世界核能發(fā)電現(xiàn)狀及其未來前途- IAEA-

1、論今天的核能發(fā)電必須考慮三個基本現(xiàn)實。第一,對核電的期望正在上升。第二,“一個尺碼不適合所有的人”,意思指你無法用一個普遍適用的答案回答像“核電是否經(jīng)濟?”這樣的問題。正如生活中其他事情一樣,答案是“看情況”有的時候是,有的時候不是。在核電情況下無疑也是一個答案不適合所有情況。第三個要素是經(jīng)濟。核電能否適應這種上升的期望,將取決于它比其他能源便宜多少。無疑,原子能工業(yè)可以通過降低成本影響這個問題,然而還有一些不受行業(yè)控制的因素,諸如天然氣或(二氧化碳排放限額交易中碳額度的價格,對任何具體的投資者來說也將決定核能是否是一種成本低效益大的方案。歷史記錄回顧世界核發(fā)電容量從1960年到20世紀80年

2、代中晚期迅速增長,在1986年占世界總發(fā)電量的16%。然后發(fā)電容量增長趨緩(見第47頁圖表“全世界核發(fā)電能力預測”,然而核電16%的電力份額在隨后20年里大致保持穩(wěn)定。穩(wěn)定的16%份額意味著核發(fā)電量與世界總發(fā)電量以同樣的速度穩(wěn)步增長。這是由于在20世紀90年代發(fā)電容量緩慢持續(xù)的增長和反應堆可利用因子穩(wěn)定提高(見第48頁上的圖表“核發(fā)電能力和發(fā)電量的提高”。能源可利用因子是一座反應堆全年生產(chǎn)的電量與全部時間以額定功率運行可生產(chǎn)的電量之比。可利用因子在20世紀90年代因為幾個理由而提高,主要是技術和管理上的改進、解除監(jiān)管和安全改進。技術上和管理上的改進是最直接的。每個行業(yè)都在不斷地改進,包括利用新

3、型材料、新的計算機、新的質量控制程序,等等。原子能工業(yè)過去和現(xiàn)在都不例外。解除管制意味著來自此類改進的成本節(jié)省沒有以更低電力價格的形式自動地造福于消費者,而是可能部分由電力公司作為利潤保有。這產(chǎn)生了對提高可利用因子的刺激。在1986年切爾諾貝利事故以后引入了重大的安全改進。事故實際促進了向分享最佳實踐、同行評審、事件報告和相互學習的轉變。雖然這樣做著眼于安全,但是也有改善性能和提高可利用因子的附加效果。一座更加安全的電廠結果變成效益更好的電廠。正如圖表“核發(fā)電能力和發(fā)電量的提高”的右邊表示的那樣,世界平均可利用因子的提高最近幾年已經(jīng)穩(wěn)定。部分由于這個緣故,核發(fā)電量在2006年下降到只占世界總電

4、力供應的15%。世界一瞥全世界核電當前狀況有很大的不同。在30個已經(jīng)具有核發(fā)電能力的國家中,核反應堆的發(fā)電百分比從法國的78%到中國的僅僅2%。截至2008年3月,全世界總計有439座核反應堆,另有35座正在建造。美國最多,有104座,法國次之有59座,日本55座,而俄羅斯有31座并另有7座在建造中。新的發(fā)電 | 世界核電形勢在30個已經(jīng)具有核發(fā)電能力的國家中,核反應堆的發(fā)電百分比從法國的78%到中國的僅僅2%。核電發(fā)展集中在亞洲。正在建造中的35座反應堆中總共有20座在亞洲,而最近并網(wǎng)發(fā)電的39座反應堆中的28座也是在亞洲。上升的期望有越來越多的人在談論核能發(fā)電,常常涉及諸如全球變暖和氣候變

5、化之類的更廣泛的問題。核能重新受到重視,促進了核能技術的贊成者和反對者,包括媒體、政治家和公眾的公開辯論。然而這種上升的期望與實際情況吻合嗎?國際原子能機構核能司提出兩種世界核裝機容量預測,即低預測和高預測,并且每年更新。低預測包括政府和電力公司宣布新建工程、延長壽期和退役的可靠計劃。在這個情景中,核電有適度的穩(wěn)定增長,在2030年總共達到447 GW(e。高預測增加政府和電力公司長期規(guī)劃所建議的反應堆?？側萘吭?030年上升到691 GW(e。就發(fā)電量而言,到2030年按低預測是增長25%,而按高預測增長93%?！叭澜绾税l(fā)電能力預測”右邊的條形圖表明預計世界各地將發(fā)生的核電擴展。對于今后幾

6、十年,即使按照高預測,核電仍將主要是發(fā)達國家和發(fā)展中大國的一種技術。因此,即使今天上升的期望得到滿足,主要增加的原因可能是那些已經(jīng)使用核電的國家要建造更多的核電廠,而不是因為有新的國家,不管是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家,已經(jīng)決定開始新建計劃。然而將肯定會有新的國家加入核電領域。按照高預測,在2030年有核電廠的國家比目前大約多20個。推動因素什么推動了對核電期望的上升?有五個可能的理由。第一是安全記錄。世界現(xiàn)在有了大約12 700堆-年的經(jīng)驗。當今運行中反應堆的性能和安全記錄非常好。第二,能源預測一直表明有持久的長期增長。第三是能源供應安全。20世紀70年代由石油危機觸發(fā)的供應安全擔心,是日本和法

7、國發(fā)展核電的重要原因。類似的擔心也可能是今天的一個重要因素。第四,像中國和印度等主要國家的大規(guī)模發(fā)展計劃,對世界的總預期具有很大的影響。最后,新的環(huán)境限制像京都議定書的生效意味著存在避免溫室氣體排放的一些實際財政利益。亞洲:擴大的景象核電在全世界各個國家的遠景如何?我們的觀察從亞洲國家開始,這是世界大多數(shù)擴展發(fā)生的地區(qū)。印度印度不到3%電力來自核能,然而它與中國和俄羅斯一起是當前新建工程的帶頭國家,世界35座在建反應堆中有6座在印度。然而,印度將來的計劃更令人注目:到2022年增長8倍,占電力供應的10%;到2052年增長70倍,占26%。70倍的增長聽起來無疑十分顯著,但是算起來每年平均增長

8、率才是9.5%,還略低于1970年到2002年世界平均核電增長率。所以很難說是空前的。中國中國像印度一樣面臨著能源需求的急劇增長,正在試圖利用一切可能的能源包括核能來擴大其發(fā)電容量。中國有6座在建反應堆,計劃到2020年增長近5倍。然而,因為中國的能源需求增長如此迅速,到那時也仍然只占總發(fā)電量的4%。展望未來,中國是技術和服務的一個潛在供應者,特別是在亞洲。日本與中國隔海相望的是日本。日本有55座反應堆,另有1座在建,計劃到2020年使核能發(fā)電份額從2006年的30%增加到新的發(fā)電 | 世界核電形勢40%以上。韓國另一個明顯贊成核技術的亞洲國家是韓國。韓國有20座反應堆正在運行,另有3座在建造

9、中。核能已經(jīng)為韓國提供接近40%的電力。歐洲:情況不一歐洲是“一個尺碼不適合所有人”原理的最貼切例子。俄羅斯有31座運行中的反應堆,7座在建,并且有重要的擴展計劃。作為普京總統(tǒng)關于世界核能基礎結構倡議的一部分,俄羅斯也正在采取措施提供最終的全部燃料循環(huán)綜合服務,包括可能出租燃料,為有關國家后處理乏燃料,甚至出租反應堆。歐洲其余部分總共有167座運行中反應堆,6座在建。但是在歐洲有一些禁止核電的國家,像奧地利、丹麥和愛爾蘭;逐步淘汰核電的國家,像德國和比利時;以及發(fā)展核電的國家,像芬蘭、法國、保加利亞和烏克蘭。在2005年,芬蘭開始建造奧爾基洛托3號,這是自1991年以來西歐新建的第一座核電廠。

10、法國在2007年開始建設弗拉芒維爾3號。英國有19座正在運行的電廠,大部分比較老,一直是最大的猶豫不定者,直到2008年1月才決定投資者應該有在英國領土上新建核電廠的方案,而政府應該減小監(jiān)管和計劃風險。三個波羅的海國家與波蘭一起已經(jīng)原則同意到2015年在立陶宛建設一座核電廠,立陶宛在2007年通過了必要的法規(guī)以使建造成為可能。土耳其也通過了新的法律使核電廠建設得以進行。美洲:不斷改變的前景像歐洲一樣,美洲的前景也是各種各樣。美國美國有104座反應堆,提供這個國家電力的19%。在過去20年里,主要工作一直是提高可利用因子,提高現(xiàn)有設備功率和獲得許可證展期。目前已經(jīng)有48座反應堆得到20年展期,從

11、而把它們的許可證使用期限擴展到60年。總而言之,美國反應堆的四分之三得到許可證展期、已經(jīng)申請許可證展期或已經(jīng)申明它們的申請意圖。然而直到最近那里一直沒有建造新核電容量的商業(yè)案例。美國的煤比較富饒,天然氣一直很便宜,并且溫室氣體排放不受京都議定書的限制。此外,投資者一直警惕核電項目可能造成的金融風險和延遲。然而跡象表明,情況可能要發(fā)生變化。在2007年,一座停閉幾十年的美國反應堆重新啟用,并且另一座反應堆重新開始積極建造。對于新建工程,2005年的能源法包括了貸款保證、稅收抵免及其他減小財政風險的手段。核管理委員會2007年發(fā)放了其第一個初步場址許可,確認了三個場址適合于新建工程,并且正在處理另

12、外兩個初步場址許可申請。也是在2007年,它收到四份綜合許可證的申請將近30年來在美國的第一批建造新核反應堆的申請。預期到2009年年底之前總共有21份此類申請,總共建造32座反應堆。 來源:國際原子能機構新的發(fā)電 | 世界核電形勢加拿大加拿大有18座反應堆,滿足其電力需要的16%。兩家電力公司已經(jīng)提出在安大略可能新建機組的場址準備申請文件,而去年阿爾伯塔能源公司申請了在阿爾伯塔省西北部建造一座新核電廠的場址許可證。阿根廷、巴西和墨西哥阿根廷、巴西和墨西哥各有兩座反應堆,阿根廷還有一座在建造中。近期另外的新建工程最可能出現(xiàn)在阿根廷和/或巴西。非洲在非洲大陸,南非是唯一有運行中動力反應堆的國家它

13、有兩座動力堆。南非也正在進行論證其自己設計的新小型反應堆的工作。核電領域的“新來者”30個有運行中核反應堆的國家中的12個現(xiàn)在正在建造另外的核反應堆,而另一些國家正在認真地考慮新建工程。伊朗是唯一正在建造一座核電廠而沒有運行中核電廠的國家。除了上述的幾個發(fā)展中國家,諸如印度尼西亞、埃及、約旦和越南等國家已經(jīng)論及建造一座核電廠的可能性并采取了初始步驟。然而,即使今天上升的預期出現(xiàn),今后幾十年內大的增加也將發(fā)生在已經(jīng)有執(zhí)行中核計劃的那些地區(qū)。封閉循環(huán)只要辯論核發(fā)電,總要提到乏燃料問題。雖然法國、中國、印度、日本和俄羅斯聯(lián)邦后處理了(或貯存起來將來后處理他們的大部分乏燃料,但是加拿大、芬蘭、瑞典和美國已經(jīng)選擇了直接處置。同時,大多數(shù)國家還沒有決定采取哪一種策略。他們在貯存乏燃料的同時也進行與兩個備選方案有關的開發(fā)。然而,現(xiàn)在有幾個減少高放廢物中長壽命輻射負擔的倡議。2006年2月,美國宣布了一個“全球核能伙伴關系”的倡議,其中包括開發(fā)先進的回收利用技術。與此同時,法國有一個三軸心策略:分離和轉變以減少長壽命的負擔;可回取和不可回取的地質處置庫;以及形態(tài)調整和長期貯存。其他國家正在進行減少高放廢物方法的研究。底線與燒化石燃料的備選方案相比,核電廠是建設費用昂貴而運行成本低廉。這使得核電在某些情況下對一些投資者來說是一個有吸引力的方案,然而并不是所有人的能源選