第三代核電變貴了

    溫鴻鈞(中國核能動力學會經濟專業委員會主任)

　　世界核電復蘇呼聲高漲，第三代核電進入實踐驗證和全球競爭階段，但核電的經濟性將是決定核電能否順利復蘇的關鍵。最新信息顯示，三代核電建設“比投資”(每千瓦發電量的投資額)大幅上漲，這必將嚴重影響核電在包括中國在內世界范圍的復蘇和發展，應予高度關注。

　　美法俄中四國核電技術經濟性差異巨大

　　一、西屋AP1000建設項目“比投資”高達每千瓦3000歐元

　　● 美國佛羅里達州Levy核電項目

　　據2008年8月4日世界核新聞消息：美國Progress Energy公司已向美國核管理委員會(NRC)提交了在佛羅里達州Levy County新建兩臺110萬千瓦AP1000機組核電建設項目的建造運行許可證的申請。該項目設想于2016、2017年建成，總投資140億美元，扣除320公里輸電線路投資30億美元，核電廠工程總投資為110億美元。“比投資”為5000美元/千瓦The total cost of the Levy project is put at billion, including billion for around 320 km of transmission line。按匯率1∶1.5折算為3333歐元/千瓦。

　　● 美國南卡羅來納州VC-Sumer核電項目

　　據世界核協會(WNA)2008年8月的信息資料《美國核電》中所披露的信息，在南卡羅來納州的VC-Sumer 將興建兩臺111.7萬千瓦AP1000機組，由南卡電力煤氣公司和杜克能源公司合作建設，2007年12月31日向NRC提交建造運行許可證的申請，設想于2016、2019年建成，同西屋電氣公司簽訂總承包合同，總投資為98億美元，折合“比投資”為4387美元/千瓦。按匯率1∶1.5折算為2924歐元/千瓦。

　　● 美國喬治亞州沃格特爾核電項目

　　由南方核電運行公司和喬治亞電力公司合作，在喬治亞州沃格持爾擴建兩臺110萬千瓦的AP1000機組，設想于2016、2017年建成，目前已同西屋公司簽訂總承包合同。業主公司已于2006年8月15向NRC提交建造、運行許可證的申請， NRC要求上報西屋公司AP1000的設計資料，對其設計修改作全面審查。

　　據世界核協會(WNA)2008年8月的信息資料《核電的經濟性》透露，喬冶亞州電力公司2008年中的財務分析報告顯示，如果資金由自已逐步提供，項目總投資為96億美元，否則為140億美元，那么“比投資”為4363美元/千瓦至6360美元/千瓦。按匯率1∶1.5折算為2909—4240歐元/千瓦。

　　以上美國三個項目，均使用西屋公司的AP1000第三代核電技術，“比投資”在3000歐元/千瓦左右，可能還會更高。

　　二、法國阿海琺EPR建設項目“比投資”約2000歐元/千瓦

　　● 芬蘭第五臺核電機組

　　2002年5月，芬蘭議會以107票對92票批準建設的第五臺核電機組，要求在2009年前實現商業運行。招標選用法國阿海琺公司(AREVA)的第三代160萬千瓦EPR機組，總承包合同固定價總投資30億歐元。廠址在已有兩臺沸水堆的奧爾基盧奧托島廠址上擴建，2005年5月開工建設。但建設中多次發生質量事故和存在設計問題(抗飛機撞擊能力等)，多次延誤，工期推遲兩年，總投資增加50%達到45億歐元。“比投資”由1875歐元/千瓦增加到2813歐元/千瓦。

　　● 法國本土弗拉芒維爾3號工程

　　芬蘭第五臺機組因建設問題較多，難于完成第三代EPR核電技術首堆工程整體驗證和經濟示范的任務，阿海琺和法國電力決定啟動法國本土的弗拉芒維爾3號機組，建設163萬千瓦的EPR機組，于2007年底正式開工。總投資33億歐元，“比投資”為2000歐元/千瓦。但2008年6月20日世界核新聞網的消息稱，弗拉芒維爾3號工程開工不久也發生了嚴重質量問題，法國核安全機構ASN責令法國電力公司于5月23日停工整改，近一個月后經ANS同意后方才復工。EPR機型“比投資”的目標是2000歐元/千瓦，但從目前看難度很大。

　　三、俄羅斯AES-2006型“比投資”1500歐元/千瓦

　　● 2008年6月25日世界核新聞消息，俄羅斯沃羅涅日(Novovoronezh)第二電廠建設兩臺117.2萬千瓦的WWER-1200級AES-2006型機組，于6月23日澆灌第一罐混凝土正式開工，計劃于2012、2013年建成投產。又據世界核協會(WNA)2008年8月的信息資料《核電在俄羅斯》中介紹，該項目2007年6月簽訂總承包合同，總投資為50億美元，“比投資”為2133美元/千瓦，按當時匯率，折合1568歐元/千瓦。

　　● 據2008年3月13日Nucnet網站報道，atomenergoproject贏得了列寧格勒二廠兩臺AES-2006機組建設項目的招標，合同價值1360億盧布(合36億歐元)，折合“比投資”為2426美元/千瓦或1532歐元/千瓦。

　　● 保加利亞Belene核電站兩臺百萬千瓦機組，俄羅斯用AES-92型中標，2008年1月簽訂合同，不包括首爐核燃料費的總造價39.97歐元，折算“比投資”為2000歐元/千瓦。

　　AES-2006型是WWER-1000級AES-91型和AES-92型基礎上擴容至120萬千瓦的機型。AES-91型首臺機組為中國的田灣核田站，已建成投產運行良好。AES-92型首臺機組為印度庫達庫拉姆Kudankulam核電站，即將于2009年底建成投產。AES-2006型是滿足第三代要求的漸進型先進壓水堆。

　　俄羅斯已確定AES-2006型為今后發展的主力機型，已開工1臺，列入計劃建設的10臺，建議在2020年前建成17臺。沃羅涅日的兩臺是系列建設中的第一個項目，以印度庫達庫拉姆核電站為參考；第二個項目列寧格勒二廠的兩臺比沃羅涅日項目晚一年，于2013、2014年建成，以中國田灣核電站為參考。

　　俄羅斯國內所建設的滿足三代要求的漸進型壓水堆AES-2006型，“比投資”約1500歐元/千瓦。但對外出口價格要高得多，達到2000歐元/千瓦以上。

　　四、我國自主建設二代半機型“比投資”1100歐元/千瓦左右

　　我國紅水河核電站四臺108萬千瓦二代改進型CRP機組，總投資493億人民幣，“比投資”為11412元/千瓦。按2008年8月16日的匯率折算，合1662美元/千瓦或1126歐元/千瓦。

　　中國自主設計建造的秦山二期工程，“比投資”為每千瓦11000元人民幣，按當前匯率折算約1100歐元/千瓦。由兩環路的65千瓦級擴大到三環路的百萬千瓦級，因規模因素作用，“比投資”還可能降低。

　　總之我國自主建設二代改進核電，“比投資”約1100歐元/千瓦。

　　基于以上信息可知，中國自主建設二代改進機組的經濟性比國際三大三代機型都好。建一臺AP1000幾乎可建3臺百萬千瓦級國產機組；建100萬千瓦的EPR，幾乎可建200萬千瓦國產機組。

　　按照中國政府規劃，到2020年，全國核電裝機將達到6000萬千瓦，其中新建成約5000萬千瓦。如果新建項目全部采用美國西屋公司AP1000機組，按“比投資”3000歐元/千瓦，則總計需資金1500億歐元。如果全部采用自主國產機組，按1100歐元/千瓦計算，則共需資金550億歐元。兩相比較，采用AP1000機組，將多花約950億歐元，近1萬億人民幣，接近2007年度我國財政收入(5.13萬億人民幣)的1/5，如此巨大的建設資金量，將嚴重阻礙核電在中國的發展。

　　高額“比投資”也將使中國核電喪失對煤電的競爭優勢。我國自主國產核電，在煤價市場開放條件下，我國東部沿海及部分內陸地區，對煤電不同程度都有競爭優勢。但對高“比投資”的AP1000而言，假定其他條件不變，只考慮每千瓦投資由1100歐元增加到3000歐元，那么單位發電成本和上網電價將翻一番，核電將全面喪失對煤電的經濟競爭優勢。

　　事實上，除發達國家和石油出口富國以外的發展中國家，發展AP1000、EPR等高“比投資”三代核電，資金是個難于承受的負擔。而這些國家和地區發展核電又是世界核電復蘇發展的重要部分，也是通過發展核電減排溫室氣體的重要部分。三代核電的高“比投資”，將成為核電復蘇和緩解全球氣候變暖的障礙。

　　把握安全性和經濟性的平衡

　　發展核電，要確保安全，這是無疑的，安全是核電發展的生命線。但經濟性也十分重要，不經濟，核電也難于發展。提高安全性是要代價的，會造成經濟性的下降。IAEA《核電安全的基本原則》中指出：“無論怎樣努力，都不可能實現絕對安全。”其安全的本質是利益和代價的平衡，即要找到安全性與經濟性的平衡點，在滿足安全水平條件下提高經濟性。

　　為了找到這個平衡點，美國核管會(NRC)提出了定量的安全目標：1.對緊鄰核電廠的正常個體成員，由反應堆事故導致立即死亡風險不超過美國社會成員面對其他事故導致立即死亡風險總和的千分之一；2.對核電廠鄰近區域人口，由核電廠運行導致癌癥死亡風險不超過其他原因導致癌癥死亡風險總和的千分之一。基于這兩個目標，進而推斷核電廠安全目標的指導值，大規模放射性釋放的概率低于每運行堆年10—6次。2001年NRC又作了新的評估，認為大規模放射性釋放的概率低于每運行堆年10—5次、堆芯嚴重損壞事故概率低于每運行堆年10-4次，就可以滿足兩個定量的安全目標。也就是說二代核電是足夠滿足安全目標要求，而三代核電把二代核電的10—5、10—4兩個概率變為10—6、10—5，，屬于“超安全”。

　　三代核電提高核安全標準，這是核電機型開發商和電力公司提出的，并非核安全審評機構制訂的標準，美國核管會仍按原來的標準審評。2006年初NRC主席J.Diaz在IAEA莫斯科會議上指出：美國二代核電安全是有保證的，“除個別安全指標外，我有充分信心認為，美國核能工業有充分的安全裕度，NRC的監管對公眾健康安全、環境國家安全有合理的保證”。

　　2008年4月，美國核管會已批準了104臺核電機組延長20年運行壽期的牌照。自1977年以來，NRC已批準了119個提升核電機組發電容量的申請，In total, these uprates have added 5347 MWe of ca共增加容量534.7萬千瓦。預計到2013年還有26項申請，增加容量181.4萬千瓦。NRC還審批了一些二代核電機型的技改項目和停建工程的復建項目。

　　2007年，美國運行核電站創造了一系列最佳業績，實踐證明二代核電安全水平是可接受的。三代機型進一步提高安全標準，把兩個概率降低一個數量級，可能是造成“比投資”大幅上漲的重要原因。

　　從目前看，在中國三代核電招標中贏得先機的西屋公司AP1000，“比投資”不僅極端昂貴，而且尚有更大的不確定性。第一，AP1000的設計尚未固化，2007年5月其機型重大設計修改方案已經報美國核管會審批，審批結果到2010年3月才能公布；第二，尚未有報道顯示AP1000應做的大型水力模擬試驗、流致振動試驗、屏蔽泵的運行壽命試驗等的驗證工作完成。基于尚未固化的設計，其投資費用的測算必然存在較多變數。供應商提供數據可信度往往較低，需通過項目業主和投資方的補充修正，才能更切合實際。上述經美國投資方修正后的數據提高了可信度，但明顯與西屋公司一直宣傳的“采用非能動安全、簡化系統設備、省掉大量泵閥及電纜、經濟性較好”相反，“比投資”約為我國國產機組的3倍，約為法國阿海琺EPR的1.5倍。

　　AP1000的非能動安全和簡化設計理念較好，屬革新型設計，簡化設計有降低投資的一面，但也有因設計變動多，采用新技術、新設備、新材料多，給研發和成熟性增加了困難。在1990年代的前一輪競爭中，西屋公司推出的60萬千瓦AP600，就競爭不過130萬千瓦級的漸進型先進輕水堆ABWR和system80+。GE公司的ABWR被日本接受，完成了首堆工程建設；ABB-CE的system80+得到韓國的認同，建立了長期合作關系。AP600無人接受，其高“比投資”和業主對非能動技術成熟性的疑慮是兩大原因。

　　事實上，三代核電的經濟性差，在本世紀初已為人所關注，并發出過警示的信號，但尚未引起應有重視。

　　2000年1月，在確定發展四代核電技術的九國(阿根廷、巴西、加拿大、法國、日本、韓國、南非、英國、美國)政府代表研討會上發表的聯合聲明中，提出了“第三代核電技術的經濟性必須改進”的觀點。當時國際上的核電建設“比投資”大致是2000—2500美元/千瓦，九國政府希望能降到1000美元/千瓦以下。

　　21世紀初，美國能源部為復蘇核能，提出了“核能2010”計劃，計劃在2010年前開工建造18臺核電機組。為選定推薦發展的核電機型，能源部倡議由杜克能源公司、南方核電公司等單位的13名專家組成“近期項目實施組”(NTDG)，對已有機型評審選定，作為2005年后系列發展的機型。專家組2002年拿出了評審報告《美國2010年部署新核電廠的路線圖》，對已有機型按“可行”、“大致可行”、“可能可行”和“不可行”四個等級做了評定，認為出于經濟性原因，第三代核電不僅無法與煤電競爭，就是與天然氣發電也沒有競爭力，報告建議不宜興建新的核電站，評為“可行”的GE公司ABWR機型也未予推薦。此后，美國的電力公司對投資建設核電持觀望態度，18臺機組無一開工，致使“核能2010”計劃夭折。

　　中國發展三代核電必須規避

　　經濟風險

　　目前國際上最熱門的兩種三代機型，西屋公司的AP1000和阿海琺的EPR，其成熟性和經濟性都有尚未解決的問題，尚未具備標準化批量規模建設的條件，尚有相當的技術風險和經濟風險。為此，我國引進技術和進口建設這兩種機型的核電站，其著眼點應是引進技術，即引進一些為我所用的先進技術，掌握引進機型的設計、制造、建設和營運技術，在經濟上可同二代改進機型相競爭后，才能轉入產業化發展。

　　要關注美國幾個AP1000項目的建設和投資信息，以及美國其他核電項目的建設投資和經濟分析數據，分析其數據的真實性和可靠性；要密切注意法國和芬蘭兩個EPR建設項目的進度，客觀分析其所出現問題的原因、性質和影響，投資增加50%的原因，以及以后再出現問題的可能等。根據EPR和AP1000的實際進展，冷靜而科學地評價它們的成熟性，才能規避和減小可能的經濟風險。

　　目前三代核電機型尚在選型、驗證、走向成熟的過程中，我國要堅定不移的加快已掌握自主技術的二代改進型機組的產業化發展。同時以國際三代核電技術為方向，以我為主，結合技術引進，自主研發創新，加快三代技術的掌握和自主品牌的創立。