导读:随着新一轮巴以冲突升级,短期内原油价格再次震荡上行,对于主要工业国家而言,2020年以来高企的能源价格已经对工业生产构成了严峻挑战,其中,激进脱碳的欧洲所受到的冲击尤为典型。危机之下,核能作为一种重要的清洁能源,此前虽遭遇多国公众和政府的质疑,在全球范围内出现广泛的复兴趋势。
    本文指出,核能对于能源转型的重要性不容忽视。核能复兴的迹象,包括公众对核能的支持力度有所提升;多个国家宣布延长现有反应堆的运营时间,或推翻了此前关闭核电站的决策;新建核反应堆的规划和项目被密集推出此外,核能领域的创新速度惊人。除了第三代大型核反应堆日渐成熟,全球有超过70种小型反应堆概念正在研发中,其中一些已投产使用。
 与蓬勃的需求相伴的是核工业格局的快速变化。核工业中,原材料的核心在铀燃料供给,其中俄罗斯和法国是最重要的浓缩铀供给国,短期内供需格局难以逆转。在技术和融资方面,俄罗斯企业正在逐步被挤出欧洲市场,而美国技术和模式正在迅速填补空白。除了美俄欧等核能技术和产业成熟的国家,中国、印度、日韩均出现了核能复兴的明显迹象:中国则通过自主研发迅速跻身新兴核能大国之列。印度政府制定了成为全球核电第二大国的雄心勃勃的核能计划,日韩则放弃了退出核能的目标,并具有出口的潜力。
    本报告从欧洲角度阐述了核能复兴的意义,并将之视为欧洲的重大历史机遇,或能制止其衰落进程。首先,核能将提供比其他“新能源”更持续稳定的电力基础,帮助欧洲维持其岌岌可危的工业基础。此外,欧洲在核能领域具备一定比较优势,尚可与美俄等大国进行平等竞争。欧洲若放任美国随意抢占欧洲市场,将进一步被战略边缘化,甚至沦为二流国家。本文为欧亚系统科学研究会新媒体“关键技术中的竞争政治”系列编译,法语版原刊于Société française d’énergie nucléaire,仅代表作者本人观点。
全球核能复兴

翻译|慧诺

来源|Société française d’énergie nucléaire

▲ 德国现存的少数核反应堆之一:Grohnde核电站。图源:互联网
“核能可以加速并确保化石能源的退出”,国际能源署在2022年宣称。在全球脱碳道路上,太阳能和风能的比重将大幅增长,但IEA也不断发出提醒,其他传统的水力、核能、CCUS(碳捕获、利用与封存技术)等手段依然重要。
其中,核能的强势复苏趋势明显,但依然面临许多问题:各界究竟如何看待核能现状?核能的未来贡献水平能否与预期相符?核工业如何与各国的产业战略进行协调?
 1   全球低碳能源中的重要地位 
(一)世界上第二大低碳发电源
2021年,在30多个国家运营的400多座反应堆中,核能占电力生产的9.8%,低于水电(15.3%),高于风能(6.6%)和太阳能(3.5%)。而煤炭和天然气,作为温室气体排放量较高的能源,仍占电力生产的60%以上。
国际社会已承认核能在应对气候变化方面的贡献。根据国际能源署的数据,在1971年至2020年期间,核能已经避免约66亿吨二氧化碳排放,并且主要发生在工业化国家如果没有核能,欧洲的电力生产排放量将比现在高出40%,美国则会高出25%。在欧洲,核能在2022年成为了低碳电力的主要来源,超过了风能。包括英国和瑞士在内,欧洲地区的核能规模全球第最大,其拥有15个国家的116座运营中的核反应堆。
(二)未来贡献更值得期待
气候挑战将增加电力的重要性。根据国际能源署的“零排放2050”情景,到2050年,电力将占终端能源消耗的50%(目前仅为20%),发电量将增加2.5到3倍。核电产能将从2022年的2700万千瓦时增加到2050年的6000万千瓦时以上。如果没有核电的贡献,实现零碳排放将变得更加困难和昂贵,因为需要“推动技术边界”,以便大规模整合多种可再生能源。
若要1吉瓦(GW)的核电产能,其他类型能源供给必须达到3.5GW,这对于电网和发电设备都将是巨大的需求,并且加强各种关键金属材料的消耗。在2030年后,若要将核电容量增加一倍,相当于每年净新增35吉瓦时,高于当前增速。近年来,大量反应堆新建项目已经启动;截至2023年中,全球有58座反应堆正在建设中。
2018年《全球1.5℃增暖特别报告》模拟了90个能将全球气温升幅限制在1.5摄氏度的路径。大多数情景都涉及核电的增长,并且2050年平均将达到1160兆瓦(MW)的容量,是当前产能的三倍。经合组织(OECD)在2022年的一项研究中发现,通过延长现有反应堆寿命,建设大型、中小型新反应堆和其他先进反应堆,上述愿景有可能实现。
▲ 新一代反应堆和长期运行核电站对减少2050年碳排放的潜在贡献;数据来源:OECD-NEA,2021
(三)“第三代”反应堆的建设已经成熟
从历史上看,法国和瑞典在20世纪80年代展示了他们能够批量建设反应堆并在不到两个十年内实现电力系统脱碳的能力。
欧洲的第一批“第三代”反应堆(EPR)项目(芬兰的Olkiluoto-3和法国的Flamanville-3)以及美国西屋电气(Westinghouse)的AP1000项目(Vogtle-3和4)遇到了重大延误。这些延误首先是因为更高的安全性能要求,但也反映了工业能力的流失,因为西方已经多年没有建造新反应堆。(译者注:第三代核反应堆是对第二代的进一步改进和优化,强调安全性和事故应急响应能力。目前第三代反应堆供应国包括美国、法国、俄罗斯、中国、韩国和日本。中国目前主要在发展的三代核电技术包括欧洲压水反应堆EPR、美国西屋AP1000、俄罗斯改进VVER,以及“华龙一号”和“国和一号”,后两者中国拥有自主知识产权。
最近的多个案例已经表明,快速部署大型新一代反应堆是可能的。例如,中国在过去五年中投入运营了20多座反应堆,拥有完整而高效的工业生产链,以及能够确保其工业企业持续运营的计划流程。中国自主技术的第一座核反应堆“华龙一号”在六十个月内建成并投入运营,最新的项目还计划将建设时间继续缩短。
 2 核能复兴的信号
(一)公众再度支持发展核能
调查公司Ipsos在2022年的一项研究显示,在全球30个国家共超过20000人的样本中,有46%的受访者现在支持将核能作为主要的发电方式。与2021年相比,支持率增长了7个百分点。
受到天然气危机和电价上涨的影响,欧洲公众对核能的重新拥护尤为显著。欧洲的支持率平均增长了11%,意大利达到了17%,德国15%,西班牙13%,此前这三个国家一直对核能持怀疑态度。
▲ 对核能发电的支持率。数据来源:IPSOS,2022
值得注意的是,支持率的回升发生在人们对核能了解不足的情况下。66%的受访者将气候变化和极端气候事件列为首要环境问题,其中有57%的人认为核电站排放了大量的二氧化碳,并且是导致气候变化的主要原因之一。换言之,对核能的支持更多来自经济考量,而非认识到其减排和环保潜能。
(二)更多长期运营核反应堆的决策
长期运营核反应堆是最快速、最具竞争力的发电方式。尽管安全机构会要求大规模维护工(例如更换组件、安装新的安全系统),但在很大程度上,初始建设成本会在长期运营中被摊销。
在美国,核能占据超半数的低碳电力,其目前有93个运营中的核反应堆,其中78个已经获得了60年的运营许可,6个甚至获得了80年的许可。在欧洲,芬兰有两个反应堆获得了70年的许可;瑞士已经实现了60年的许可,甚至可能延期。日本宣布加快重新启动其核反应堆,截至2023年9月,仅有11个核反应堆重新启动,而该国内有33个核反应堆是可以运行的,因此日本已立法通过将核反应堆的运行寿命延长至60年。
许多原本计划关闭核反应堆的国家最近改变了政策。在美国,加利福尼亚州的民主党州长在2022年重启了阿布洛峡谷(Diablo Canyon)核电站的计划,并宣布为维护和长期运营提供财政支持。此前,法国曾在其能源年度计划中设定了到2035年关闭12个核反应堆的目标,但后来撤回了这一决定。法国电力集团(EDF)和法国原子能安全委员会(ASN)宣布将不带任何偏见地研究如何使核反应堆运行到60年甚至更长时间。在2023年6月,法国第一个50年的运营许可已经授予了特里卡斯坦(Tricastin)1号核电站。比利时计划在2025年前关闭其七个核反应堆,但最终决定将两个反应堆运营至2035年(Doel-4和Tihange-3)
与潮流相反,德国决定在2023年4月关闭其最后几个核反应堆,无视国际能源署在俄乌冲突后针对天然气危机提出的建议。到2023年夏季,重启关闭的核电站的问题又成为公众讨论的话题,首先由默克尔所在的德国基督教民主联盟提出,然后由联合政府的自由民主党提出。
(三)新建核反应堆的计划
2023年5月,欧洲联盟的15个国家和英国在法国的倡议下组成了“核联盟”(l’Alliance du nucléaire),宣布了在2050年前“发展建设150GW核反应堆”的雄心勃勃目标(当前只有100GW)。他们进一步明确表示,要启动建设30到45个新的大型反应堆和小型模块反应堆(SMR,译者注:SMR是一种容量通常为300兆瓦/MW或更小的核反应堆。相比之下,目前最小的常规核反应堆至少有400兆瓦,大多数都超过1000兆瓦。SMR之所以被称为“模块化”,是因为它们的设计使其能够在工厂中制造,然后运输到现场进行部署。如果需要更多的能量,反应堆在运行过程中还可以添加模块。)
会议期间,法国宣布将立即启动六个EPR的建设,并计划在2050年前开展另外八个单位的研究。法国还计划在2030年左右启动首批名为纽沃德(Nuward)的灵活小型核反应堆(SMR)项目,用于电力和热能联合生产的,并且根据“法国2030投资计划”开展先进模块化反应堆(AMR)的原型建设。(译者注:英法核工业领域一般认为,先进核技术通常分为两类:一是第三代水冷SMR,与现有核电站反应堆相似,但规模较小。二是第四代及以上的AMR,它们使用新型冷却系统或燃料来提供如工业供热等新功能,并有可能逐步降低成本。AMR具有以下特点:1)使用新型冷却剂和/或核燃料,通常具有700-950℃的较高温度输出。相比之下,轻水反应堆为300℃,先进气冷堆为600℃。2)通常输出功率低于大型反应堆。3)核电厂的大部分可以在工厂环境中制造,并运输到现场,以减少建设时间和成本。
根据国际原子能机构的数据,截至2023年9月,全球正在建设的核反应堆有57个,主要是大功率反应堆。中国独占了相关产能的三分之一,其中包括国内的一系列建设项目。俄罗斯继续对新进入市场的国家出口,特别是推进土耳其4个反应堆和埃及4个反应堆的工程进展。
2023年,许多国家密集宣布核反应堆建设项目。例如,波兰和荷兰都意外地重启了新项目。其中许多项目涉及SMR,例如美国和爱沙尼亚,后者是核能新进入市场的国家。多个国家宣布了大功率反应堆项目,包括保加利亚。加拿大计划在萨斯喀彻温省建设小型反应堆以供应偏远地区,同时还计划进行大型反应堆项目。例如,安大略省的布鲁斯电力公司(Bruce Power)于2023年7月宣布了一个新的480万千瓦容量的建设项目。
(四)全球核能创新浪潮
与航天工业领域近15年来的发展路径相似,核能领域也在正经历着与小型模块反应堆、先进模块化反应堆、所谓“第四代裂变反应堆”以及核聚变相关的创新浪潮。截至2022年的国际原子能机构记录,全球出现了超过70种新的的核反应堆概念。在这一趋势背后,显然是由各国政府的支持在推动。
例如,美国能源部用于核能研发的年度预算已经在2021至2023年达到了约17亿美元,以支持大约10个项目。中国政府也支持各种技术的多个项目,包括在2021年启动了高温反应堆,于2017年和2020年开始建设了两个快中子反应堆,并授予了一个钍基熔盐燃料反应堆的运营许可。译者注:钍基熔盐反应堆是一种使用液态燃料和高温熔盐冷却剂的先进核技术,与传统铀反应堆相比,它有更高的安全性、更少的废料和更高的燃料效率。它也不需要用水来冷却,因此可以在沙漠等地区建造核电站。钍是一种储量丰富的元素,比铀更安全、更环保。
在“法国2030投资计划”的框架下,该国也发起了创新反应堆的项目,总金额达到5亿欧元。第一阶段的申请者数量远远超过了预期,近15家初创企业表现出强烈兴趣。2023年6月,法国宣布了该项目的首批两个获奖者:法国微堆开发商Naarea和英国AMR开发商Newcleo。一些其他欧洲国家也涌现出大量初创企业,如荷兰的Thorizon和丹麦的Seaborg
最后,核聚变领域也在2022年创下了历史纪录,获得了61亿美元的投资。根据聚变工业协会(FIA)的第三份年度报告显示,如今至少有43家专门从事核聚变研究的私营企业,较此前的27家明显增加。
 3 核能发展的新趋势
未来几年,全球核工业的主要挑战在于如何实现上述预期。对于西方国家而言,恢复批量建造新设施的工业能至关重要。在此过程中,三大新趋势值得关注:原材料的地缘政治,项目融资的挑战,以及核能新用途的开发。
(一)原材料的地缘政治
许多国家投资核能的原因在于,保护其经济免受全球能源市场波动的影响。核能的一个重要优势在于,电力生产成本仅仅取决于铀的价格,并且只占5%。以法国为例,2022年该国进口的石油和天然气价值1150亿欧元,而用于核电站的铀进口不到10亿欧元。核能的另一个优势在于铀资源的地理分布广泛,这有助于分散供应来源。最后,由于铀的能量密度非常高,运营商可以拥有大量库存,以免受供应突然中断的影响,法国的库存相当于十年的产量。
▲ 全球主要铀资源国明细表(矿藏和可回收资源);数据来源:IEA
自2022年以来,俄乌冲突揭示了多个国家在整个燃料周期上存在一定依赖性。虽然俄罗斯在全球铀生产中所占比例较小,但其在铀化学转化和浓缩方面的市场份额很大,甚至在某些领域是美国的主要供应商。俄罗斯还为核电站(VVER)架构提供后续的燃料装配件,这在东欧地区很重要。(译者注:世界上近一半的浓缩铀是在俄罗斯生产,美国减少对俄罗斯进口依赖的尝试迄今为止都失败了。冷战结束后,美国的铀浓缩工厂被关闭,因为进口商从俄罗斯购买的铀要便宜得多。美国核反应堆14%的铀来自俄罗斯出口,浓缩铀需求更是高达28%。美国统计局数据显示,2023年上半年,美国从俄罗斯进口416吨铀,是去年同期的2.2倍,达到自2005年以来的最高水平。)
法国拥有独立自主的设施来转化和浓缩其天然铀(除回收铀外)并制造核电站的燃料。与此同时,许多国家也正在推出行动计划。例如东欧国家捷克和保加利亚已宣布与美国西屋和法国的法马通(Framatome)达成新协议。美国已经推出了计划,不再进口俄罗斯浓缩铀,并不再依赖俄罗斯中度浓缩燃料的垄断。
在法国,Orano(原法国核工业巨头阿海珐集团)宣布继续扩建其特里卡斯坦核电站的Georges Besse-2浓缩工厂,以为其西方客户提供替代俄罗斯的服务。该项目的继续进行需要在2023年底之前获得董事会的批准。在2023年4月的G7峰会之外,加拿大、美国、法国、日本和英国等五个国家宣布,将就当前和未来的核燃料需求展开了加强合作。
(二)融资挑战
除了其资本性质,核能项目因其大建设规模和长持续时间而具有特殊性。它们需要大额初始投资,在建设过程中支付高额的财务费用,并且在五到十年内无法获得投资回报。法国核能协会指出表明,电力生产成本对项目预期回报率非常敏感。例如,在英国欣克利角C核电站(Hinkley Point C)项目中,每千瓦时的预期回报翻倍时,其成本也从3%增加到10%;法国电力集团也面临类似的情况。
在历史上,俄罗斯曾通过双边融资来支持其出口项目。例如,在匈牙利的波克什(Paks)核电站项目中,俄罗斯提供了3%主权利率的国际贷款。最近几个月,美国也开始提供双边融资方案,尤其是针对捷克、斯洛伐克波兰和乌克兰等东欧国家,用于支持美国技术的推广。在2022年的COP27大会上,美国宣布了凤凰融资计划(Project Phoenix),旨在促进核能,特别是小型模块反应堆。
如果将核能纳入新的投资分类,这一问题也困扰着欧盟。虽然欧洲联合研究中心(JRC)曾认定核能符合投资分类标准,但它仅被列为过渡性能源。现在,布鲁塞尔的讨论已经关注了核能在“零排放产业法”(NZIA)计划中的战略地位;NZIA计划旨在支持2050年实现碳中和的活动。值得注意的是,美国已将核能纳入低碳能源,并帮助其获得“通胀法案”的资助。
▲ 按融资成本计算的发电成本;数据来源:法国核学会
(三)核能新用途:不仅是电力
虽然电力是经济脱碳的关键手段,但其他载体(如低碳热能和氢)也将在工业、建筑和交通等领域替代化石能源,因此核能的用途也应拓宽。世界各地正在开展许多试验,以使核能在电力外也能做出脱碳贡献。
核能与城市集中供热管网结合,实现低碳热能和电能的联合生产,已经成为验证过的解决方案。根据国际原子能机构的数据,全球有43个核反应堆在为城市供热,其中大多数位于东欧和俄罗斯,如瑞士的贝兹瑙核电站(Beznau)自1983年以来一直向2万人提供热能。中国目前也在加速该领域的发展,于2020年底在山东省烟台海阳启动了大规模低碳热能供应服务,该项目将扩建23公里的热能管道,为100万居民提供热能,替代目前的煤炭锅炉,每年减少165万吨二氧化碳排放。
经过现场或电网传输,核能可以通过向低温和高温电解槽供电来生产“绿氢”。在美国,纽约州的九英里峰(Nine Mile Point)核电站已于2023年3月开始通过联邦计划在现场使用低温电解槽制氢。在英国,由法国电力集团领导的一个财团项目已获英国政府的资助,将在希舍姆2号(Heysham-2)核电站开展高温电解槽与核反应堆的“混合化”模式制氢项目,该氢气将用于生产沥青和水泥。
最后,将核能用于海水淡化的技术也很成熟。日本的多个核反应堆相关的海水淡化设施每天能生产大约14000立方米的淡水。印度的马德拉斯(Madras)核电站设有一个海水淡化设施,每天生产630万升淡水。该设施基于热法和渗透法的混合技术,能够利用核电站产生的热能。
 4 全球核能复兴的典型案例
(一)欧洲:核能复兴的代表
对于欧洲而言,核能是低碳基础。分布在15国的116座核反应堆产生了25%的电力,占欧洲低碳电力产量的50%。这一优势是20世纪70年代到90年代的遗产,此后的新的反应堆项目一直很有限。如今欧洲出现两个明显的核能复兴趋势:其一,反应堆的运营时间将延长至40年以上;其二,大量新的反应堆建设项目在规划中或已经获批。2023年2月28日,欧盟的十五个国家(比利时、保加利亚、克罗地亚、爱沙尼亚、芬兰、法国、匈牙利、意大利、荷兰、波兰、捷克共和国、罗马尼亚、斯洛伐克、斯洛文尼亚、瑞典)成立了一个“核能联盟”,旨在加强在这一领域的合作。
▲ 欧洲“核联盟”:核能复兴的标志;数据来源:法国核学会
(二)美国:核能大国的觉醒
核能是技术主权的一部分,对地缘政治战略具有重要意义。美国能源部在2020年4月警告称,“美国正在失去在核能领域的全球领导地位,而俄罗斯和中国的国有企业正在受益……”。这种情况是由于在民用核能领域的不足投资,受到天然气强烈竞争的压力所致。
对此,美国政府已经采取了一系列举措,以重整美国核工业。在政治上的积极推动下,美国还在出口方面取得了真正的回归,尤其是西屋电器的第三代反应堆AP1000(1100兆瓦)。2013年,美国启动了四座AP1000反应堆的建设,在2017年西屋破产时被放弃。2023年7月31日,美国首个AP1000反应堆投入商业运营,中国、波兰、乌克兰和保加利亚等多个国家对其表示了兴趣。
通过“基建法案”和和“通胀法案”,美国将对经济困难的核电站提供财政支持,同时还支持了多个小型模块反应堆项目。此外,美国再次关注其核燃料的“供应安全”问题。具体而言,其在2022年创建了联邦浓缩铀战略储备,并且创建一个保障高丰度低浓铀供应的联盟。2023年6月,其发布公告将在国内建造浓缩铀工厂。
▲ 美国:延长运营时间与创新反应堆计划;数据来源:法国核学会
(三)中国:新兴的核能巨人
2022年,中国生产了全球电力的三分之一,其中煤炭是主力发电来源。尽管2015年至2021年间核能装机容量翻了一番,目前已超过57GW,但占比仅超过5%。不过,20多个反应堆正在建设中,中国也将很快拥有仅次于美国的世界第二大核电站。
自1991年投入第一个核电站运营以来,中国已经掌握了开发100%中国自主研发的核反应堆的技术。在出口方面,巴基斯坦已经投入使用两台机组,第三台即将动工建设;阿根廷也计划建设一个反应堆。然而,自中广核被排除在欧洲的多个项目之外,尤其是英国之后,其出口前景似乎并不明朗。
中国也在积极参加创新竞赛,关注多种新兴反应堆技术,特别是钠冷却快中子反应堆(RNR-Na)和高温气冷实验堆(HTR)。前者旨在最大程度地利用核材料,后者则用于新的用途,如氢气或热量生产。此外,中国在快中子反应堆领域取得了显著进展,首个小功率(20 MW)原型已于2011年投入运营,其2MW熔盐堆反应堆(TMSR-LF1)在国际上也引发广泛关注。
(四)俄罗斯:最大的核反应堆出口国
俄罗斯不仅是核能的先驱,还是核反应堆出口的冠军,在境外正在建设或即将建成23座核反应堆。首次接触核能的国家尤其受到俄罗斯青睐,因为其不仅提供反应堆,还涉及融资,相关活动还得到国家部门的强力支持。
俄罗斯在七个国家(孟加拉国、白俄罗斯、中国、埃及、匈牙利、印度、土耳其)有核反应堆项目,其中四个正在建设其首座核电厂(孟加拉国、白俄罗斯、埃及、土耳其)其提供两种融资模式:一是提供大额国家贷款,二是“建设-运营”(BOO)模式。前者在孟加拉国得以体现,俄罗斯通过国家贷款资助了Rooppur项目的90%。后者只存在于土耳其的Akkuyu项目,俄罗斯原子能集团将以占多数股权的方式通过售电来偿还贷款。
俄乌冲突以后,除了匈牙利的Paks-2项目外,俄罗斯在欧洲已经没有更多的项目。与此同时,美国将在该地区强势地推动核能出口此外,法国和美国企业也在欧洲培植有燃料替代方案的企业,以满足俄罗斯VVER标准的运营需求。
(五)印度:未来的全球参与者
印度目前的核电站拥有23个反应堆,装机容量为7.48GW,只占其国内电力生产的3%。然而,为了满足直到2040年电力需求的大幅增加,印度政府已经制定雄心勃勃的核能计划。印度计划成为全球第二大核电国家,拥有十个正在建设中的反应堆(总容量8GW)以及已经获得政府批准和融资的另外十个反应堆(总容量7GW)
印度正与外国供应商进行谈判,以获取大功率反应堆,其中包括法国电力提供的六台EPR、俄罗斯原子能集团提供的六台VVER-1200和西屋电气提供的六台AP1000。按计划,杰塔普(Jaitapur)核电站将成为全球最强大的核电站,装机容量接近10kMW。
如今,得益于大型研究中心和经验丰富的产业部门,印度已在核能的多个领域拥有丰富的专业知识,并致力于压水、RNR、聚变、高温等多个技术领域的研究,并参加了核能领域几乎所有重要国际论坛和项目(如国际热核聚变实验堆计划ITER项目等)
但印度也关注SMR和AMR的潜力。在印度担任G20主席国的框架内,已经组织了一次国际研讨会,讨论了大规模部署SMR的条件以及合作方式。印度希望充分利用其完备核工业体系,为在其他国家的项目提供设备。此外,作为关闭燃料循环的长期政策的一部分,印度继续基于法国技术发展快中子反应堆。
(六)日本与韩国:重新启动,志在出口
2011年3月福岛核事故已过去十多年,当前日本政府再次表达了对恢复核能的支持。政府计划主要体现在两方面:首先,重新启动在停机状态的核电站,并且实现对其长期运营。其次,用新反应堆部分更新核电站。根据“日本第六次能源基本计划”的目标,2030年核电所占比例将提高到20%至22%,而目前仅为7%。
韩国新政府放弃了前一届政府退出核能的目标,并计划在2030年实现核能的最低占比为30%。此外,韩国贸易、工业和能源部表达了“到2030年出口十座核电厂”的雄心,并且计划开发创新的小型模块反应堆的计划。相比其他国家,韩国的优势在于已经有客户和案例。2009年,阿联酋选择了韩国技术APR1400用于其首座核电站。韩国目前正与多个国家进行讨论,包括波兰、捷克和荷兰。
(七)其他国家和地区
一些国家的首批核电项目即将投入使用。在阿拉伯联合酋长国,该国的前三座反应堆于2020年、2021年和2022年启动。第四个单位于2022年7月完成了热试验,预计很快将开始发电。该国还对小型模块反应堆用于海水淡化或氢气生产感兴趣。土耳其向俄罗斯订购了四个1200MW的核反应堆,计划在2023年10月29日前实现首次投产。埃及正在El-Dabaa建设一座核电站,85%的资金来自俄罗斯政府贷款,主要用于发电和海水淡化。
更多亚洲国家也在积极走向核能。2020年,菲律宾政府成立了核能委员会(NEP-IAC)启动核能计划,并且计划与俄罗斯、韩国、美国等不同合作伙伴建设小型模块反应堆。此外,乌兹别克斯坦已与俄罗斯签署了两个1200MW单位的协议。沙特计划建设一座首座核电站,包括两个功率在1000至1600兆瓦之间的单位,可能在2024年确定供应商。哈萨克斯坦也在寻找首座核电站的合作伙伴,中国、韩国、法国和俄罗斯的企业都在积极竞标。
 5 结语:核能,欧洲的历史机遇
供应链安全、经济主权、脱碳转型......幸福的全球化神话已经过去,痛苦的转型正在发生。在这关键的时刻,欧洲必须面对所有这些挑战,但她并没未做好准备。她必须依靠包括核能在内的现有优势,将其作为欧洲大陆首要的低碳电力来源,以实施真正的工业转型。
四年前的欧洲,利率低,能源价格总体较低,欧元强劲,贸易顺差,经济增长回升,似乎一场欧洲振兴将要发生有人曾大胆预测了一场地缘政治的逆转:富有石油的国家将迅速削弱并边缘化,新的、完全不参与传统贸易和依赖体系的参与者占上风,它们将提供金属、绿氢和廉价的可再生电力。在此基础上,欧盟甚至可成为一个地缘政治强国:自给自足地供应能源,并成为影响全球的环保领袖。作为大国博弈的替代,欧洲或许能提出第三条道路:与美国结盟,与俄罗斯和中国建立一定的相互依赖关系,并推进欧洲一体化。
然而,各成员国的战略混乱让欧洲似乎失去了机会。德国陷入了对廉价俄罗斯天然气和中国出口的依赖,并且打乱了整个欧洲的能源转型平衡。法国虽然在在核能和可再生能源方面安然无恙,但却不可思议地失去了工业基础。经济上债台高筑、地缘政治上过于集中此前的“反恐”问题,加之移民和周边地区的持续紧张局势,让欧洲并不能向中国一样制定有效、全面的产业政策乃至战略。在能源领域,大家都追求低成本,且在需要时都依赖邻国来应对高峰期或寒冬。因此,大家依然会试图优先与中国进行全方位合作:无论是在国家还是在欧洲层面,竞争和对抗的场景都不利于短期的主导利益,而欧洲并没有一个清晰、有效的长期战略。
在恶化的国际背景下,欧洲人必须加速能源转型。毕竟,欧洲人现在面临着生死存亡的挑战:战略边缘化意味着无法对世界格局产生决定性影响,相反却会承受多重地缘政治风险;减少高能耗产业将加强供应链的依赖性和脆弱性,削弱经济、社会和制度结构;等新能源转型发展需要新增设备和基础设施建设,必将增加对关键金属及其提炼的依赖性,事实上将暴露在更大全球风险下。总之,税收将减少,进口将增加,内外的脆弱性也会增加。
欧洲人并未掌握大规模太阳能产业,并且正在失去对离岸风电的主导地位,中国的设备已经无处不在。此外,欧洲的氢能规模扩张还有很长的路要走,电动车价值链上缺乏很多关键环节......即便是核能领域,欧洲的竞争力丧失也触目惊醒,俄罗斯和中国在第四代核技术上取得了进展,美国在小型核反应堆上也在快速突破。与此同时,美国等还在加强碳捕获利用与储存技术、核聚变等多个前沿领域的探索。
即便上述转型都不发生,其他国家都找到充足的化石燃料储备和供应,这将带来全面的战略性经济和税收优势。欧洲必须充分认识到两个关键事实:中国在许多低碳和数字技术领域取得了巨大的、甚至可以说是决定性的领先地位,而美国也在快速通过各种法案实现“再工业化”。相较而言,欧洲现在拥有经合组织国家中最高的能源成本,是当前多重危机的最大输家,而这些危机只会不断加剧并延续下去。
欧洲不能对任何一个新能源系统匆忙下注,其中风、光、水等领域的发电都不连续。除非能保障天然气的稳定供应,否则欧洲在现阶段实现“削峰填谷”更多是纸上谈兵。从长远来看,复兴核能可能是唯一选择;这虽是一个巨大挑战,但也会带来历史机遇,尤其是当小型反应堆能够顺利投产使用后。对此,欧洲已经在围绕民用核能问题展开行动,重新从技术、工业、资金、监管等各方面制定全面战略。为了赢得“电气和数字化时代”的竞争,发展核能方向是必要的。更不必说,欧洲还在极力推动的低碳绿色转型。即便是为了其岌岌可危的汽车、钢铁还是石油化工等工业基础,欧洲必须在电力领域的各个方面展开“战斗”,毫不含糊地包括可再生能源、水电、电力网络、电子设备、储能系统、金属、回收以及民用核能。
此外,面对外部竞争的加剧,欧洲必须积极应对。尽管中俄已被排除在欧洲市场之外,但美国却在强势介入,并协调法规以批量部署其模块化反应堆;甚至韩国、加拿大、印度也在某种程度上尝试做同样的事情。如果未来欧洲市场上只剩下来自北美的核燃料、天然气、核技术以及二氧化碳捕捉技术,再加上与日俱增的武器采购,欧洲的经济和安全将不复存在,欧洲一体化的危机才会真正到来。欧洲的战略边缘化将加速,甚至脱离一流国家序列。
如果欧洲国家不能像其他大国那样更积极地协调、组织和支持各自的核能产业,那么可以确定,欧洲企业对现代工业价值链的掌控将会显著减弱。现在不加强财政投资,未来将不会再有财政基础。为了欧洲的明天,或许克服脱欧并与英国重建工业合作,对于欧洲也将至关重要。
*文章转自法国核学会(Societe Française D'Energie Nucleaire)2023年秋季报告,限于篇幅,文章有删节,小标题为欧亚系统科学研究会自拟。
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