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美国采取系列措施重振核电市场

国际能源网能源资讯频道  来源:中国电力报  日期:2017-03-21

面对减排压力,正处于一个重要十字路口的核能颇受期待。美国是核电开发的先驱。早在1960年,西屋公司设计的第一座商业化压水堆(PWR)──YankeeRowe核电站就实现全面运营,并于1992年退役。但近年来,也有不少美国核工业专家认为,虽是曾经无可争议的全球核能产业领导者,美国核工业现在或已成为二流,在这一领域,类似中国和俄罗斯这样的国家正在崛起。那么,美国将会如何面对这些新的形势变化?又将如何发展自身的核工业呢?

目前,美国“核能舰队”拥有100座反应堆,依然是全球核电规模最大的国家。但这支“舰队”的规模正在收缩,新建反应堆数量小于将要退役的数量,形势相当严峻。为了改变这一现状,美国核管会、能源部(DOE)近期密集采取了一系列措施。其中去年DOE发布的《先进堆开发与部署愿景和战略》草案描述的目标最为清晰。该草案强调了模块式小堆(SMR)和不依靠水冷却的先进堆在未来核电布局的重要性。这个文件清晰地表达了DOE加速部署先进堆的愿景和战略,要求在2030年初期,批准并建设两个先进堆概念,作为战略部署的第一阶段。

目标:进行先进堆开发和部署战略

努力应对气候变化,满足日益增长的能源需求。这两点都需要美国和其他国家更多地使用清洁能源,安全可靠地使用核能将发挥重大作用。更为先进的核反应堆部署可能需要15~20年,而未来几十年内,美国许多核电机组将要退役,DOE越来越强调,要进一步推进新一代反应堆。

为实现目标,DOE加速先进堆开发和部署的战略主要包括6部分:加强核技术创新的基础设施,提高私营部门使用DOE的专门知识和能力;展示先进堆的性能和退役的技术风险;支持开发先进堆燃料循环路径;支持为先进堆确立高效可靠的监管框架;公、私部门联合探索投资效益最大化和相关激励政策;解决人力资源和劳动力发展需求。

从以上6部分可以明显看出,DOE对私营部门的加入持欢迎态度。为了提高私营部门的参与,DOE倡议“加速核创新网关(GAIN)”,允许核能界有权使用DOE的技术、监管和金融支持,可加速先进堆设计从概念向商业化的进展。目前,GAIN已经启动,可帮助激励私营部门投资支持反应堆的开发。同时,DOE还将探索使用公私伙伴关系和特定技术工作组,识别潜在的投资机会,有助于提出多个反应堆概念。

为确保项目安全性和审批流畅性,高效可靠的监管十分必要。业内专家一致指出,想快速实现先进堆技术商业化,需要适当、可预测的监管框架。DOE及其利益相关者将共同努力,确定新的监管流程,包括先进堆设计标准研发、分阶段颁发证书流程以及取照可能性评审过程的预申请。

由此可见,DOE进行先进堆开发和部署战略的具体目标十分明确。DOE在草案中表示,DOE的专业技术和基础设施将协助美国核管会建立监管框架,可以提高提交颁证申请和后续审查过程的效率。

强调:要加大私营部门参与力度

虽然草案强调了私营部门参与的重要性,但目前来看,私营部门似乎对大量投资美国核能产业兴趣不高。主要原因有:没有确立碳排放价格、重大技术和新型核技术监管的不确定性、预期的市场条件等。

页岩气革命对美国的能源格局产生了深远影响。廉价的天然气使得发电成本大为降低,目前美国的核电成本依然不能与天然气发电相竞争。根据美国能源信息署的估算,如果隔夜基建成本达到每千瓦2000美元,新建核能发电的平准化电力成本(LCOE)可以与其他发电技术的LCOE相竞争,但目前估计的成本为每千瓦5000美元。所以,先进反应堆想要实现全成本竞争,必须解决隔夜基建成本问题。电力市场必须在一段时间内承认无碳发电的价值。

此外,为了让政府重视核能对于美国的重要性,EnvironmentalProgress组织美国核工业学会及38位核工业界人士联名撰写了致总统特朗普的公开信,敦促领导人采取强有力的行动,保护发展美国核能工业。公开信中说道:“能源部应当创建一个试验台,比如具备海洋通道以便于出口。这样私营部门和企业家能够迅速验证其新型反应堆技术,并能迅速以较低的价格在全球市场部署。”

努力:创新和人才同样重要

早在2015年国际能源署发布的《核电技术路线图》中,就表达了“核电技术在不断发展更新中”、“小型模块化反应堆大有可为”、“应实现全球核电人才自由交流”等观点。这些与美国能源部目前的努力方向不谋而合。

在创新方面,进年来,美国核工业界频频就核能创新展开讨论。2015年3月,爱达荷国家实验室联合俄勒冈州立大学、新墨西哥大学等组织了全球能源界120多名专家分别在全美6个城市举行核能创新研讨会,这场讨论就核能创新方面达成以下共识:增强沟通交流、增加私人投资、选定测试平台、监管现代化、国家持续投资、发展先进技术。2016年伊始,诸多资深美国核工业界人士纷纷撰文,阐述对美国未来核能创新的看法和期待。各界人士的努力激活了沉睡二三十年的美国核工业,让这个领域变得异常活跃。

随着核电的不断发展,未来全球在核电技术方面的人才缺口可以用海量形容。老龄化的劳动力使得核技术培训具有紧迫性,这需要政府制定相关政策确保未来几十年里核电员工受到足够的教育和培训。DOE发布的战略部署里,同样将解决人力资源和劳动力发展需求作为重要一环。对此,DOE计划通过核能大学项目(NEUP)继续资助核相关研究项目、奖学金和助学金,并通过研讨会、课程开发、联合实验室、大学以及工业项目,创立培训的机会。

DOE表示,不成熟的反应堆概念,需要更多的时间解决设计、燃料、材料或设备(部件)开发的挑战。对于此类概念,DOE将继续与核工业组织共同努力,在先进堆开发和部署中,追求更为长远的目标。

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