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英国专家:中国核电走出去要防止窝里斗

放大字体  缩小字体 中国核电网  | 发表于:2014-09-11 | 来源:财新-无所不能
  中国核电“走出去”的优势在哪里?从英国这个第一个推动核能商用发电的国家身上,中国又有什么可借鉴的经验?近日,英国曼彻斯特大学道尔顿核研究所核能技术客座教授胡安 马修斯教授(Juan Matthews FInstP)接受了无所不能(caixinenergy)等几家媒体的采访。

“出口一个核电站,相当于出口100万辆桑塔纳轿车”,原国家能源局局长张国宝曾用这个比喻来激励中国的核电企业“走出去”。今年6月,李克强总理访英期间两国发表了联合声明,表示将进一步在民用核电领域开展合作,英国欢迎中国积极投资、建设英国的新兴核电项目。核电领域高度市场化的英国,无疑将成为中国核电出口的重要目的地之一。英国对于中国“核电走出去”具有特别的意义:首先,英国核能发展完全为市场导向,核能市场私有化、自由化程度高,政府干预少。其次,英国核能开发历史悠久,从技术研发到政策制定都有可借鉴性。2008年,英国政府决定新建8座核电站,包括EDF和Horizon在内的全球领先核电企业纷纷加入其中,形成高度竞争的市场环境。

近日,英国曼彻斯特大学道尔顿核研究所核能技术客座教授胡安 马修斯教授(Juan Matthews FInstP)接受了无所不能(caixinenergy)等几家媒体的采访,来听听他对中国核电企业走出去的建议:

中国核电走出去要防止窝里斗

问:您对中国在英国投资核电站有哪些建议?

胡安 马修斯教授:从我的角度来讲,投资英国核电对中国来说是一个很大的机会。英国政府现在持一个比较开放的态度,核电行业也持比较开放的态度,能够听从来自于中国和其他各方的建议和意见。与此同时,英国方面也会非常开放地把自己的经验分享给中国。现在,中国正在积极地把核电的技术本地化,这个过程中一定会积累自己的一些技术和经验教训。总的来说,英国和中国双方都要保持开放交流的态度,共同克服整个过程中碰到的一些问题。实际上不只是核能行业有这个问题,只要涉及到大型基础设施的建设方面全球都会有工期拖长、成本增加的问题,这是很难忽视的问题。

问:面对工期延后、预算超支的问题,英国是如何解决的?在这方面您对中国的核企有什么建议?

胡安 马修斯教授:曼彻斯特大学的一位教授曾就核电站建设工期的问题做了研究,主要对比了美国、英国、法国和韩国这四个国家的核电站建设工期。其中,英国在设立Magnox核电站的时候基本上能够保证在预算和工期内完工。但英国的其它项目则大不相同。如果你仔细看美国建设反应堆和核电站的情况,会发现它的工期在越变越长:建设的核电站越多,效率就越低。在法国也有类似的问题。

为什么会出现建的核电站越多,效率反而越降低的问题?可能有下面二大原因:第一,是出于安全方面的考虑,大家比较担心有核电站事故的出现,所以在建反应堆的时候过程越来越复杂,防护层也建的越来越精密。第二,从日本的例子来看,反应堆建设的同时民众反对意见不断增加。当地政府会召开听证会争取大家的同意,在慢慢赢得公众的认可和赞同之后再开始重启。法国也是如此,某个核电站也经历了“停停建建又重启”的过程,耽误了很长时间。

韩国目前跟中国也类似,只不过它比中国的工业水平要领先十到二十年左右。他们的做法好在哪里呢?韩国从美国这里拿到技术之后很快速的把技术本地化,所以他们建的核电站越多,效率就越高,而且建设工期越缩短,预算也能够控制的非常好。所有人都非常惊讶地看到韩国在建立反应堆时效率提升是如此迅速。看到他的这个报告后,我收集了一些数据,然后发现日本其实跟美国有点相像,他们建设的核电站越多,效率反而越降低。

实际上中国在建设核发电站还处于比较新的阶段,主要是90年代建大亚湾核电站之后才开始启动的。我们也看到中国的很多国有企业在建设反应堆方面做出的越来越多的努力,我们也期待看到中国能够在建设核电站方面的预算控制还有建设效率、工期保证方面都做得更好,所以我们也在等待。实际上这是“荣誉之战”,可不能让韩国超过你们。

问:英国《星期日泰晤士报》8月25日报道,中广核和中核集团已同意为英国首座新核电站赞助近20年,持有项目多达40%的股份。您是否了解这一情况?

胡安 马修斯教授告诉无所不能(caixinenergy):我不能够确认,我们也等这个消息很久了,官方的消息希望你们还是联系大使馆确认,但这是一个非常非常好的消息。关于中核和中广核的投资比重和进一步修建电站方面,确实是一个比较复杂的决策问题,但是两核一定会从长期的角度来做一个决定。

问:《星期日泰晤士报》还称,中广核和中核两大集团希望以后能够实现在英国建设核电站。如果真的这样,在英国乃至欧洲,这两家公司会遇到什么样的困难和障碍?

胡安 马修斯教授告诉无所不能(caixinenergy):实际上在这个方面,CAEA(China Atomic Energy Authority,国家原子能机构)担心的是这些中国的核能企业在国际上是不是能以一种面孔,一种声音出现。其实是有前车之鉴的:曾经很多日本公司想要竞标在越南建核电站,最后却是俄罗斯竞标成功。为什么?因为当时日本这些核电企业在窝里斗,谁也没有拿到好处,也丢掉了合同。中国原子能机构意识到了这个问题:即核电机构或者公司想要在国际上能够有所作为,必须要发出同一个声音,用同一种面孔,这也是为什么中广核和中核集团在这个过程中是采用一致合作的态度。总而言之,中国公司如果想在国际上有所作为,必须要用同一张面孔。

另外一个方面是技术的本地化。目前中国现用的反应堆技术种类繁多,就拿“压水堆设计”来说,中国目前至少就有四种方案。我建议中国的相关机构选择一个最好的设计,融合这四种设计的所有的优点,取长补短,融合成一个新的设计统一在国际市场上竞标,才能“发出一个声音”。这个新的设计会是最好的、最严密的、最安全的、最高效的、建设起来最容易、工期也最短、最可靠。在这个方面,英国的机构也可以帮助中国去做独立第三方的评估。有一句话说得好,母亲一般看自己的孩子越看越喜欢,实际上这个孩子可能也没有那么好看,所以需要第三方的可观评估。

其实我个人还有一个建议,不代表官方。现在正好有一个非常重要也是非常短暂的“机会窗口”:英国现在希望新建一批反应堆,需要大量的国际投资。而作为核电大国的法国在目前这个阶段对英国的核电投资机会比较冷漠,认为从长期的角度看核能已经比较饱和了。法国核能发电量占其总发电量的70%,他们现在反而是需要降低这个比率到50%左右。因为从成本有效的理论来看,核电发电不超过总发电的40%在经济上是最为可行的。我们希望英国、中国能和法国包括EDF在内的的核电公司一起,共同在国际上进行一些商业合作。英国和法国有一些核电公司也在商量成立一个新的制造公司,用来征服国际市场。

如何推进中英核电企业更深层合作?

问:EPR花了五年通过GDA(Generic Design Assessments,通用设计评估),您预计“华龙一号”大概需要多久能通过GDA?

胡安 马修斯教授:GDA是一个比较新的东西,从英国核监管局(Office for Nuclear Regulation,ONR)给出的一些建议来看,如果中国想要推进“华龙一号”,可以做一些GDA前的评估,很多英国公司都很乐意帮助中国公司做GDA前评估。

问:中英可以从哪些方面入手实现在核能领域更深层次的合作?比如中国的设备制造业有没有商机?

胡安 马修斯教授:这个问题很大。我从最重要的几个方面来说一下。其实英国在燃料周期、退役、废料处理方面有自己独特的技术和专长,而且这些领域中国现在也逐渐开始重视。我希望中英双方可以在这个方面有更深度的合作,不仅仅只是很浅显地把技术转移过来,而是共同开发和合作。

在后处理方面,我希望合作不仅仅是涉及到知识产权的转移,而是希望共同开发满足中国各地的一些要求。而且在燃料周期方面,国际上顶尖的技术在英国。对于中国来说,这就是一个非常好的机遇,可以开发和改进后处理的技术。在反应堆的建设和设计方面,希望不仅仅是中国的企业过来建个电站,然后就走掉。我们更希望双方在同一基础上有“一比一”的合作伙伴关系。不能中国企业来英国建完了就走,没有后续的一些承诺和合作。

英国核电电价怎么定?

问:关于英国核电电价的问题,中国核电已经出了标杆电价,您能不能介绍一下英国核电电价的水平?和其它能源发电电价相比,核电标杆电价是高还是低?

胡安 马修斯教授:英国电力行业是高度自由化的。在一个高度自由化的电力市场,不同的发电公司会不断竞争以获得外部资金。但有一个问题是:我们不能够确保每一笔资金平均进入每一个种类的发电领域。而且,英国政府除了要实现电价合理这个目标,还要实现比如二氧化碳减排,碳量减排,稳定供应电等其它目标。

因此,英国政府引入了电力市场改革(Electricity Market Reform, EMR)。EMR有一系列的举措干预电力市场,以保证各方都有足够的资源或者资金融入包括可再生能源发电、核能发电在内的各个领域。电力市场改革计划引入了差价合同(Contracts for Difference)机制。这项机制并不是政府补贴,由差价合同提供的资金支持来自使用可再生能源发电的消费者。差价合同实际上对于运营者来说是一个价格保证,也是一项激励措施,目前对于提升可再生能源以及核发电竞争力方面是比较有效的。

(英国将新建的8座核电站分布图)

乏燃料后处理的英国经验

问:英法两国在民用的乏燃料处理技术上掌握了领先优势,能不能介绍一下英国乏燃料处理的一些办法和经验?政府如何对乏燃料处理进行监管?

胡安 马修斯教授:把铀从土地里面挖掘出来以后,一般它的自然的纯度为0.6%,反应堆燃烧之后纯度就变为0.3%,所以整个反应堆燃烧一吨才用了三千克原料,这其实是非常浪费的:一方面意味着反应堆会有大量的放射性废物残留,另一方面意味着需要挖掘大量的原矿来提纯,而挖矿的做法本身就是非常污染环境的。

我可以以中国的情况来来举例说明我们的解决办法。中国的核原料是非常有限的,因此需要从非洲、澳大利亚和加拿大大量进口核原料。这也意味着,对于中国而言,如果不对使用过的乏燃料做再次处理是非常浪费的。针对核原料的浪费问题,我们掌握了新的方法:将乏燃料放在一些酸性物质里面溶解,然后把高耗的铀或者钚提取出来重新使用。如果我们用热反应堆来处理,使用效率可以达到原来的2倍或者3倍。而如果用快速反应堆的方法进行,原料的利用比率可以达到60%。

还有另外一个很重要的方面,就是核废料处理。如果对已经用过的乏燃料不做任何处理直接深埋地下,要花30万年的时间才可以等它衰减到天然提取时的放射性水平。30万年非常漫长,很少有人能够保证在这么长时间内不断监控。如果我们使用后处理的方法把里面的铀和钚提取出来,这样大概花9000年的时间就可以自然衰减到天然放射性水平。如果再做的更多一点,不仅提取出铀和钚,还把里面的一些锕系核素提取出来,只要大约300年就可以回归到原始的水平。所以,经过这样的废料的处理,核能使用的安全性就大大提高了。

问:后处理的政府监管有哪些?

胡安 马修斯教授:后处理的监管决策既是经济也是政治的,需要长期的规划和解决方案。基于短期成本,有些人倾向于不进行后处理。但是,从长期来看就不会这样决定了。中国核能行业现在发展迅速,核原料的价格也在快速地增长。如果以后核原料减少或者衰竭,其价格就会变得更贵,使用原料的成本就会提高,这时候就需要用到乏燃料。很明显,与其将之前已经埋存好的废料或乏燃料重新挖出来再加工,倒不如从刚开始的时候就制定长远的策略来处理。

其实,在涉及核能发电的各个领域,比如核原料的开采、核设施的运行、后处理,废料深层埋藏等方面的整个流程都是需要监管的。我们整个监管的过程都需要从长远的角度考虑,从环境和人类最终的影响的角度考虑。

问:发电厂后处理的费用和流程是怎样的?

胡安 马修斯教授:其实很多拥有核能发电站的国家都使用这样的方法或者策略:建发电厂初期就会多拨出来专项资金用于后处理。也就是说,在核能原料开始使用时,就必须为“后处理”打算。因而比较理想的方式是:还未产生乏燃料时,后处理设施就已经准备好了。这个原理在于:当钚和铀等放射性元素第一次从原料中被提取出来之后,剩余的部分的放射性原料会加速衰减,产生出更多的辐射性和有毒气体。因此整个过程在刚刚开始的时候就需要设置后处理的流程,在发电的同时,后处理的流程就应该启动了。

深埋是处理高放废物的唯一途径么?

问:你如何看待高放废物处理站这方面的问题?

胡安 马修斯教授:我们现在的主要处理方式是深层的地质潜埋。事实上英国政府也正在考虑一个更长期的方案,更倾向采用后处理的方法,把钚和铀提取出来重新使用,用热反应堆处理。或者随着技术的发展,用快速反应堆进行后处理,然后重新循环使用。但现在的问题是:英国后处理厂大概在四到五年内就要退役了,所以必然需要有新的政策。英国皇家科学院对此的建议是:英国应该开发一个新的后处理路径,可能是指快速反应堆路径。但对此我们目前也没有确定。明年英国会进行大选,新一届政府会上台,届时政府应该会下决定。英国NDA(Nuclear Decommissioning Authority,国家核退役管理局)将会在2018年的时候最终决定在处理乏燃料问题上,哪一个路径或者哪几种路径最好。

实际上,建设后处理的快速反应堆并不是那么容易的。建设后处理快速反应堆最快也需要20到30年的时间。我们知道,英国已经有核发电厂正在进行退役或者拆解工作,而中国正在快速地发展核电产业。碰到这样的情况,中国快速反应堆的建设、筹备、设立,直到反应堆最终的运行的过程也需要30年的时间。(注:高放废物即为高水平放射性废物,主要是乏燃料后处理产生的高放废液及其固化体、准备直接处置(一次通过式)的乏燃料及相应放射性水平的其他废物。)

对核电站进行“全生命周期”监督是否可能?

问:所以,我们可以认为目前英国还有没有一些固定的法律或者是政策来对核反应堆进行全生命周期的管理?

胡安 马修斯教授告诉无所不能(caixinenergy):当第一批反应堆设立的时候,并没有人进行反对。当时处理反应堆的是政府下面的一个国有机构,所以民众也没有太担心。因为大家认为这个国有机构是属于政府的,最后政府会自己出钱来做后处理以及拆解。但是,随着英国能源行业私有化浪潮兴起,这些后处理机构纷纷变成私营单位,资金的问题就凸显出来了。对于这些私营单位来说,后处理费用像是一项“负债”,他们可能不愿意做这件事情。其实政府在让能源行业私有化之前就意识到这个问题,因此大约在20世纪七、八十年代,政府就规定私营机构应拿出一笔资金以保证后处理的工作,政府负责监督这笔资金,以保证它能够用于后处理和退役。2008年,在英国重新启动核能发展之初,政府决定所有新设的核能厂必须要在设立伊始就准备一笔储备金用于后处理和反应堆退役。所以,提前准备的储备金实际上也是有法律和监管的要求的。

另外,有一些反核人士不太支持核电站的建设,担心未来用于反应堆退役和废料的处理方面金额会非常大。但其实金额并没有那么大:如果建立一个大的反应堆,资金投入约为50到70亿英镑,根本没有大家想象的那么多。但是,必须要指出的是,这笔在刚刚建立核能厂时就需要拨出来的储备金其实跟企业新建人任何一个厂房或者发电站的时挪出的那部分资金成本是一个道理。只是把后期的成本先提前罢了。

问:但之前有报道称英国Sellafield核电厂址的退役需要话费700多亿英镑,并且很多机构都不愿意承担这个费用。这又是怎么回事?

胡安 马修斯教授告诉无所不能(caixinenergy):这个问题比较复杂,它的处理费用应该属于军用成本。一方面是因为项目一开始主要是制造核武器,另一方面因为当时运营这个埋藏乏燃料工程的是一家国有企业,这家企业没有预留任何储备金用于日后的退役和废料处理。2000年,当这家国有企业决定把一些发电厂关停或者解散,Sellafield 后处理的问题就凸显出来。这对中国来说也是应该吸取的一个教训,因为中国现在核能产业全部都是大型的国有企业在运营,如今后中国的核能产业私有化,也会遭遇像英国这样的问题。如果在废料处理和退役方面没有留出来一部分拨备资金,日后一定会变成一个遗留问题。所以我的建议是:在着手新建核电工程的时候就把这个问题解决。

还有一点比较重要,就是即使我们在刚刚建立发电厂就已经拨备出一部分资金用于以后进行清理、后处理和退役使用,也需要定期的回顾和检查:是不是这个成本会比原来我们预想到的要高?希望能有一些相关的法律法规来要求各方对整个的运转做定期观察和调整。因为从经验上讲,这个成本会随着时间推移比我们刚刚开始建设的时候增加。当然,我们也希望随着未来技术的发展,今后的废料处理和退役的成本会降低,效率会提高。

退役核电站可重复利用

问:目前英国若干电站都面临退役的问题。这些退役设备会怎么处理?电站退役之后会变成什么?对退役费用有没有一个估算?

胡安 马修斯教授:英国第一批退役的是Magnox反应堆,大概有7个厂址。我们主要的做法就是把它恢复到没有使用之前的原状。举个例子,位于英国Cheshire的核电站就被到绿地状态,上面还有居民居住。这些Magnox厂址其实对我们来说非常有价值,因为这些地方已经把许可证之类文件的都拿下来了,而且当地民众对核电站也没有反对。所以如果这些设备退役后,假设有需要,我们还可以继续用这个地方来去建立新的发电站。

 
关键词: 核电 走出去 英国
 
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