億千瓦時、水電為625億千瓦時、燃煤為225億千瓦時、天然氣發電205億千瓦時、風電和光伏發電195億千瓦時、生物質能75億千瓦時。

       法國核電機組主要機型有哪些?
       法國核電機組(最先的兩臺來自美國西屋公司)目前全部都是PWRs。
       其中三種標準類型由阿?,m(AREVA)集團設計:3-loop900兆瓦34臺;4-loop1300兆瓦P4類型20臺;4-loop1450兆瓦N4類型4臺。
       兩臺快中子反應堆:“鳳凰(Phenix)”反應堆和“超級鳳凰(SuperPhenix)”。
       法國現開發完善的900兆瓦PWR機組已經出口多個國家:其中伊朗有2臺,南非2臺,韓國2臺,以及中國4臺。中國的CPR-1000機組設計就是基于法國的四臺M310機組。
       法國核電界最近在做什么?
       2014年2月法國電力集團投資550億歐元來延長反應堆項目的壽命,大多將到2025年才能完成計劃。其中包括花費150億歐元來替換58臺核電機組上的重型組件;福島事件后,花費100億歐元修改裝置;用于抵抗外部突發事件而提高安全性所花費的100億歐元。這里指出核反應堆里只有兩塊無法被替代——反應堆壓力容器和安全殼。其余的組件通常壽命為25~35年,且需要修復和更換。
       法國已經在研究三項第四代核反應堆型技術了:氣冷快堆系統、液態鈉冷卻快堆系統、超高溫氣冷堆系統。阿?,m集團正在積極的研究后兩個系統,而在美國、南非和中國主要對超高溫氣冷堆系統有很高的興趣。原子能委員會(CEA)對快堆系統的興趣是基于他們只產生少量的廢物且將能夠更好地利用鈾資源,其中包括220000噸貧化鈾和一些再加工的儲存鈾。
       韓國
       韓國目前有23座核電站在使用,大約提供該國三分之一的電力;
       韓國計劃到2022年擁有超過30臺核電機組;
       目前韓國是國際核電市場較有競爭力的參與者。
       概述:核能在韓國仍然是一項發展戰略的重點,到2022年裝機容量預計增長59%,達到32.9吉瓦(20.2吉瓦是目前運行的核電站裝機容量,6.7吉瓦是在建核電站裝機容量,剩余6吉瓦是計劃建設的核電裝機),并且到2035年維持這個水平。韓國目前有23座核電站在使用,總裝機容量為20.7吉瓦,大約提供全國1/3的用電量。到2022年,韓國希望能夠有超過30個核電機組,且發電量能達到全國用電量的一半。
       2012年韓國發電總量為5310億千瓦時,其中2230億千瓦時來自燃煤發電,1550億千瓦時來自核電 (占比29%),1210億千瓦時來自天然氣,220億千瓦時來自燃油,60億千瓦時來自水電。2012年底,燃煤發電裝機容量為24.5吉瓦,天然氣發電裝機容量為20.7吉瓦,核電裝機為20.7吉瓦,燃油發電裝機為7.1吉瓦,水電裝機容量為6.4吉瓦,可再生能源發電2.3吉瓦,總裝機容量為81.8吉瓦,預計到2022年總裝機容量可達到101吉瓦。

       韓國核電走出去情況
       韓國作為全球主要使用核電的國家,積極地出口核電技術,它是第一個在阿聯酋(UAE)獲得建造核電站的國家,并將建造并運營四座反應堆(其中包括韓國的APR-1400堆型),贏得價值200億美元合同。
       韓國在采用西屋公司(Westinghouse)和阿海琺集團的技術用于最先的八臺PWR機組和燃燒工程公司(CombustionEngineering)的兩臺機組之后,韓國也開發了自主化核電技術標準——韓國標準核電廠(KSNP),并且逐步升級為KSNP+堆型。2005年KSNP/KSNP+被改名為OPR-1000(OptimisedPowerReactor),其主要針對亞洲市場,尤其是印度尼西亞和越南,目前韓國有六座運行中和四座在建的反應堆是OPR-1000堆型。
       東盟
       在當前全球核能復蘇、國際競爭日益激烈的形勢下,東盟核電市場尤為引人關注,俄羅斯、法國、韓國、日本等國已經將核電出口目標瞄準東盟國家。
       核電市場新大陸在哪里?
       當前東盟各國經濟迅猛發展與電力緊缺的矛盾日益嚴重,越南、印度尼西亞、泰國、馬來西亞等已將發展核電作為未來能源發展重要選擇,并著手制定具體的核電發展計劃。
       泰國:將選出3個可行廠址
       泰國電力裝機容量約為3240萬千瓦(2012年),其中天然氣發電占比60%以上。因專家預計該國天然氣資源將在15~20年用盡,為了確保能源安全,降低對天然氣的依賴,泰國準備推進核能利用。
       泰國正在組織開展核電基礎結構開發、廠址調查與環境影響評價、核電廠可行性研究、制定人力資源開發計劃、加強公共交流與參與等工作。泰國電力局已經委托相關機構開展了核電廠址與環境評價,并選出UbonRatchathani、NakhonSawan、Trad、Suratthani、Chumporn等5個候選廠址,接下來將開展詳細的環境和工程研究,從中選出3個可行廠址。
       泰國目前有一座研究堆在運行,另外還有一座正在建造。
       印尼:2020年將建成大功率核電站
       印尼目前暫沒有運行的核電站,印尼政府曾在2011年3月日本大地震事件后,高調表示繼續推動核電在印尼的發展,并公布了印尼首個核電站項目。根據計劃,印尼政府將在2025年前投資80億美元建設4臺共6000兆瓦的核電站。  但是這個計劃已經遭受該國一些環保主義者和政治家的強烈反對。他們認為,作為一個位于地震帶上的島國,印尼發展核電面臨太大的風險。支持者認為,印尼將建設的核電站將采用最先進的技術,不應因福島那種落后的核電站出現事故而放棄發展核電。
       越南:2030年核電裝機將達到1.5萬兆瓦
       越南很早就開始了核能利用的準備工作。早在2006年,越南政府就出臺了和平利用核能戰略,計劃在2017年~2020年建成首座核電站并運行發電。
       2007年,越南政府將首座核電廠的建成時間提前到了2015年。同年6月,越南政府公布《原子能法》草案。2009年11月,建造核電站的提案正式提交越南國會。
       2010年,越南政府批準了《至2030年越南核電發展指導規劃》,其中計劃在越南寧順、平定、富安、河靜、廣義5省建設8座核電站,每座核電站安裝4~6臺核電機組,核電總功率在2025年將達8000兆瓦,2030年將增至1.5萬兆瓦,占越南發電總功率的10%。根據規劃,越南首個功率為1000兆瓦的核電機組將于2020年投入運行,而到2030年,越南全國將有13臺核電機組投入運行。
       馬來西亞:將投運兩座百萬千瓦核電站
       近年來馬來西亞經濟發展順利,為滿足電力需求,實現2020年成為發達國家目標,2010年10月,核能作為能源領域的12個重點啟動項目之一,被列入馬來西亞國家 “經濟轉型計劃”,其中準備建造兩座100萬千瓦的核電廠,并計劃于2021和2022年投運。2011年1月,政府根據IAEA建議,成立了核能計劃實施機構——馬來西亞核電公司。馬來西亞已經完成了核電建設初步可行性研究,以及廠址初選與評定。
       馬來西亞有一座1兆瓦研究堆(TRIGA),由馬來西亞核機構(其前身為馬來西亞核技術研究院)負責運行。馬來西亞核機構是一個技術支持機構,隸屬于馬來西亞科學、技術與創新部。
       巴西
       巴西已運行兩座核電站,因為巴西得天獨厚的水電資源,核電的經濟效益并不凸顯;
       巴西是唯一一個作為非核武器國家,卻讓軍隊向民用核項目租賃鈾濃縮技術的國家;
       巴西也是唯一一個非核武器國家卻發展核動力潛艇的國家。
       概述:
       巴西目前有兩座核電站在運行,提供的電量占總用電量的3%。2011年巴西全國產電量為5320億千瓦時,其中包括4280億千瓦時的水電,250億千瓦時的天然氣發電,320億千瓦時的生物質發電,157億千瓦時的核電,125億千瓦時的燃煤發電,148億千瓦時的燃油發電,以及32.6億千瓦時的風電和光伏發電,此外,進口的發電量約有420億千瓦時。巴西人均用電量從1990年的1500千瓦時/年增長到2011年的2700千瓦時/年。
       巴西約有40%的電量是由巴西電力公司(EletrobrásSystem)生產,20%的電量是由國營企業生產,剩下的是由私人企業生產。目前巴西所有的核電站的運行和建造都是由巴西核電公司(Eletronuclear)在管理。巴西目前還沒有私有核電站被建造或者運行。
       水電之國的核電站經濟性如何?
       從經濟的角度來考慮,巴西已運行的兩座核電站——Angra1和Angra2的電價為75美元/兆瓦時 (約人民幣0.47元/度),比水電要貴1.5倍,而即將建成的Angra3機組的電價將比老水電多兩倍還多,幾乎和燃煤發電同價,但比天然氣發電便宜。
       2008年12月,Eletronuclear與法國阿海琺集團簽訂工業合作協議,確定由阿?,m來完成巴西第三座核電站Angra3的建設,并對以后開發的核電站提供幫助。阿?,m也與Angra1核電站簽下了服務契約。2010年12月,巴西國家發展銀行(BNDES)向Angra3投資36億美元,占項目總成本約60%。2012年12月,巴西國營聯邦儲蓄銀行同意向巴西電力公司借款18.6億美元來完成該項目。目前該項目估計的建設成本為75.9億美元。
       2013年11月,Angra3獲得阿海琺一份價值17億美元的合同,其中包括對工程技術和零件的維護、數字測控、機組安裝工作的監控和試運等工作。機組安裝契約由兩個巴西財團競標獲得。其中一個機電系統裝配與機組主系統相關聯,價值約6.4億美元,另外一個是次級工作,價值約8.16億美元。兩項工作均在2014年2月獲批。到2013年底,Angra3機組建造已完成一半。
       2013年初,除了正在建造的機型為PWR裝機容量為1405兆瓦的Angra3,Eletronuclear計劃建造的兩座核電站也終于被確定。

       阿根廷
       阿根廷是拉美地區第一個利用核能發電的國家;
       擁有200個核設施,其中有6座研究堆及同位素生產堆、3座核電站;
       2013年阿根廷政府決定建設第四座核電站。
       概述:
       2011年,阿根廷發電總量為1300億千瓦時,其中天然氣發電666億千瓦時,水電發電319億千瓦時,燃油發電196億千瓦時,燃煤發電33億千瓦時,核能發電63.7億千瓦時。而到2012年,阿根廷核能發電降低到59億千瓦時,只占全國發電量的4.7%,比之前的幾年都低。
       阿根廷政府計劃當計劃的核電站都投產后,核能發電能占到總電量的15%~18%。然而2013年預計向核電投資420億美元的資金,到2013年中期也才使用15%。阿根廷的發電企業大多都是私有化企業,由國家電力監管委員會(ENRE)監管,其總裝機電功率可達35吉瓦,其中大約有11%是自供和私人發電。

       阿根廷的核電發展計劃是什么?
       CAREM小堆核電項目國際招標將于2014年下半年進行,2014年年底前簽署合同。
       第四座核電站項目2013年阿根廷政府決定建設第四座核電站,包括兩臺不同堆型機組。第一臺機組采用CANDU重水堆技術,延續其國內已有的核電技術,穩定現有的核電建設隊伍;第二臺機組采用壓水堆技術,符合國際核電發展主流。
       重水堆是以重水作慢化劑的反應堆,可以直接利用天然鈾作為核燃料。
CANDU型堆為加拿大坎杜公司研發的重水堆型,特點是堆心使用壓力管(代替壓水堆的壓力容器),用重水作為慢化劑和冷卻劑,以天然鈾作燃料,采用不停堆更換燃料。在技術經濟上可與輕水堆競爭。

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