1.1.1 三代核電國內(nèi)發(fā)展機(jī)遇
在應(yīng)對全球氣候變化的大背景下,面向低碳清潔發(fā)展的能源轉(zhuǎn)型已成為很多國家的能源政策取向。習(xí)近平總書記提出的我國能源發(fā)展“四個革命、一個合作”的戰(zhàn)略思想,綜合了能源消費、供給、技術(shù)、體制和國際合作五個方面,其中能源供給革命的主要任務(wù)就是從以煤為主的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成清潔低碳、多輪驅(qū)動的能源供應(yīng)體系,在這樣的大背景下,可再生能源、天然氣與核電將迎來更大的發(fā)展。
(1)擴(kuò)大核能利用是我國能源革命的必然選擇
《能源生產(chǎn)和消費革命戰(zhàn)略(2016-2030)》提出,到2020年,我國能源消費總量要控制在50億噸標(biāo)準(zhǔn)煤以內(nèi),非化石能源消費占比要達(dá)到15%,清潔能源將成為能源增量主體;到2030年,能源消費總量控制在60億噸標(biāo)準(zhǔn)煤以內(nèi),非化石能源消費占比達(dá)到20%左右,新增能源主要依靠清潔能源;2050年,能源消費總量基本穩(wěn)定,非化石能源占比將超過一半,清潔能源得到進(jìn)一步發(fā)展。
受資源、地域及送出等條件限制,2014年以來,水電、集中式風(fēng)電裝機(jī)的增速呈持續(xù)下降趨勢,其中水電裝機(jī)增速年均下降2個百分點,風(fēng)電裝機(jī)增速年均下降1個百分點??紤]到水能、風(fēng)能和太陽能等可再生能源的資源分布和生態(tài)環(huán)境制約,以及季節(jié)性和間歇性發(fā)電的特點,為保障能源供給,實現(xiàn)非化石能源占比目標(biāo),需要進(jìn)一步提高核電的比重。
(2)能源需求導(dǎo)致我國核電長遠(yuǎn)發(fā)展裝機(jī)容量空間較大
《能源生產(chǎn)和消費革命戰(zhàn)略(2016-2030)》及能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃,明確了安全為本、節(jié)約優(yōu)先、綠色低碳、主動創(chuàng)新的能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略取向。
隨著中華民族偉大復(fù)興過程中我國兩個百年奮斗目標(biāo)的逐步實現(xiàn),預(yù)計到2030年前后,我國GDP規(guī)模將位居世界第一,人均收入進(jìn)入世界高收入國家行列。根據(jù)有關(guān)方面預(yù)測,我國一次能源需求將達(dá)到60億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,電力裝機(jī)規(guī)模接近30億千瓦,人均電力裝機(jī)水平達(dá)到2千瓦。按照國家生態(tài)文明建設(shè)戰(zhàn)略以及大氣污染防治和應(yīng)對氣候變化目標(biāo)的要求,屆時我國非化石能源將提供三分之一左右的電力供應(yīng)。
考慮到水能、風(fēng)能和太陽能等可再生能源的合理可行發(fā)展空間后,核電作為低碳、安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的非化石能源,可以作為電網(wǎng)發(fā)電基荷承擔(dān)電力負(fù)荷增長和替代部分煤電的任務(wù),屆時核電裝機(jī)規(guī)模將達(dá)到1.3至1.5億千瓦。
(3)三代核電將在“十三五”后期進(jìn)入批量化建設(shè)階段
根據(jù)《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》,“十三五”期間我國將建成三門、海陽兩個AP1000自主化依托項目,建設(shè)福清、防城港兩個華龍一號示范工程,還要建設(shè)石島灣CAP1400示范工程等一批沿海核電工程。
2017年6月,三門核電站1號機(jī)組完成熱試,標(biāo)志機(jī)組即將進(jìn)入帶核調(diào)試階段,為后續(xù)并網(wǎng)發(fā)電奠定了基礎(chǔ)。華龍一號兩個示范工程和巴基斯坦卡拉奇項目進(jìn)展順利,各項工作按進(jìn)度計劃有序推進(jìn)。CAP1400示范工程各項準(zhǔn)備工作已經(jīng)就緒,具備了正式開工的條件。預(yù)計到2020年,全國核電裝機(jī)接近5800萬千瓦,其中三代核電裝機(jī)500萬千瓦,占10%左右。
2018年以后,我國三代核電具備批量建設(shè)的條件,可以簡化優(yōu)化核準(zhǔn)流程,加快項目批量開工,讓三代核電成為2030年前后我國核電投產(chǎn)和在建的主流,成為實現(xiàn)“2030年非化石能源占一次能源消費的比重達(dá)到20%”目標(biāo)的重要貢獻(xiàn)者。預(yù)計2030年核電發(fā)電量將占一次能源消費的6%左右,占非化石能源的三分之一以上。按照上述分析,今后一個時期每年將開工6至8臺三代核電機(jī)組的建設(shè)。
1.1.2三代核電國外發(fā)展機(jī)遇
(1)“一帶一路”沿線國家核電發(fā)展機(jī)遇
“一帶一路”貫穿亞歐非大陸,一頭是活躍的東亞經(jīng)濟(jì)圈,一頭是發(fā)達(dá)的歐洲經(jīng)濟(jì)圈,中間是發(fā)展?jié)摿薮蟮母沟貒?。沿線60多個國家,總?cè)丝诩s44億,約占世界的63%;GDP共計約21萬億美元,約占世界的29%,人均GDP約為世界平均水平的48%。預(yù)計2030年前后,全球新建核電機(jī)組可能達(dá)到200臺以上,其中 “一帶一路”沿線28個國家規(guī)劃新建核電機(jī)組126臺,裝機(jī)總規(guī)模約150GWe(1億5千萬千瓦),這對我國三代核電“走出去”是巨大的利好。
三代核電“走出去”有利于促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展和民生的改善,同時也有利于發(fā)揮我國產(chǎn)能的優(yōu)勢及潛力,拉動國內(nèi)裝備制造業(yè)發(fā)展。核電“走出去”已經(jīng)上升為國家戰(zhàn)略,作為我國與有關(guān)國家開展雙邊政治、經(jīng)濟(jì)交往的重要議題。國家領(lǐng)導(dǎo)人在多種場合親自推介中國核電品牌,大力推動國際核電項目合作。政府有關(guān)部門對“走出去”提供政策保障,支持國內(nèi)企業(yè)以工程建設(shè)、設(shè)備制造、技術(shù)服務(wù)等多元化方式參與國際核電項目競爭。
目前,我國完全自主知識產(chǎn)權(quán)的“華龍一號”已實現(xiàn)出口且具有競爭優(yōu)勢,在“一帶一路”沿線國家未來的核能發(fā)展中充滿機(jī)會。隨著示范工程的開工,我國自主開發(fā)的CAP1400也具備“走出去”的潛力。
(2)中國核電的海外競爭比較優(yōu)勢
當(dāng)前,世界核電市場競爭激烈,美國、法國、日本、俄羅斯等核電大國和傳統(tǒng)的核蒸汽系統(tǒng)供應(yīng)商(NSSS)都在為分到市場份額而竭盡全力。
我國三代核電技術(shù)雖然開發(fā)和成型的時間較晚,但是具有自己獨特的優(yōu)勢。我國核電產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下六個方面:一是我國是全球繼美、俄、法之后少數(shù)幾個擁有核電全產(chǎn)業(yè)鏈的國家,不僅可以提供核電設(shè)計、工程建設(shè)、設(shè)備制造、運行維護(hù)服務(wù),而且可以提供核燃料供應(yīng)和乏燃料后處理服務(wù),具有提供“一站式”核電解決方案的能力;二是通過不斷引進(jìn)消化吸收和自主創(chuàng)新,掌握了核電技術(shù)研發(fā)設(shè)計和關(guān)鍵設(shè)備材料研制的核心技術(shù),華龍一號、CAP1400等三代技術(shù)都具有自主知識產(chǎn)權(quán);三是擁有全球產(chǎn)能最大、成本競爭優(yōu)勢突出的核電裝備制造和核電工程建設(shè)施工能力,能夠支撐國內(nèi)外10臺以上機(jī)組的同時建造;四是擁有核電發(fā)展的良好實踐,核電建造和運行業(yè)績國際領(lǐng)先,核電安全國際口碑良好;五是國內(nèi)高等院校、科研院所加強(qiáng)了核電學(xué)科和專業(yè)建設(shè),通過30多年的實踐,培養(yǎng)和造就了一大批高質(zhì)量的人才與后備力量,為國內(nèi)核電發(fā)展和“走出去”提供了人力資源保障;六是核電作為一張“國家名片”納入“一帶一路”倡議,核電“走出去”得到國家高層及外交、產(chǎn)業(yè)、金融等政策支持。
目前華龍一號海外項目已在巴基斯坦卡拉奇開工建設(shè)(K2/K3項目),中核集團(tuán)還與阿根廷簽署了重水堆商務(wù)合同,簽訂了出口華龍一號的合作框架。中廣核投資參股英國欣克利角C項目,并獲得在英國后續(xù)的布拉德維爾B項目上采用華龍一號的承諾;還與羅馬尼亞簽署了《切爾納沃德核電3、4號機(jī)組項目開發(fā)建設(shè)運營及退役諒解備忘錄》。國家核電技術(shù)公司、美國西屋公司和土耳其國有發(fā)電公司簽署合作備忘錄,啟動在土耳其開發(fā)建設(shè)2臺AP1000、2臺CAP1400機(jī)組的排他性協(xié)商,國家核電還與南非簽定了CAP1400項目管理合作協(xié)議。
1.2我國三代核電發(fā)展面臨的的挑戰(zhàn)
1.2.1完成“十三五”規(guī)劃目標(biāo)存在一定的難度
我國能源和電力供需形勢發(fā)生明顯變化,全國電力供應(yīng)總體寬裕;國內(nèi)首批在建三代核電站即將投入運行,但尚未取得運行業(yè)績;福島核事故對核電的公眾接受性帶來負(fù)面影響。在此背景下,我國自2016年以來未核準(zhǔn)新的核電機(jī)組開工建設(shè),完成國家“十三五”電力規(guī)劃確定的裝機(jī)容量目標(biāo)(裝機(jī)5800萬千瓦,在建3000萬千瓦)存在較大的困難。
1.2.2三代核電發(fā)展面臨的國際競爭形勢
美、俄、法等世界核工業(yè)強(qiáng)國,始終把保持核電技術(shù)領(lǐng)先地位作為國家的基本戰(zhàn)略。美國西屋公司、法國阿?,m公司盡管面臨經(jīng)營財務(wù)困境,但沒有放棄對國外核電市場的開拓;俄羅斯將VVER系列三代核電站出口視為俄羅斯外交和國內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支持力量;韓國和日本核電公司也從未缺席過國際核電市場的競爭。隨著AP1000、EPR等三代首堆投入運行,國際核電市場競爭將更加激烈。我國是國際核電市場的后來者,進(jìn)口國對我國核電技術(shù)有一個認(rèn)識和接受過程。一些發(fā)展中國家在招標(biāo)時,對中國核電技術(shù)特別提出了需要得到美國、歐洲認(rèn)證的要求。經(jīng)驗表明,核電市場競爭從來不是核電企業(yè)間的單打獨斗,而是國家之間綜合國力的較量,是政治、經(jīng)濟(jì)、外交、技術(shù)等全方位競爭的結(jié)果。而我國國內(nèi)自主知識產(chǎn)權(quán)三代核電的順利建設(shè)將起到非常重要的工程驗證和示范作用。
1.2.3核電裝備制造、工程設(shè)計建造企業(yè)和首批依托項目的經(jīng)營狀況堪憂
福島核事故以來,我國新開工核電項目出現(xiàn)較大起伏,特別是近兩年無新項目核準(zhǔn),導(dǎo)致核電裝備制造企業(yè)、核電工程公司、施工安裝單位普遍出現(xiàn)產(chǎn)能閑置,核電業(yè)務(wù)板塊經(jīng)營困難的狀況。其中,國內(nèi)兩大重機(jī)企業(yè)和三大發(fā)電設(shè)備制造集團(tuán)由于開工項目少,一半以上產(chǎn)能處于閑置狀態(tài);沒有資金實力進(jìn)一步開展自主研發(fā)和再創(chuàng)新;人才隊伍不穩(wěn)定,對我國三代核電的持續(xù)發(fā)展帶來不利影響。在核電業(yè)主方面,國內(nèi)目前在建的三代核電首批項目(AP1000、EPR、華龍一號)都承擔(dān)了技術(shù)驗證和工程示范的任務(wù),其工程造價中包含了大量的研發(fā)投入,有的項目還承擔(dān)了技術(shù)引進(jìn)費用,需要后續(xù)項目分?jǐn)傁嚓P(guān)研發(fā)投入。
綜上所述,盡快核準(zhǔn)三代核電的開工建設(shè)非常迫切,對于促進(jìn)我國核電產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。
1.2.4核電公眾宣傳與溝通工作薄弱
我國對核電的公眾宣傳和科普教育工作起步較晚、覆蓋程度較低。福島事故后,由于媒體對核電的正面輿論宣傳和引導(dǎo)不足,少數(shù)人及部分機(jī)構(gòu)過度渲染核污染和核威脅,使民眾對核電發(fā)展產(chǎn)生疑慮。同時,思想學(xué)術(shù)界、政策研究界對核電發(fā)展的戰(zhàn)略價值與核安全的認(rèn)知參差不齊,對我國核電發(fā)展存在爭議,特別是一些非科學(xué)、非理性、存在明顯價值立場偏頗和代言某些利益傾向的反對核電激烈言論,在各種場合上頻頻出現(xiàn),試圖干預(yù)國家對三代核電發(fā)展戰(zhàn)略機(jī)遇期的把握,不僅對社會公眾的核電認(rèn)知度和接受度產(chǎn)生了非常惡劣影響,也直接影響了我國核能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃布局和核電健康可持續(xù)發(fā)展。面對變化的公眾輿論環(huán)境,在努力提高安全水平、推進(jìn)科技持續(xù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)上,政府、行業(yè)和社會都需要深入研究公眾對風(fēng)險的認(rèn)知規(guī)律,加強(qiáng)涉核正面宣傳和核電企業(yè)形象建設(shè),主流媒體應(yīng)加強(qiáng)涉核科普教育,提高公眾對核電的科學(xué)、理性認(rèn)知態(tài)度和接受度,核電項目應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)向公眾開放并建立公眾的參與機(jī)制。
2.1 三代核電與國家能源安全
根據(jù)《BP世界能源年鑒2017》的資料,2016年核能發(fā)電量占全球發(fā)電量10.6%,仍然是世界主力電源之一。法國、英國、美國、俄羅斯的核能發(fā)電量占比分別為72.3%、20.4%、19.7%和17.1%,而中國僅為3.6%。而從中國的一次能源消費總量看,煤炭占比62%,石油占比19%,水電占比9%,天然氣占比6%,可再生能源占比2.8%,核電占比僅為1.6%。中國核能發(fā)電量和一次能源占比均顯著低于世界大國水平。
根據(jù)EIA的預(yù)測,2016年中國石油進(jìn)口依存度達(dá)到65.4%;預(yù)計2020年將超過70%,天然氣進(jìn)口依存度40%以上。過分依賴進(jìn)口的能源結(jié)構(gòu),特別是供給無法保障的進(jìn)口,影響著國家能源供給安全。因此發(fā)展三代核電,減少國家能源對于油氣進(jìn)口的過分依賴,通過能源多樣化增強(qiáng)能源供給安全,是我國能源安全的必由之路。
另一方面,由于核燃料能量密度高且存儲容易,一座百萬千瓦級的核電站,每年只需消耗30噸低濃鈾原料,而同級別的火電站需要300萬噸原煤。根據(jù)核電站燃料運輸儲存量小的特點,可以通過在國際市場天然鈾價格適宜時加大收儲的方式保障核燃料的長期供應(yīng),因此從燃料取得、運輸和儲存方面看,核電在能源供應(yīng)安全性方面具有優(yōu)勢。
2.2 三代核電與我國軍民融合發(fā)展
核工業(yè)和核科技具有十分鮮明的軍民融合特點,核電發(fā)展不僅能有效促進(jìn)本國核科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,而且可以為保持和提升國家核工業(yè)能力建設(shè),增強(qiáng)國防實力提供重要平臺。
當(dāng)前,我國核工業(yè)正處于由大到強(qiáng)的關(guān)鍵時期。三代核電作為國內(nèi)民用核技術(shù)發(fā)展的主要載體,在“軍民融合”的國家戰(zhàn)略布局中承擔(dān)重要角色。三代核電的發(fā)展可以拉動我國核工業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,帶動國家高端裝備制造業(yè)發(fā)展,提升國家基礎(chǔ)工業(yè)水平。發(fā)展三代核電對于在和平時期保持和提升核工業(yè)水平和能力,實現(xiàn)我國從核大國向核強(qiáng)國轉(zhuǎn)變,保障國家總體安全都具有不可替代的作用。
2.3 三代核電與國家“一帶一路”倡議
國際經(jīng)驗表明,國家間的核能合作不僅具有重要的經(jīng)濟(jì)意義,而且具有重要的政治和外交意義。
核電建設(shè)周期長,運行時間更長,相關(guān)國家間的合作是長期的。核電項目從洽談、簽訂合同,到完成建設(shè),最少需要10年。建成以后核電機(jī)組運行時間一般為60年,延壽改造后運行時間可能延長到80年。如果加上退役、乏燃料處理等,核電項目整個壽期接近100年。核電合作可以稱之為百年合作。核電合作在政治上敏感,建設(shè)成本巨大,需要大量資金支持,只有相互信任的國家才會開展合作,同時通過核電合作也可以有效發(fā)展兩國關(guān)系,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、社會、文化等方面的合作。
當(dāng)前,國際核電市場競爭激烈,俄、法、美等傳統(tǒng)核電強(qiáng)國不斷搶占市場,韓、日等國也在加緊推銷它們的核電技術(shù)。核電市場競爭不是簡單的商業(yè)行為,而是國與國之間政治、經(jīng)濟(jì)、外交等綜合實力的競爭。目前各國在核能產(chǎn)業(yè)鏈方面的合作,多是建立在政治外交和戰(zhàn)略性盟友基礎(chǔ)上的伙伴式合作。這種跨領(lǐng)域、多層級的戰(zhàn)略性合作和互惠關(guān)系依然是未來核電等大型項目國際市場開發(fā)的主流。
推動中國核電“走出去”,落地“一帶一路”沿線國家,不僅可以促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會發(fā)展和民生改善,也能發(fā)揮我國產(chǎn)能的巨大潛力,有利于我國裝備制造業(yè)產(chǎn)能的釋放。核電“走出去”可以帶動大量高附加值機(jī)電產(chǎn)品走出國門,改善我國出口貿(mào)易結(jié)構(gòu),提高中國的國際聲譽與影響力,有力地支撐國家“一帶一路”倡議。
加快發(fā)展水電、風(fēng)電、太陽能等清潔能源,是減少污染排放、實現(xiàn)環(huán)境治理的必然選擇。2017年,我國太陽能和風(fēng)電的裝機(jī)容量分別為1.3億千瓦和1.64億千瓦,占全國電力裝機(jī)容量的7.3%和9.2%,但太陽能和風(fēng)電的設(shè)備利用小時數(shù)低,發(fā)電量分別為967億千瓦時和2950億千瓦時,分別僅占全國總發(fā)電量的 1.5%和4.5%。核電運行可靠性高,設(shè)備利用小時數(shù)高,無溫室氣體排放,可以有效應(yīng)對氣候變化和減少大氣污染。我國目前溫室氣體年排放量高達(dá)100億噸以上,要完成向國際社會承諾的 2030年左右“單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降60%~65%,非化石能源占一次能源消費比重達(dá)到20%左右”的目標(biāo),發(fā)展三代核電是現(xiàn)實可行的選擇。
2017年,中國核電發(fā)電量2481億千瓦時,與同等燃煤發(fā)電量相比,實現(xiàn)了一年減少二氧化碳排放約2億噸。根據(jù)測算,2030年中國一次能源消費總量有可能達(dá)到60億噸,非化石能源占一次能源消費總量的比例達(dá)到20%,相當(dāng)于12億噸標(biāo)煤。2030年全國非化石能源發(fā)電預(yù)計總裝機(jī)12億千瓦,其中核電裝機(jī)1.5億千瓦,占非化石能源發(fā)電總裝機(jī)的12.5%,但發(fā)電量可以占非化石能源的30%以上。屆時核電年發(fā)電量將達(dá)到約1萬億千瓦時,占中國全社會總發(fā)電量的10%左右,相當(dāng)于替代了3.4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的燃燒,每年能夠減排9億噸以上的二氧化碳和大量的固態(tài)、氣態(tài)污染物,將為國家環(huán)境治理和綠色中國建設(shè)作出巨大貢獻(xiàn),在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的同時有助于我國“青山綠水”環(huán)境治理目標(biāo)的實現(xiàn)。
3.2三代核電在國家實施科技創(chuàng)新戰(zhàn)略中的地位
中國企業(yè)自主開發(fā)的三代核電技術(shù),形成了大量的自主知識產(chǎn)權(quán),極大促進(jìn)了核電研究設(shè)計、裝備制造、以及相關(guān)領(lǐng)域科技實力的提升,為新一代核電技術(shù)研發(fā)和國內(nèi)其它工業(yè)領(lǐng)域的科技進(jìn)步提供了重要支撐。
(1)基礎(chǔ)材料:三代核電建設(shè)帶動了核燃料包殼用的耐高溫高壓鋯合金材料、核級非核級焊接材料、耐腐蝕材料的國產(chǎn)化自主化,填補(bǔ)了國內(nèi)基礎(chǔ)材料領(lǐng)域的空白,也為其它領(lǐng)域的工業(yè)化應(yīng)用創(chuàng)造了條件。
(2)加工工藝:三代核電發(fā)展解決了我國大型鍛件制造技術(shù)、高精度加工技術(shù)、自動焊技術(shù)等一系列長期困惑我國制造業(yè)的難題,對提高我國裝備制造業(yè)的能力和水平發(fā)揮了重要作用。
(3)設(shè)計技術(shù):三代核電設(shè)計中關(guān)于系統(tǒng)重要管道破前漏(LBB)的概念及相關(guān)技術(shù)可推廣應(yīng)用到其它行業(yè)中。
(4)檢測技術(shù):三代核電研發(fā)的堆芯及主系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)檢測技術(shù)具有先導(dǎo)性、前瞻性,引領(lǐng)了特殊復(fù)雜環(huán)境下檢測技術(shù)的發(fā)展,可以在其它工程中推廣應(yīng)用。
(5)項目管理:作為全球最復(fù)雜的大型項目,核電項目建設(shè)周期長,參與方多、接口復(fù)雜,計劃控制難度大,在核電項目管理中取得的經(jīng)驗和技術(shù)突破,對于其它大型復(fù)雜工程有重要的借鑒作用。
(6)軟件開發(fā):三代核電研發(fā)中形成的大量技術(shù)專利和軟件著作權(quán),涉及儀控技術(shù)平臺、核電站數(shù)字化儀控系列產(chǎn)品、核電設(shè)計軟件包、核電設(shè)計驗證軟件等諸多領(lǐng)域,不僅滿足了人才培養(yǎng)和技術(shù)積累的要求,也有力地促進(jìn)了國家整體科技實力的提升。
3.3 三代核電帶動國家高端裝備制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展
核電設(shè)備制造業(yè),是資金密集(設(shè)備投資占核電站總投資的50%左右),技術(shù)密集(技術(shù)難度大、技術(shù)要求高、技術(shù)含量高),產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度高(涉及上下游幾十個行業(yè))的產(chǎn)業(yè),核電設(shè)備制造業(yè)可以代表一個國家裝備制造業(yè)的最高水平。第三代核電發(fā)展對國家高端制造業(yè)的拉動明顯,對促進(jìn)我國裝備制造業(yè)發(fā)展和技術(shù)升級換代起到十分重要作用。
我國自嶺澳二期開始,大力推進(jìn)核電設(shè)備的國產(chǎn)化攻關(guān)。經(jīng)過不懈努力,設(shè)備國產(chǎn)化率從早期大亞灣建設(shè)時的1%提升到目前的85%,形成了設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈集群。在三代核電項目建設(shè)過程中,我國裝備制造企業(yè)在吸收消化國外先進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)上,積極開展三代核電設(shè)備的研發(fā),制造技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新,重大核心關(guān)鍵技術(shù)取得突破性進(jìn)展,形成了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的成果,大大提升了我國高端裝備制造的能力和中國自主品牌的影響力,為我國裝備“走出去”奠定了雄厚基礎(chǔ)。
在國務(wù)院制定的《中國制造2025——能源裝備實施方案》中,把“開展大型先進(jìn)壓水堆核島設(shè)備、常規(guī)島設(shè)備、關(guān)鍵泵閥、關(guān)鍵核級材料、關(guān)鍵儀表和系統(tǒng),以及智能化核電裝備的技術(shù)攻關(guān),”作為國家高端制造業(yè)未來發(fā)展一項重點任務(wù),鼓勵核電項目采用自主研制的設(shè)備和國產(chǎn)化材料。在該實施方案中,提出“到2020年,完成各種關(guān)鍵核電設(shè)備和零部件自主研制,開展試驗示范,進(jìn)一步提升自主裝備技術(shù)水平;到2025年,技術(shù)水平達(dá)到世界先進(jìn),全面掌握關(guān)鍵零部件和材料,具備較強(qiáng)國際競爭力”的具體而宏偉的目標(biāo)。該目標(biāo)的實現(xiàn)需要三代核電批量化建設(shè)作為載體。
4. 1核電發(fā)展有利于國家能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化
中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入了新時期,經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化的任務(wù)十分艱巨。在未來的能源發(fā)展戰(zhàn)略中,低碳發(fā)展、綠色發(fā)展將成為主旋律,可以預(yù)計能源供應(yīng)的增量部分將來主要依靠可再生能源和核能。
盡管近年來太陽能、風(fēng)能的開發(fā)增長迅速,但我國電力生產(chǎn)中仍有71.79%來自煤炭,煤炭在電力生產(chǎn)中占比仍然偏高。煤炭消費產(chǎn)生的SO2、NOX、CO2、煙塵等污染物,形成酸雨和溫室效應(yīng),降低空氣質(zhì)量,不利于生態(tài)環(huán)境。我國電力對煤電的依賴度過大,是當(dāng)前的主要矛盾之一。
從煤炭的替代分析,中國石油、天然氣的進(jìn)口依存度過高,天然氣發(fā)電的發(fā)展空間受到資源的限制,相當(dāng)比例天然氣裝機(jī)適宜于調(diào)峰運行。而我國剩余水電可開發(fā)容量已僅剩約2億千瓦,其開發(fā)難度與造價也日益增加。核電正好彌補(bǔ)了其它能源的不足,發(fā)展核電是我國替代化石能源和改善能源結(jié)構(gòu)的重要途徑。
4.2核電發(fā)展有利于保障電力穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)供應(yīng)
除了綠色、低碳的特點和穩(wěn)定可靠的優(yōu)勢外,核電在經(jīng)濟(jì)性方面也有一定的競爭力。目前我國在運的二代和二代改進(jìn)型核電上網(wǎng)標(biāo)桿電價基本與煤電上網(wǎng)電價持平,低于需要國家補(bǔ)貼的太陽能、風(fēng)能等可再生能源上網(wǎng)電價。
核電發(fā)電成本的大部分是一次性投資的折舊費用和財務(wù)費用,日常運行所需的燃料費、人工費、運行維護(hù)費比較低,即便在包括了乏燃料后處理、廢物處理費用和核電站退役的費用后,合計不足發(fā)電成本的40%。而煤電的燃料成本占發(fā)電成本的60%以上。今后西部水電隨著開發(fā)難度加大和單位千瓦投資的增加,新增水電站上網(wǎng)電價預(yù)計將普遍超過現(xiàn)行的核電標(biāo)桿上網(wǎng)電價。從比較分析與長周期看,核電成本具有一定的優(yōu)勢。
我國三代核電技術(shù)不僅提升了核電機(jī)組安全性,同時兼顧了經(jīng)濟(jì)上的競爭力。三代核電技術(shù)將電廠設(shè)計壽命延長至60年,電廠的可用率提升至90%以上,同時通過延長換料周期、提升機(jī)組容量、提高核電設(shè)備國產(chǎn)化率、降低建造成本等措施進(jìn)一步降低運行費用及造價,保證核電機(jī)組有較高的經(jīng)濟(jì)性。初步測算,我國三代核電進(jìn)入批量化建設(shè)階段后,國內(nèi)核電機(jī)組造價可以控制在16000元/千瓦左右(按不變價測算),與計入環(huán)境成本后的火電電價相比也具備潛在的競爭力。
根據(jù)核電的固有技術(shù)特性,全球主要核電國家都將核電定位為電網(wǎng)基荷電源,電網(wǎng)優(yōu)先消納核電,盡可能保證核電機(jī)組按最大發(fā)電能力穩(wěn)定運行,以提高核電站的運行安全性,同時避免因低負(fù)荷運行產(chǎn)生的核燃料利用不充分浪費資源問題,這也是保證核電機(jī)組電價競爭力的關(guān)鍵性因素。從國外核電機(jī)組的運行情況看,設(shè)備利用小時數(shù)通常都保持在7000小時以上,負(fù)荷因子超過80%。根據(jù)IAEA統(tǒng)計,核能發(fā)電占比較高的法國(占73%)、韓國(占34%)、美國(占19%)2015年核電機(jī)組的年負(fù)荷因子平均分別為75%、85%及90%。法國因為核電占比太高(70%以上),核電機(jī)組適當(dāng)參與負(fù)荷調(diào)整,因此年負(fù)荷因子相對較低。這些國家的核電上網(wǎng)電價相比其它類型電站處于相對較低的水平,對穩(wěn)定電網(wǎng)的整體電價發(fā)揮了積極的作用。
4.3核電“走出去”可拉動相關(guān)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品出口
中國核電產(chǎn)業(yè)走出國門已經(jīng)成為國家“一帶一路”倡議中重點合作領(lǐng)域之一。核電項目投資大、周期長,核電出口對國內(nèi)產(chǎn)業(yè)的拉動效應(yīng)明顯。
以出口華龍一號為例,工程設(shè)計、設(shè)備制造、建安施工、技術(shù)支持均由我國提供,單臺機(jī)組需要的8萬余臺套設(shè)備及其服務(wù)由國內(nèi)200余家企業(yè)提供,可創(chuàng)造約15萬個就業(yè)機(jī)會。出口價格約300億元人民幣。加上數(shù)十年的核燃料供應(yīng)、相關(guān)后續(xù)服務(wù),單臺機(jī)組全壽期產(chǎn)值可以達(dá)到約1000億人民幣,可以有效帶動國內(nèi)一大批設(shè)計、設(shè)備制造、建安企業(yè)和高新技術(shù)企業(yè)走向國際市場,對拉動我國經(jīng)濟(jì)增長和結(jié)構(gòu)調(diào)整的作用十分明顯。
隨著國內(nèi)三代核電建設(shè)的完成和運行經(jīng)驗的積累,三代核電機(jī)組將成為中國核電出口的主流產(chǎn)品。其中,華龍一號按計劃將于2020年建成,2025年前后可能在海外開工建設(shè)一批華龍一號項目,包括:巴基斯坦恰希瑪核電站5號機(jī)組、巴基斯坦穆扎法爾格爾核電站、阿根廷阿圖查核電站、英國布拉德維爾B核電站、羅馬尼亞切爾納沃德核電站等。CAP1400國內(nèi)示范電站建成以后,預(yù)計落戶海外的項目2030年左右有望開工建設(shè)。
核電“走出去”不限于核電站產(chǎn)業(yè)鏈,也可以帶動國內(nèi)核燃料供應(yīng)、工程機(jī)械企業(yè)等“走出去”。以中廣核納米比亞湖山鈾礦為例,在投資總額約20億美元的湖山項目,集聚了中國廣核集團(tuán)、中國核建集團(tuán)、中國兵器工業(yè)集團(tuán)、中國建筑工程總公司、中電建集團(tuán)和中冶集團(tuán)等多家大型央企。中國企業(yè)合同總額約為27億元,其中礦建施工14億元,設(shè)備供貨13億元,帶動了3臺套330噸大型礦用卡車首次出口海外市場,下一步還將繼續(xù)采購20多臺,為中國企業(yè)走向海外提供了很好的平臺。
此外,中國與俄羅斯、法國等核電強(qiáng)國正在積極探討共同開發(fā)第三方市場,以及在土耳其、保加利亞、約旦等核電項目上的合作,也在研究通過股權(quán)并購、工程總承包、戰(zhàn)略投資等方式與斯洛伐克、西班牙、荷蘭等國開展核電建設(shè)、核電站運營等方面的全方位合作。核電領(lǐng)域的國際合作,可以充分發(fā)揮我國的比較優(yōu)勢,取得“雙贏”的結(jié)果,同時也可以帶動和擴(kuò)大中國與核電相關(guān)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品出口。
4.4核電建設(shè)帶動地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展
核電是資金密集、技術(shù)密集、人才密集的特大型項目,也是可持續(xù)發(fā)展的“百年工程”。核電項目從開始準(zhǔn)備到最終退役大致可以分為四個階段。第一階段是前期準(zhǔn)備階段,從項目啟動到廠址準(zhǔn)備,大概要5-10年,投資約10-20億元人民幣。第二階段是工程建設(shè)階段,從核島筏基澆灌第一罐混凝土(FCD)至項目竣工驗收,大概要5年,一個2臺百萬千瓦級機(jī)組的核電項目的投資大約為400億元人民幣。第三階段是核電廠生產(chǎn)運營階段,從機(jī)組建成發(fā)電到退役,壽期60年以上,年發(fā)電收入近100億元人民幣。最后是退役階段,退役和廢物處理要10~20年甚至更長時間,退役基金約為固定資產(chǎn)投資的10%。一個核電項目,從前期啟動到后期退役,全周期約100年、甚至更長時間,資金流前后達(dá)幾千億元人民幣,可以持續(xù)拉動地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
一是核電項目增加了地方財政收入,帶動了地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
核電項目通常選址于經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)。項目開工以后,需要在廠址附近修橋鋪路、開展大量的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)包括通路、通水、通電及通訊,同時通過稅收、就業(yè)帶動地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
浙江秦山核電9臺機(jī)組投運后,每年繳納各種稅費約30億元。截至2016年底,秦山核電已累計繳納國稅294億元、地稅44億元、教育附加費9.46億元。除稅費外,秦山核電支持海鹽社會事業(yè)建設(shè)資金已累計超過7億元,包括基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、助學(xué)、扶貧、文化衛(wèi)生事業(yè)等。
廣東大亞灣核電基地累計繳納各項稅費391億元(至2013年底),其中對地方財政收入的貢獻(xiàn)為154億元。
二是核電項目促進(jìn)了地方產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級。
核電產(chǎn)業(yè)是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。發(fā)展核電為當(dāng)?shù)貛砣瞬艆R集、先進(jìn)技術(shù)和可供共享的基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù),在拉動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、優(yōu)化區(qū)域能源結(jié)構(gòu)的同時,帶動了地方產(chǎn)業(yè)升級。
除國內(nèi)兩大重機(jī)和三大發(fā)電設(shè)備制造集團(tuán)已布局核電主設(shè)備制造基地外,核電產(chǎn)業(yè)鏈可以形成聚集性效應(yīng),形成為核電產(chǎn)業(yè)配套的產(chǎn)業(yè)園區(qū),最大限度地發(fā)揮區(qū)域優(yōu)勢。目前已經(jīng)建成的核電產(chǎn)業(yè)園有南京濱江核電裝備科技產(chǎn)業(yè)園、江蘇靖江核電配套產(chǎn)業(yè)群、上海核電產(chǎn)業(yè)群、煙臺核電產(chǎn)業(yè)園和海陽核電產(chǎn)業(yè)園,帶動了地方材料、機(jī)電、電子、儀表、冶金、化工、建筑等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
以秦山核電站為例,2012年6月,海鹽依托秦山核電基地建設(shè)中國核電城,目前已經(jīng)入住核電關(guān)聯(lián)企業(yè)76家,引進(jìn)核電產(chǎn)業(yè)項目60多個,項目計劃總投資210多億元。
十九大報告明確了全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化強(qiáng)國及其“兩步走”戰(zhàn)略安排。建議以“核電強(qiáng)國”為戰(zhàn)略目標(biāo),著手研究制定我國《2035年核電發(fā)展總體戰(zhàn)略》和2050年核電發(fā)展展望,使之成為國家戰(zhàn)略,通過明確我國建設(shè)“核電強(qiáng)國”的各項階段性目標(biāo),強(qiáng)化科技創(chuàng)新機(jī)制,發(fā)揮我國的制度優(yōu)勢,抓住機(jī)遇實現(xiàn)超越,科學(xué)引領(lǐng)我國從“核電大國”走向“核電強(qiáng)國”。
根據(jù)十九大報告確立的藍(lán)圖,到2035年我國要基本實現(xiàn)社會主義現(xiàn)代化,基本實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境根本好轉(zhuǎn)的目標(biāo),能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化是一項重要的任務(wù),其中增加核電比重是減排二氧化碳的主要途徑之一。根據(jù)我國核電設(shè)備制造施工能力和核安全保障水平,同時避免核電設(shè)備制造業(yè)大起大落,建議今后每年新開工和投產(chǎn)8臺左右三代核電機(jī)組,到2030年我國在運在建核電裝機(jī)達(dá)到1.5億千瓦左右。
當(dāng)前,華龍一號自主化核電示范項目進(jìn)展順利,AP1000核電依托項目已經(jīng)具備裝料試運條件,著手啟動后續(xù)三代核電機(jī)組批量化建設(shè)的時機(jī)成熟,建議盡快核準(zhǔn)國家科技重大專項CAP1400自主化示范項目的開工建設(shè),力爭實現(xiàn)2020年核電裝機(jī)5800萬千瓦、在建3000萬千瓦的“十三五”核電發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)。
建議給予核電一類優(yōu)先發(fā)電的政策,采取措施進(jìn)一步明確核電按承擔(dān)電網(wǎng)基本負(fù)荷方式運行,以充分發(fā)揮核電減排作用。對三代核電依托項目和示范工程,應(yīng)按照首臺套政策給予支持。
目前我國正處于核電發(fā)展的重要時期,政府、企業(yè)、行業(yè)組織應(yīng)共同努力,加強(qiáng)核電公眾溝通,強(qiáng)化主流媒體的科學(xué)的正面宣傳和輿論引導(dǎo),幫助公眾建立科學(xué)理性的核安全觀,提高核電的社會接受度。同時應(yīng)依法嚴(yán)格保護(hù)核電開發(fā)廠址。
我國自主三代核電正處于向國際市場發(fā)展的起步階段,要加快推進(jìn)“一帶一路”市場開發(fā)和布局,形成舉國合力支持核電“走出去”。政府在外交、投融資、政府擔(dān)保等方面共同發(fā)力,統(tǒng)一聯(lián)動,對核電“走出去”給予重點支持。依托自主三代核電批量建設(shè),研究編制自主三代核電國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范;探索建立三代核電“走出去”的國家聯(lián)隊形式,提高我國自主三代核電的國際競爭力。