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杨汉新:英国HPC核电站项目放行预后及核电进军西方浅谈

发布时间:2016-10-26 19:01 原作者:杨汉新   来自: 知名能源专家_新浪博客

2015年10月21日下午,习主席访问英国的一场商业重头戏 - 中英工商峰会拉开序幕。在习近平主席和卡梅伦首相的见证下,中广核集团(CGN)董事长贺禹和法国电力集团(EDF)首席执行官Jean-Bernard Levy在伦敦正式签订了1995年后英国首个核电站项目 - 欣克利角C(HPC)的投资协议,中广核牵头的中方联合体将与EDF共同投资兴建HPC项目,并共同推进塞兹韦尔 C(SXC)和布拉德韦尔B(BRB)两大后续核电项目,其中BRB拟采用中国自主三代核电技术华龙1号。

 

CGN主导的中方联合体和EDF将分别占该项目股份的33.5%和66.5%。英中宣称进入商业和外交关系的“黄金时代”,习主席将中国投资HPC誉为双边合作关系的“旗舰项目”。

2016年7月28日,EDF召开的特别董事会以多数通过了HPC项目最终投资决定,并授权公司首席执行官维签署相关合同和协议。就在CGN、EDF和英政府原定7月29日举行项目签字仪式前几个小时,冰冻好地香槟酒在临时搭成的大帐篷里准备开瓶前,英国政府表示暂缓对该项目作出最终决策。

 

一时间,各种评论甚嚣尘上。从立项到现在已经10多年的HPC项目能否逃脱夭折的命运,最终修成正果,众说纷纭。国内同胞和CGN更是担心,不会是习老大和卡梅伦去年10月喝的啤酒变味发苦了吧?

2016年9月15日,英国政府终于批准,绿灯放行了!梅姨的这份迟到的大礼肯定让CGN的中秋过得格外嗨皮(happy)!

HPC项目是势在必行

其实HPC项目可以说是箭在弦上,不得不发,正如前文(核电系列-1)所述,是基于以下原因:

1) 由于法国在欧盟内举足轻重的地位,停掉这个项目会损害英法关系,也将会深刻影响到英国启动脱欧程序后与欧盟的的谈判。

2) 与中国的关系会退后,过去6年来中国大陆在英国的投资大幅增长了5倍,而且在去年习老大访英后,势头更旺。虽然绝对数字不是很大,但增速惊人。由于英国的地理位置不在一带一路的主干道上,如果不积极主动,担心会成为“边缘区域”

3) 必须替补将要退役的老核电站,虽然建设周期短的燃气联合循环电站在时间上可以替补,但却不能满足碳排放减少的要求

4) 可再生能源由于受到自然条件波动性的限制,现阶段还不能提供持续稳定的电力供应,暂时还真没有什么候补的可选项。

5) 如果英国政府此时决定停止这个项目,那么EDF就会追讨20多亿英镑的前期投入,特雷莎·梅再作决定时不得不考虑这一点,所以现在对这个项目的投入就考虑了这20多亿的discount,所以相对就没有原来那么贵了。

 然而在这个项目暂停的48天里,特雷莎·梅可谓是收获颇丰:

1)   国内立威和加强政绩:强势的特雷莎·梅必须要借几件事情树立自己的新政形象,显示充分掌控内阁的强势,而不会仅仅是萧规曹随。卡梅隆在脱欧公投后辞去首相时说会继续当后座国会议员的,但在特雷莎提出重点中学(Grammar School) 计划后,卡梅隆辞去国会议员(这厢没有太上长老一说),因为前首相是反对这项计划的。

HPC项目也是其杀威棒之一,现在增加上去的附属条款中包含了政府要拥有的特殊股,如同早年在国营公司私有化时对一些关系到国计民生和国防的公司所持有的“金股”,虽然不参加分红,却具有一票否决权,以加强对HPC核电站的控制。这样既平息了一些反对声音,又约束了EDF不得随意处置新核电站,不管是在建成前或是之后的运行中。这必将为她在下一届大选中赢得加分。

 

2)   外交契机:虽然HPC项目在48天后就绿灯放行了,看似没有变化,但其实特雷莎却以此为契机与法国和中国的政要们密切了关系,尤其是这个项目成了G20会议上与习老大会谈时的见面礼。用前任送过一次人情的回锅肉作大礼,此举更让我对这位梅姨的能力看高一筹。

 HPC项目预后及进军核电强国

在原来的计划里,HPC只是系列项目的第一个,这第一个项目基本无变地放行了,是否后续两个项目(SXC的EPR 和BRB的HPR1000)也能如此幸运呢?笔者认为未必,可能会有较大的变动,甚至未必能全部实施,应该及早关注并考虑预案。这是因为:

i.    电力供应的缺口衔接了,各方矛盾暂时得到缓和,政府也就有了缓冲期可以做更多的考量和选择。这正合我预期的一样,现在放行的只是第一个项目。后续项目能否全部放行尚未可知,既就是放行的话担保电价也很难保持在£92.5/MWh(2013年10月敲定)。这是因为核电经济性受到一系列影响,包括下面这些因素:

a)   低油价的影响。当高盛在2007年初发报告预测石油价格会很快冲上200美元/桶时,那时世界各地的核电项目真是可以用雨后春笋般来形容。因为在当时众多的技术经济分析报告中认为在油价高于100美元时,核电的商用价值就能凸现。只是油价在冲到147美元后就掉头向下,一度跌到30美元以下。后来又在2011-14年间多次徘徊在100美元以上,随后由于世界经济放缓、美国页岩气/油的大举开发,不仅基本满足自需,还能出口、伊拉克油产的恢复、伊朗石油出口制裁的解禁等等,供大于需,油价掉头向下,又一度跌到30美元以下,并长期在40-50美元徘徊。北美天然气的价格从2012年的14美元/百万英热单位居然一度跌到不可思议的2美元以下。虽然石油输出组织等预测油价在今后几年会大幅上涨,但这只是一厢情愿,笔者大胆预测在今后20年甚至更长时间油价都不会超过100美元。

b)   探明石化燃料储量的增加。20世纪70年代的石油危机是预测石油还能够用30多年,如今50多年过去了,不仅探明的油气的储量在增加,新的石化燃料的形式也在增加,诸如油砂,可燃冰等等,开采技术和效率在不断提高。也许可以大胆的估计,油气也许可以够用100多年。

c)   能源利用效率的提高。

d)   可再生能源技术的提高和成本的降低,以及储能技术的进步将使可再生能源经济性大大提高。英国的可再生能源发电量已达20%,德国已达到35%。未来储能技术的长足进步将使可再生能源的间歇性不再是制约因素。

ii.    日本福岛核事故后的恐核心理,和由此而衍生的安全措施强化,增加了核电建设的成本,降低了核电的经济性。在2004年乌克兰断气时,各国都表示要大幅提高核发电量比例,尤其是法国说要达到85%。但在2011年3月日本福岛核事故后,其严重后果和不可预测性给世人心理产生了巨大的阴影,各个国家又重新评估核电风险,导致了德国、奥地利和意大利等国家的弃核,法国也将其目标由85%下降到了50%。

iii.    然而必须考虑到能源供应方式和来源的多样化,核电仍有其重要性,是政府能源平衡政策的重要部分。

iv.    政府现在有了缓冲时间,能更从容地评估其他清洁能源的可靠性和经济性。

a)   在商定HPC的担保电价为£92.5/MWh时,太阳能、离岸风能和潮汐能发电的成本还远高于核能,但近几年这些可再生能源发电技术的长足进步及产能过剩,是建造成本和运行费用与核能的可比性大大提高。以太阳能为例,当笔者2011年在屋顶安装太阳能板的时候,每发一度电补贴0.43英镑,后来降到0.21英镑,现在是0.15英镑。之所以如此大幅降价,是太阳能板的价格由于产能过剩而大幅降低,安装成本降低后,政府鼓励清洁能源的补贴也就相应降低了。

b)   英国政府在2015年11月由能源和环境变化部推出一个2.5亿英镑经费的5年研发计划,支持初始投资小,建造周期短,造价低的中小型反应堆(SMR)的开发。有30多不同的堆型/容量竞争,包括比较看好R-R公司由潜艇反应堆衍生的220MW反应堆,以及已经得到美国能源部资金支持的NuScale Power公司的50MW 反应堆(可最大由12个模块构建成 600MW的电站)。这些SMR的目标价是在£75/MWh或以下。毫无疑问,这些中小堆型的核电站将冲击和挑战大型核电站。

v.    后续核电站的数量可能会低于前期的预计

就英国而言,核电占比20%左右(也就是目前的核电发电量)是合理的。但就目前已经完成和正在进行GDA的3家供货承建商设计的6个核电站(EDF和CGN:两个EPR核电站各3.2 GW, 一个HPR1000R核电站2GW; HNP:两个ABWR核电站各2.8GW ; NuGen:一个核电站3台AP1000机组),加上运行寿命还有40年的SXB核电站的1.3 GW,这总共就18.3GW了。按照现在发布的信息,HPC核电站建成后可以满足7%(这个数字似乎有点偏大)的电力需求,这18.3GW就能满足40%的电力供应,即就是考虑到机组维修,也还有30%多。因此笔者很怀疑这6个核电站是否能够全部上马。

因此作为EDF & CGN团队的第3个项目的BRB(两台HPR1000机组)核电站,存在着是否能上马的风险。

vi.      即就是最终能上马,能取得的担保电价肯定会低于£92.5/MWh,很可能在上面讲到的SMR的目标£75/MWh左右。当然以中国制造的价格和中国项目建设管理的水平,在这个担保电价下的利润空间依然可观。但是必须要考虑到文化的差异、环境保护法规和劳工保护法规及工作时间的限制,会导致成本的上升和建设周期的延长。日立公司(HNP的母公司)在介绍其在建设志贺核电站时天下了大雪,工人们到了工地先清理积雪,然后接着就施工。这要是在英国,没有清理积雪一说,直接打道回府,或者根本就不来工地。凡此种种必会导致建造成本的上升。

 HPC项目争议已经尘埃落地,绿灯放行了,这是中国核电走向海外的一个标志性的事件。虽然此前已经有了几个海外项目,但主要都是援建性质的,这次是真正意义上的出海,是中国成为核电大国的里程碑事件。

成就核电大国之梦已经启程,应该充分利用这个在核电第一世界HPC核电站项目的机会,积极参与,借鉴提高,优化完善,以求跻身核电第一世界,并雄踞塔尖。

 积极参与HPC项目的供货和建设管理

据笔者所知,在早期的投资参股谈判中,中方知识资本投资,EDF是不希望中方参与供货和项目建设的。后来随着入股份额的增加,情况应该有所改善。

虽然近日公布的消息中没有提及,但英国政府肯定会对HPC项目的建设工期有所要求,或者对不能按期完工有惩罚性措施,这应该成为中方加大参与机会的契机。因为芬兰的OL3 EPR 核电站和法国的FA3 EPR核电站一再延期,而后开工的中国的台山EPR核电站项目却远远地走在了前面,广核在项目建设和管理方面的经验将会在HPC核电站建设中有所倚重,这必为加重介入比例提供了机会,由HPC项目建设积累的经验将对后续项目尤其是BRB顺利实施提供保障。

 充分利用UK GDA完善和优化华龙1号的设计,并以此审查CNP1000, CPR1000等的设计,并做出相应的优化和改进

英国核能监管机构ONR在国际核能监管领域有非常好的声誉,是出了名的保守严谨。当年在SXB核电站引进美国西屋压水堆时,将紧急冷却系统由两列升级为4列。在HPC 项目EPR 的通用设计审查(GDA)时,尽管芬兰的OL3 EPR核电站和法国的FA3 EPR核电站已经在建,而且中国引进EPR的台山核电站也已经开工,ONR依然提出了30多项疑问/修改。西屋的AP1000已经通过美国核管会的审查,并已经在中国三门和海洋开工,ONR也依然提出了50多项疑问/修改。笔者曾参与西屋的提交给ONR一项改进设计的审查,原设计假设在失去反应堆冷却给水后而启动的被动冷却循环系统的水池(IRWST)在冷却过程中产生的蒸汽凝结水只有10%损失了。ONR对此有怀疑,要求有实证,西屋后来做模型实验以及计算,并在设计上作了改进,将凝结水损失控制在20%以内。笔者参与的协助ONR日立ABWR的GDA审查,尽管在日本已经有4台机组在运行,审查的严谨苛刻远远出乎日立的预计。

通过英国GDA的审查,完善和优化华龙1号的设计。利用英国ONR在国际核电GDA审查严谨的良好声誉,取得国际经验和“一流核电强国GDA审查通过”的优势,走向世界其它市场时就会顺利很多,同时也减少国际上其它国家(环保、绿党、以及不友好团体)和竞争者的反对声音。

只是在国内广核(防城港)和中核(福清)有各自的华龙1号示范堆,但如果要走出海外,应该是融合的技术,因为从国家的战略高度,这个GDA决不会只对英国市场,而是一个很好敲门砖,籍此打开全球市场。但如果在技术融合前各自为阵,将分散这一优势。肯定会影响华龙1号的国际的声誉,以至于让外方感觉到不和谐,不利于项目的后续发展。笔者知悉今年6月已经有两家英国公司参与咨询,协助华龙1号UK GDA初步的 PSR准备,真切希望是基于融合后的版本。

同时华龙1号的GDA审查意见,还可以为以前的2代和2代半技术的核电站改进作借鉴,使其更加规范化,使中国的核电站更加安全。

 核电大国需要自己的设计/制造/建设/运行标准

要作为核电大国,要出口,要走向世界,就要尽快有自己的设计/制造/建设/运行标准。笔者知道这项工作正在进行,只是需要加快进度。有些不妨暂时搬用,在实践中逐步修改和提高。其实法国、日本和南韩等国的一些核电标准,都是基于美国的标准,甚至序号都相同,但这并不妨碍他们成为核电大国,尤其是法国。

 作为核电大国,核监管透明度需要提高

1986年笔者在日内瓦参加国际核电会议时,有幸认识当时的国家核安全局(NNSA)局长姜圣阶院士,得到许多教诲。姜院士曾邀请笔者在学位读完后加盟国家核安全局。后来由于种种原因也包括1989年的学运,阴差阳错最终滞留在英国。不过从那以后一直对核电监管和核安全局有着浓厚的兴趣并对网站时常关注。最近几年网站上公布的信息越来越多,有了长足的进步。去年给局长信箱的留言也得到了回复,很是欣慰。希望国家核安全局公布的监管内容和规则越来越多、越来越透明,成为核电监管的典范。

 2011年日本福岛核电事故发生后笔者曾致信国际原子能机构IAEA(International Atomic Energy Agency)总干事询问否有明文规定:

1)限制核电站及周边非必要运行人员

2)限制每个核电厂址的反应堆/机组容量

笔者得到的回复是IAEA目前的指导性文件已经涵盖了笔者所提到的问题。其实笔者的提问主要是针对中国的实际情况的。

在笔者所知和所参观过的西方核电站,厂内和周边是没有非必要运行人员的。但在中国有所不同的是一些核电站厂区或是紧靠周边却是所谓的核电基地,以至于有数千人在那里工作,涉及十数个在建或筹建项目。


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