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美国核能到了关键时刻 后续将如何发展?

北极星电力网新闻中心  来源:中国核工业  作者:李雪峰  2019/3/28 8:45:49  我要投稿  
所属频道: 核电   关键词: 核反应堆 美国 核工业

北极星核电网讯:本文梳理了美国学者Kenneth N. Luongo发表于2018年底的一篇报告中的部分观点,可能有助于相关从业人员对美国核能政策发展方向提前做出预测。

(来源:微信公众号“中国核工业”  ID:cn_industry  作者:李雪峰)

1.美国应该设立用于清洁能源的专项基金,包括将核能作为对投资界释放的信号,即“美国认为核能是一项具有光明前景的技术”“美国除了现有机组以外,还有大量核能发展潜力”。

2.美国现有的机构无法支撑新时期核能的发展,需要政府机关、慈善机构、私营企业和非政府组织协同合作,建立全新的伙伴关系,重新考虑融资模式。

3.美国需要考虑与一些国家共创一个全新的核能伙伴联盟,实现优势资源的组合,这样的组合对其他致力于发展核能的国家将具有极大的吸引力。

4.美国《核能创新能力法》(NEICA)的签署生效体现了积极的发展势头,目前正在考虑其他立法,以便进一步支持美国的先进反应堆技术。

5.美国需要严格挑选一些先进反应堆技术,同时推动这些技术及其市场和治理体制更加积极地向前发展。

6.美国需要彻底掌握已知和新兴的颠覆性技术(如互联网和人工智能)对民用核项目的影响。

7.作者判断,中国的核能发展总体上看是积极和乐观的,但是危机和挑战也逐步逼近。国际多边交流机制的组织形式和运作方法未来可能会发生变化,中国需要深度思考我们参与的目的、价值和贡献。

美国学者Kenneth N. Luongo在2018年底发表的一篇报告《新时期的核能:其未来发展的4个基本政策支柱》中说,核能在21世纪的社会价值对全球各国都将具有重要意义。更新有关核能的相关政策和经济环境的背景知识,在决定美国及世界核能发展的关键时刻,将有助于美国应对来自外部日益严峻的挑战。

Kenneth N. Luongo是“全球安保伙伴关系”(Partnership for Global Security,PGS)的创始人和主席,也是“全球网络倡议”(Global Nexus Initiative,GNI)的发起人,并在全球核安保政策领域内有具有较高声望。他曾担任美国能源部部长的防扩散政策高级顾问,并同时担任美国能源部防扩散与军控办公室主任、俄罗斯和新独立国家核材料安全工作组主任兼朝鲜工作组主任。

他论述了美国在新时期发展核能的4个基本政策支柱,包括核能支持脱碳化、加强地缘政治竞争力、优先考虑创新和技术、促进全球安保和治理等。以下对其部分观点进行梳理,这可能有助于相关从业人员对美国核能政策发展方向提前做出预测。

Kenneth N. Luongo的观点

1发挥核能作为清洁能源的未尽潜力

联合国政府间气候变化专门委员会发布了关于气候变化的报告,该报告指出,与核能有关的“制度偏好”和“社会偏好”的限制因素削弱了其作为清洁能源发挥全部潜力的能力,德国(制度偏好)和日本(社会偏好)就是两个典型的例子,结果都是导致了碳排放量的增加。

德国有望在2025年前花费5800亿美元对其能源系统进行重大调整,但可能无法在2020年前达成其温室气体排放目标。德国负责监督能源转型的政府委员会负责人表示:“人们对可再生能源将发挥作用一事所抱的希望过高。”

在日本,48个核电站的发电量在发电总量中所占的比重一度达到了29%,但在福岛核电站事故之后,仅仅只留下几个电厂仍在运行。为了弥补缺口,尽管可再生能源所占的比重已经从8.8%增加到了15%,但化石燃料和碳排放的比例也不断攀升。

美国麻省理工学院在其发布的《核能在限碳排世界中的未来》中认为,除非将核能有意义地纳入低碳能源技术的全球组合,否则气候变化的挑战将变得更加困难和成本更高。然而,要使核能成为主要的低碳能源,需要解决成本和政策的问题。

清洁能源(Carbon-free Energy)也即绿色能源,是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源,它包括核能和“可再生能源”。市场需要重视核能作为清洁能源的地位,而不仅仅是关注最便宜的能源或可再生能源。Kenneth N. Luongo认为,清洁能源标准应该在美国国家政策中有所体现。

针对未能限制全球升温对世界各国经济造成的风险,需要为决策者提供更真实生动的说明信息。全球升温使全球100亿人口和价值500万亿美元的财富处于危险之中,人们不该对此无动于衷。

Kenneth N. Luongo认为美国现有的机构尚无法支撑新时期核能的发展,需要政府机关、慈善机构、私营企业和非政府组织协同合作,建立全新的伙伴关系,重新考虑融资模式,创建推动核能发展的新联盟。

2与他国结盟竞逐全球市场

Kenneth N. Luongo提到,俄罗斯国家原子能公司(ROSATOM)已经在44个国家建立了业务关系,并已在6个国家中建造了核电站。其“建设-拥有-运营”的措施对新兴拥核国家具有巨大的吸引力,而私营企业难以与之竞争。得益于其自身的核能建设计划,中国也有望成为本世纪中叶最大的核电机组运营者。

他认为美国应该设立用于清洁能源的专项基金,包括将核能作为对国际投资界释放的一个信号,即“美国认为核能是一项具有光明前景的技术”。同时美国还需要考虑创建一个全新的核能伙伴联盟,特别是在美国、加拿大、日本、韩国、法国、英国和印度之间,以与俄罗斯和中国抗衡。

他建议,美国及其盟国建立的这个核能联盟以相互合作而非内部竞争的方式,实现优势资源的组合。一些国家在核能的硬件领域更加擅长(生产和供应链),而另一些国家在软件领域则表现得更加突出(设计、管理、运营、监管和培训),这样的组合对其他致力于发展核能的国家将具有极大的吸引力。

同时,他也建议启动一项国际倡议,促进核能和平利用的观念更新与普及。倡议包括:为美国国内外的核行业教育和培训提供资金,以便帮助市场做好准备并为业务运营提供支持;与新兴拥核国家一起支持国际原子能机构(IAEA)扩大其工作范围;将“反对在民用商业中使用核裂变材料”的原则纳入其理念之中;为投资界提供更多了解核能的活动,以便吸引私人和公共资金;推进小型模块化反应堆(SMR)和先进反应堆开发;关注核能在21世纪作出的各种积极贡献;等等。

3通过一体化方案为先进反应堆提供全面支持

美国《核能创新能力法》(NEICA)的签署生效体现了积极的发展势头。目前正在考虑其他立法,以便进一步支持美国的先进反应堆技术。目前缺少的是一体化的“政府整体”方案,这些方案可为先进反应堆的融资、开发和部署提供全面的支持。这一框架最好能由行政部门负责制定,以确保所有利益相关者和问题都能被纳入其中,但目前美国国会仍占据主导地位,因而往往受到其管辖权的限制。

Kenneth N. Luongo认为,美国特别需要向投资人士释放一个强有力的明确信号:先进的核能技术非常重要,而政府部门也乐于与投资人士展开合作。需要明确小型模块化反应堆和先进反应堆对未来的重要性。需要告诉投资者美国除了现有机组以外,还有大量核能发展潜力,以吸引私营公司更多的资金。美国国会和行政部门也必须提供更多资金,以便为下一代反应堆的发展提供全面支持。

此外他建议政府需要对先进核能技术进行筛选、明确路线。美国需要严格挑选一些先进的技术,同时推动这些技术及其市场和治理体制更加积极地向前发展。目前已经出现了许多先进的反应堆设计方案和相关公司,但并未明确突破性的前进道路。市场(而不是政府)才是最终的仲裁者,但如果没有对投资人士的明确激励,那么漫无目标的长期方案将令人丧失动力,从而失去重点。

4不令颠覆性技术危及核项目

从历史上看,作为主要核供应国的国家已经制定了全球治理规则。当把目光投向轻水堆(LWR)以外的先进反应堆时,这个问题将变得尤为重要。美国需要彻底掌握已知和新兴的颠覆性技术(如互联网和人工智能)对民用核项目的影响。

Kenneth N. Luongo认为,美国应该与其主要核能盟友就“为所有核基础设施提供高水平的统一保护并确保其免受网络威胁”展开对话;这些国家还应该针对“人工智能等技术将如何支持或破坏民用核项目”展开讨论;先进反应堆的设计人员和国际原子能机构需要在早期设计阶段,以集中有效的方式互动交流,以确保新型的反应堆不会成为核武器扩散或全球安保的威胁。

对我国的启示

美国坚持核能技术全球领先的战略,但是由于市场因素,其战略已经从引领和促进全球核能发展转化为限制竞争对手;法国和日本国内发展乏力,虽然成立了合资公司并有相关合作开发计划,但是所策划的合作计划和项目均没有实质性进展,包括Atmea和钠冷快堆等;韩国核电发展一直比较成功,并实现了技术出口,但是现任政府的弃核政策也开始影响到未来走向。

中国与俄罗斯是目前国际上最活跃的核能发展大国。过去30多年的引进、消化、吸收也给我国自主技术带来了帮助和冲击,同时,多国引进技术的结果使我国的设计和制造单位更能够兼收并蓄。目前核电的自主化和国产化水平已经有长足进步,已经拥有了可以实现技术出口和与国际上最先进的核电技术产品相竞争的能力,比如我们已经出口的“华龙一号”堆型。

中国正全面实施国家创新发展计划,有积极但是谨慎的核能发展战略和规划,在核能领域压水堆和快堆方面进入国际第一方队,其他方面也在全面跟踪。

中国的核能发展总体上看是积极和乐观的,但是危机和挑战也逐步逼近。核电经济性是最大的挑战。虽然还有市场发展空间,但是随着可再生能源的成熟和降价,核能发展空间受到挤压并见到天花板。核能技术上也从跟随到并跑阶段,但是在关键技术和核心材料等领域还受制于人,在基础科研、新技术和新概念开发方面还有“近一代”的差距。

建议我国密切跟踪国际形势变化和影响,积极调整核能合作策略和布局;按照十九大确定的国家发展战略,以我为主、创新发展;加强国内资源协调和管理,充分利用好国内的核电发展形势,利用好国内已有的研发基础设施和科技工业基础;突出重点、聚焦关键技术和问题,交叉和共性技术难题将成为未来研究的重点,基础材料、数字和仿真、标准规范、监管方式和验收准则要给予重视。

三代核电技术方面,中国示范了目前国际上主要技术方案,钠冷快堆和高温气冷堆示范项目也是国际上高度关注的活动,SMR示范项目也已经立项,各个示范项目进展和经验反馈是行业界共同关注的,建议要充分重视和利用好国际国内资源,按照大科学工程、国际合作项目的思路拓展项目的内涵和外延。国际多边交流机制的组织形式和运作方法未来可能会发生变化,中国需要深度思考我们参与的目的、价值和贡献。

(作者单位:中国核能行业协会)

参考文章

1. Nuclear Power in A New Era:Four Essential Policy Pillars for its Future, Kenneth N. Luongo

2. 田佳树在“2019年度中国参与GIF工作研讨会”上的发言

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