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亚洲核电蓬勃发展

亚洲核电蓬勃发展

新闻来源:电力国际信息参考  作者:赤洁乔 译  发布时间:2014-12-01   点击数:47
  • 尽管日本遭受了福岛核事故,但亚洲主要国家的核电近期都取得了蓬勃发展。中国核电的增长毋庸置疑,印度也在筹划和进行大规模核电投资,韩国的核电虽然遇到一些挑战但不会影响长期的发展,亚洲的新兴国家也对核电表现出了极大的兴趣。

    【《国际核电》杂志10月刊撰文】21世纪的最初十年,亚洲核电整体呈现持续增长的态势。日本、韩国、中国、印度是这一地区核电建设和技术发展相对领先的国家。这些国家对核电开发的积极态度使核电发展免于衰落。未来这些国家也都希望能成为核电领域的技术强国。

    对全球核电增长前景进行分析不难发现,亚洲无疑走在世界前列。核电增长的驱动因素在亚洲无一例外得到了满足:快速发展的经济、快速增长的人口数量及能源电力需求、相对缺乏的国内能源资源、强大的中央政府。

    2014年,全球大约共有70个在建核电项目,还有150-200个处于计划阶段,大多数新核电机组都将建在中国、印度和韩国。这几个国家以及下面将要提到的一些相对较小的国家都在试图通过电源结构多样化来满足电力需求的高速增长,核电就是其中重要的发电能源之一。

    然而,亚洲确实是一个多维度的地区,很难勾勒出亚洲国家核电发展的统一趋势。比如,中国、印度、韩国及日本对于核电的态度、承诺以及规划都有所不同。这些大国虽然一定程度上能代表亚洲地区核电的发展,但是每个国家的情况又大不相同。而要完整描绘亚洲核电发展情况,还不得不提到印度尼西亚、马来西亚、巴基斯坦、孟加拉、泰国和越南这些国家。

    从历史发展情况来说,从上世纪90年代到本世纪初的这段时间,亚洲,尤其是日韩,维持了世界核电的新增装机容量。而这段时期正是西方国家新建核电项目停滞的时期。这段时期诞生的许多重要亚洲核电供应商至今仍活跃在市场上,如日本的东芝、日立、三菱重工、韩国电力公司、斗山重工等大型企业。这段时期也正是亚洲核电技术快速发展的时期,使得现在这些大企业建立起核电出口的勃勃雄心。正因如此,未来几十年,亚洲核电注定会对全球核电市场起到决定性作用。

    中国

    能够代表核电未来的非中国莫属。然而,中国核电的发展也并非一直如此。中国经济扩张从上世纪90年代开始真正提速,而中国的核电计划则似乎相对有些大器晚成。中国前总理李鹏被许多人称为“中国核电计划之祖”,在其执政期间颁布了一项旨在促进核电发展的政策规定,决定中国早期的核电发展应以压水反应堆技术为首选,并且决定先引进国外技术,然后通过本地化改造以实现量产。当时有两家企业获得政府批准进行核电开发:中国核工业集团(CNNC)以及中国广东核电集团(现更名为中国广核集团)(CGN)。

    中核集团与中广核集团在开发其第一批核反应堆时采取了略微不同的技术路线。中核集团注重国产核反应堆的自主研发,于1994年建成了30万千瓦秦山一期核电机组。这个CNP-300型号机组的一些主要零部件由国外供应,如反应堆的压力外壳是由日本三菱重工制造的,但中核集团对自身的设计申请了正当的知识产权。此后,中核集团又将该设计的装机容量扩大了一倍,设计出CNP-600型反应堆,中国目前有4座此型号的反应堆已经投运,另有2座正在建设当中。

    中广核集团则是于上世纪80年代晚期与法国法马通公司(现在的阿海珐)签署合同,在大亚湾建设了两座90万千瓦的核反应堆。在香港中国照明与电力公司的融资支持下,大亚湾核电站首台机组于1994年建设完工。近年来中广核与阿海珐的合作进一步深化,使得法国的压水反应堆技术几乎在中国实现了完全本土化。初步结果就是形成了CPR-1000型反应堆设计,这是百万千瓦级压水反应堆的标准设计,目前在运的此类反应堆共有9个,另有15个正在建设当中。阿海珐还与中广核在台山合作建设了两座压水反应堆,这使得两家公司在压水反应堆技术方面能够在英国项目甚至任何地区开展合作。日本西屋电气公司目前正在中国的三门和海阳各建设两座单机110万千瓦的AP1000型核反应堆,计划分别于2015年和2016年投运。

    中国目前拥有20座已经投运的核反应堆,总装机容量1800万千瓦,此外还有28台核电机组正在建设当中,到2019年中国核电装机总量将达到4600万千瓦。中国还有许多核电项目正在筹划当中,到2030年可能还将安装超过100台新核电机组。福岛核事故后中国对核电规划进行了修订,导致其到2020年能否达到5800万千瓦的核电装机规模计划饱受质疑,但是从长期看来,人们依然预计中国核电将以很快的速度增长,以满足极度高涨的能源需求和清洁空气规定。鉴于中国核电目前在电源结构中的比重还远不及5%,且该比例短期内可能不会提高,中国核电的扩张势头不容小觑。

    决定核电在中国所扮演的长期角色的重要因素之一就是核电站的选址。福岛核事故之后,中国政府决定将核电站仅建在沿海地区。而内陆核电建设的禁令一旦被解除,将会涌现出更多的核电项目。此外,核反应堆技术的选择也将成为关键因素,因为后福岛时代对核电安全的更高要求使得中核集团和中广核集团不得不放弃其之前赖以生存的第二代核反应堆设计。中国现在正在进行更先进的国产化设计,但是这个过程使得近期的一些核电项目开工延缓。

    最后一个因素也是许多业内核电专家密切关注的,就是近期由一些领先核电企业所推动的核电走出去参与国际市场的举动。中核集团和中广核集团都参与了英国欣克利C角项目的投资,并且还有志要在罗马尼亚、南非、阿根廷和其他国家的核电市场施展抱负。

    未来几十年,中国比其他任何一个国家都更有可能主导核电的未来。无论是本国核电规模的发展,还是中国核电企业在国际市场上的话语权,中国在核电领域的地位都注定会取得令人瞩目的提升。

    日本

    在过去三年内,日本的核电计划比任何一个亚洲国家收到的关注都多。正确看待福岛核事故的影响非常重要,因为这起事故与日本核电产业的历史和未来都息息相关。

    日本是亚洲第一个为了和平目的开发核能的国家,东海的第一座核反应堆并网发电可以追溯到上世纪60年代早期,当时日本企业联合引进了一系列西方核反应堆技术,包括西屋公司的压水反应堆和美国通用电气的沸水反应堆。其中大约一半企业与东京电力公司一样选择了沸水反应堆,而另一半则与关西电力公司一样选择了压水反应堆。于是,在全球几个核大国中,日本因为使用沸水反应堆技术的比例较高而独树一帜。

    真正促使日本核电产业快速发展的是1973年的阿拉伯石油禁运事件,这让日本政府意识到,国内发电产业过于依赖石油。从上世纪70年代中期至2000年,日本共建设了47座核反应堆,2008年核能发电机组为55个,总装机量达到历史最高的4800万千瓦(约占总发电量的35%)。尽管起初这些发电机组的设备仍然严重依赖境外供应商,但是到了80年代,日本国内的三家大型供应商??日立、东芝和三菱重工??已经完全掌握了相关技术。到了90年代,日本已经成为临界反应堆组件的出口国。

    当然,2011311日发生的大地震和海啸显著地改变了日本核电发展的进程。这场自然灾害直接破坏了五座不同的核电站,而东京电力公司的福岛第一核电站(其中有六个沸水反应堆)受损最为严重:其中三座反应堆芯部分性融毁,四个发电机组因多次氢爆炸而遭到严重破坏。

    2011年以来,日本民众开始对核电持极端怀疑态度,迫使政府对这一产业的监管更加严格。新成立的原子能规制厅(NRA)针对该国现存的48个可运行的核反应堆制定了非常严苛的标准,这些反应堆自从2012年开始由于安全检查和设备升级而暂停运行。20148月,原子能规制厅从20个恢复机组运行的申请中批准了重启九州电力公司仙台发电站的第一批两个机组。如果最终批准进展顺利,仙台1号和2号机组将于2014年年底前恢复运行。

    随着重新启动核反应堆的流程日渐清晰,日本面对的主要问题是核电机组的寿命。日本国内的很多反应堆都即将达到40年的运营期,而且我们不知道原子能规制厅是否允许这些电站在到期之后继续运行。此外,经过评估,有几座核电站的站址可能位于地震断裂带,这将导致某些现存的核电站被迫关闭。而与此同时,日本还有两座在建的核反应堆??岛岭3号机和大间1号机??很多人认为政府将允许这些机组完成建设。因此,现在就讨论很长时间以后日本还能有多少核电站保持运行还为时尚早,但是未来十年内,我们将看到3040座核电站继续并网发电。尽管如此,如果日本民众继续强烈反对核能,而国家领导人又不愿推行强力的核电发展计划,那么在2020年之后,核电站的整体数量将慢慢减少。

    日本是一个高度发达的经济体,但是国内几乎没有任何能源资源。据估计,为了替代2011年以来无法上网的核电机组,日本已经投入了1000亿美元以上。如果核电长时间不能并网发电,那么日本的发电成本以及碳和其他大气污染物的排放都将持续上涨。包括首相安倍晋三在内的很多政界人士都充分意识到了这个现实。日本政府的困境在于:如何使民众相信,尽管核电有诸多风险,但是为了保障电力供应,核电仍然是必要选择。

    韩国

    韩国拥有自身独特的核电发展路线。在北美和西欧国家核电发展停滞不前的时期,韩国不但持续地在国内建设了核电站,而且他们在技术上取得的进步和政府层面的出口承诺已经推动韩国成为全球核电产业的新兴力量,向其他国家的竞争对手发起了挑战。

    如今,韩国的23个通过审批的核电站构成了国内强大的核电产业,这些反应堆在使用率较高的情况下仍然保持着良好的安全性和可靠性记录。主要由国家控股的韩国电力公司(KEPCO)曾掌握着所有化石、核能和水力发电站,直到几年以前的结构重组才改变了这种局面。由于韩国大力发展核能,国内已经建立起健全、高度自给自足的核电供应链。斗山重工等公司能够生产大型锻造器件和其它核电产业的必需组件。

    韩国政府意识到,核能发电技术能够为满足本国电力需求和增加出口做出巨大贡献。韩国充满活力的经济使国内耗电量增长率在过去若干年内都超过了8%,而且在2020年之前的变化量都将保持在2.5%的范围以内。修订版政府工作目标要求2035年核电在总发电量中占比达到29%左右,为了实现这个目标,韩国还需要在现有的56个在建核电项目的基础上新增20个项目。由于地产资源十分珍贵,因此政府要求在现有站址基础上增加额外的发电机组。

    值得注意的是,2009年,韩国在阿联酋首批四个机组的竞标中胜出。这些机组有望成为未来数十年内中东地区待建的第一批核电机组。其采用的APR1400型机组目前被认为是未来亚洲乃至全球领先的设计方案。

    2012年至2013年间,韩国核电产业遭遇了严重的安全和认证问题,至少五座核电站由于需要更换不符合质量要求的组件而被迫断网整修。由此引发的调查研究和更换组件造成机组关闭,最终使韩国在一个热浪汹涌的夏季出现电力供应不足的局面,造成了恶劣影响。从2014年中期开始,韩国已经终结了其核电发展史上的消极局面,重新激发起核电产业在国内外市场上的活力。

    印度

    印度共和国是全球人口数量第二多的国家,在核电领域举足轻重。印度拥有核武器,其核能发电量也非常之大。印度目前有21座正在运行的核电站,另有6座在建,并且制定了更多核电站的建设计划。印度的能源政策要求2050年核电在总发电量中占比达到25%。这将是一个巨大挑战,但是印度幅员辽阔,且正处在快速发展的阶段。

    印度的核电产业完全由联邦政府拥有和运营。运营机构包括印度核能电力公司、原子能部以及核电管理机构原子能管理局。在建的6座核电站总装机量为400万千瓦,计划在2014年至2016年开始运行。新上任的莫迪政府希望核能发电量在2022年达到1700万千瓦,这个目标虽然比前任政府的目标更加保守,但仍然是一个巨大进步。

    目前,印度尚有很大的发电能力缺口,无法满足其电力需求。为了降低负荷而采取降低电压和分区限电是该国很多地区经常采用的措施,通常在下午5点至10点执行。由于其强劲的经济增长率和不断提高的生活水平,预计印度用电量增长率将继续居高不下。但是,为了在煤炭发电(目前约占70%)之外实现发电资源的多样化和环境清洁,政府希望发展核电和水电。

    尽管困难重重,但是印度仍将努力实现发电量目标,提高供电可靠性。现已确认政府投入了400亿美元左右用于建设各种形式的发电站和电网升级改造。近期,有消息称核电投资总额可能高达850亿美元。

    如果印度想要实现如此宏伟的增长目标,就必须引进外部的技术和支持。由于这个原因,印度开始更多地把目光投向国外现代化的核电技术,并在可以募集资金的国家吸引投资。目前印度正在与俄罗斯国家原子能公司、通用电气、西屋公司、阿海珐等企业开展谈判。

    前不久竣工的库拉姆1号核反应堆是即将并网运行的两座反应堆中较早的一座,采用俄罗斯VVER-1000型设计。由此印度在网运行的核反应堆数量增加到21个。库拉姆2号反应堆正在建设中,3号和4号还处在规划阶段尚未动工建设。新建的大多数反应堆都是国产的加压重水堆(PHWRs),容量为70万千瓦级。据报道,百万千瓦级的更大容量重水堆模型的研究和设计工作也在进行中。

    印度的国家政策之所以助力核电发展,是因为他们计划到2050年核电在总发电量中的占比增加到25%。印度在独立后的20年内自主研发的重水堆技术令其引以为傲。虽然多数人都不希望舍弃国内研发的技术,但是如果想建设现代化的核电项目、满足核电增长要求,印度就必须选择更多国外技术。

    然而,印度拥有一套比任何国家都要严格的责任法体系,其颁布或许是因为政府吸取了博帕尔惨剧的教训。然而过严的法律已经遭到了那些全世界希望进入印度市场的供应商的普遍诟病。未来几年内,我们必须密切关注印度是否能够同时快速地吸收内部和外部的投资。

    巴基斯坦

    作为未签署《核不扩散条约》的少数几个国家之一,巴基斯坦仍然是国际商业市场未能触及的国家。然而,这并未阻止这个国家发展核能,而巴基斯坦现在已经有三座核电站运行??一座20世纪70年代早期从加拿大引进的小型加拿大重水铀反应堆(CANDU)和两座从中国引进的CNP-300型反应堆。中核集团正在查斯马核电站为其建设两个30万千瓦的机组,卡拉奇发电站则将使用中核集团更大的容量为100万千瓦的先进型设计。巴基斯坦饱受电力短缺的困扰,这个国家迫切需要更多的电能为其经济发展保驾护航。考虑到这些现实因素,巴基斯坦将继续寄希望于中国。而中国在巴基斯坦除获得常规的商业利益,还得到了一个相对有说服力的实验平台,充分证明了其作为一个成熟的核能出口国的硬实力。

    台湾地区

    台湾的核电历史可以上溯到上世纪70年代,那时候它第一次从通用电气进口了两座沸水反应堆。作为一个经济快速发展、内部能源资源匮乏的小岛,在过去的30年内,台湾利用三座核电站的六个反应堆提供了20%的电力需求。1999年开始施工建设龙门第四核能发电厂,但是这个项目在过去15年内因为当地的政治局势动荡而困难重重。台湾民众有着很强烈的反核情绪,自从福岛核事故以后这种敌对情绪更加高涨。2014年春季的大游行导致现任政府暂停了龙门项目的建设。日立公司的先进型沸水反应堆1号机组已经完成了运行前的测试工作,但是也在不久前被封闭,并且在未来三年内都不能运行;2号机组的建设也已搁浅。目前台湾政府准备通过全民公投决定龙门项目的命运,如果抗议者取得成功,那么台湾地区在2030年之前都将处在无核状态。与此同时,因为台湾没有多少好的选择来取代这种能源,所以也有很多人希望民意会转向支持核电。

    其他地区

    在亚洲,除了现有的核电国家和地区,还有很多其他国家希望在未来选择发展这种能源。在这些可能的后来者之中,只有一小部分被认为是真正的竞争者。在建设核电站和管理项目方面最积极的国家是越南、孟加拉国、马来西亚、印度尼西亚和泰国。其他国家,如菲律宾、新加坡、蒙古和柬埔寨等,要么距离真正准备好利用核能还有很远,要么再三衡量之后已经决定不使用核电。

    越南或许是亚洲诸多后来者中发展核电意愿最强烈的国家。作为一个经济正在飞速发展、人民迫切需要现代化、生活方式带有能源密集型特点的国家,越南政府在2011年通过了一项决议:2030年之前建成 10座反应堆。为了实现这个目标,越南已经与俄罗斯国家原子能公司签署了一份建设两个机组的合同,另外还在与日本供货商就另外一个双机组核电站开展谈判。与此同时,越南最近与美国签署了一份核能合作协议,这个协议还有可能开启未来的出口局面。对越南来说,如何筹集资金建设核电站仍然是一个大问题,但是国内有发展核电的强烈愿望。

    结束语

    显然,在可以预见的未来,核电的主要增长点将大部分集中在亚洲,这里人口增长快、能源和电力需求迫切,政府政策也倾向建设多样化的发电结构。

    回顾过去十年内,福岛核事故可能是亚洲核电发展历程中仅有的短暂间歇期,尽管它曾经严重影响了日本核电。虽然福岛事故对全球核电产业造成了消极影响,但是它不可能阻止或是延缓亚洲新的核电项目建设。

    与此同时,亚洲的核电发展历程将不会仅仅局限于内部市场的扩张,因为有很多亚洲国家已经拥有了完善的核电供应链、全球认可的反应堆设计方案和领先的销售商及供应商。日本、韩国和中国等国家将仍然是、或者将成为全球核电产业的领导者,它们终将影响整个世界。