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能源“十四五” | 核电的经济性考题
能源“十四五” | 核电的经济性考题 “十三五”之得与失 按照电力“十三五”规划对核电的安排,“十三五”
“十三五”之得与失
按照电力“十三五”规划对核电的安排,“十三五”期间,全国核电投产约3000万千瓦、开工3000万千瓦以上,2020年装机达到5800万千瓦。该目标源自《核电中长期发展规划(2011—2020年)》,核电建设周期长达6到10年,其规划更多依据为中长期发展规划。
然而,从2016“十三五”开局之年至2018年,三年内,商用核电无新机组获批核准开工。直至2019年7月25日国家能源局的新闻发布会上,发展规划司司长李福龙确认今年三个核电项目已获开工核准,“山东荣成、福建漳州和广东太平岭核电项目核准开工”。
截至2019年6月30日,中国内地在运核电机组共47台,装机容量为4871万千瓦,在建商用百万千瓦级核电机组12台,另有山东石岛湾高温气冷堆、福建霞浦示范快堆在建。目前在建的商用核电机组最早开工时间为2015年,按照核电建设周期预测,2020年难有机组投产,核电装机实际与规划将出现约1000万千瓦的缺口。
“十二五”“十三五”期间,核电无法完成规划目标的主要原因在于三代核电技术的应用难度和首堆建设周期超过预期,“十三五”期间,2019年3个三代核电项目得以核准开工,原因之一也在于2018年AP1000首堆、EPR首堆成功投产。另外2011年福岛核事故也使得决策层对三个内陆省份核电建设更为审慎。
规划与现实之外,“十三五”期间核电行业内外还出现了不少将影响行业未来走向的新政策、新环境。
外部环境上,电力市场化改革、消纳政策、中美贸易战等成为主关键词;行业内部,值得关注的则有核电企业合并重组、《核安全法》出台、三代核电首堆投产。
电力市场化改革给核电带来的是电量、电价的不稳定。“十三五”期间,红沿河核电出现供暖季节电价跌到度电0.08元的情况,广西核电则是多电量参与市场,而福建核电机组2017年年利用小时数偏低。
从核电的安全运行和清洁能源属性出发,2017年2月,国家发改委、国家能源局印发了《保障核电安全消纳暂行办法》。《暂行办法》确定了核电保障性消纳的基本原则为“确保安全、优先上网、保障电量、平衡利益”。在市场条件受限地区,优先发电权计划按照所在地区6000千瓦以上电厂发电设备上一年平均利用小时数的一定倍数确定。
虽然政策相对保障了核电的电量,但核电的电价仍需直面市场挑战。目前,多个省份核电已不同程度地参与市场竞价。
中美贸易战大背景下,2018年10月12日,美国能源部下属美国国家核安全局(NNSA)发布了《美国对中国民用核能合作政策框架》,对联邦法规810条款进行补充,专门针对中国核电行业,就技术、设备和材料的出口政策给出具体清单。这对于核电未来规划中研发投入的权衡将带来重要影响。
行业内部,《核安全法》的出台为核电安全发展奠定了法律基础,权责更为清晰,可提高国内公众对核电的接受度和保障监督,同时对于核电的国际合作有进一步法律保障。
2018年初,中核集团与中核建集团重组,中核建整体无偿划转进入中核集团。三代核电造价成本上升,中核重获中核建这一重要的建设力量,无疑如虎添翼,而对其他核电企业来说,未来新机组工程造价与工期则有可能面临一定挑战。
AP1000首堆、EPR首堆的投产,既是中国核电力量的体现,也给行业带来新项目开工的希望。而国和一号、华龙一号自主三代核电项目的建设,也意味着三代核电进入“国产”时代。
经济性将成核心竞争力
尽管“十三五”期间,电力供需上出现消纳不足的情况,但行业专家认为这种饱和只是暂时的,未来中国电力需求仍将上升。根据国家电力规划研究中心的预测,中国电力需求仍有刚性增长,预计2025年、2035年全社会用电量将分别达到9.4万亿千瓦时、12.2万亿千瓦时左右。
国家电力规划研究中心常务副主任吴云分析,核电是现阶段我国唯一可以大规模替代煤电,为电网提供稳定可靠电力的能源品种。
另外,核电对电力系统运作成本也有显著意义。国家电网能源研究院承担了核电发展相关课题研究,其战略与规划研究所所长鲁刚在介绍课题研究发现时表示:“总体来说,核电能助推能源高质量发展。立足能源电力发展全局看核电,根据测算,如果不再发展核电,核电所提供的清洁能源电力由风光新能源大规模装机进行替代的话,电力系统运作总成本将显著增加。”
中国核能行业协会报告指出,目前国内核电关键设备和材料的国产化已取得重大突破,主设备的国产化能力达到 85%以上,每年具备10套左右的供货能力。
行业投资建设意愿亦强烈。2019年3月“两会”期间,全国人大代表、中国核电工程有限公司总经理刘巍提出提案,建议发展核电。“若核电发电量占比提高到目前世界平均水平10%左右,中国核电装机总量预计达到1.2亿—1.5亿千瓦左右。即到2030年前平均每年需新开工建设百万千瓦级核电机组8台左右。”
不过,尽管拥有自身优势且具备产能实力,核电的规划却也受到来自自身的制约。
吴云认为,人才紧张是制约核电发展的重要因素。“核电的发展需要一个积蓄的过程,发展得过快反而会造成更为严重的后续影响,所以一定要有技术、人才的积累,才能更好地厚积薄发。”
核电行业人士告诉eo,核电行业要保持产业链的可持续发展,需要把握科学稳定的节奏。“核电产业链门槛高,供应商投入大。一下子上太多项目会造成错误的市场信号,供应商盲目扩大产能,而一旦遇上没新项目的年头,将造成产能过剩。项目忽多忽少会给行业带来伤害。”
随着“十三五”接近尾声,新一轮核电中长期发展规划正在研究制定中。面对内外部环境的变化,核电规划需要从多方面进行考虑。
与其他能源品种不同的是,核电项目建设的决策权集中于中央,而煤电、可再生能源项目的审批更多权重下放给地方。与此对应的是,核电的投资门槛较高,目前控股商用核电站的企业均为央企。如何把握核电规划和项目落地的布局、节奏,如何平衡核电安全、产业可持续发展与市场化发展,将成为规划考虑的重点。
“核电是能源和电力的重要组成部分,虽然体量小,但影响很大。要统筹考虑未来电力市场、区域电源结构和电网布局等因素,实现核电与经济社会、生态环境、能源电力等协调发展。要统筹考虑核电全产业链协调平衡,在研发设计、装备制造、燃料保障、核废物处理处置等各个环节,形成与核电发展相适应的能力结构和布局。要坚持高效发展。当前核电行业面临的一个挑战是,随着核安全要求的提高,核电成本不断上升。在全球化石能源价格下行、新能源成本持续下降的大环境下,今后核电发展的市场空间将很大程度上取决于核电的经济竞争力。核电行业要增强成本意识和市场意识,主动适应电力市场化改革要求,降成本、补短板,提高发展质量和效益,在市场竞争中发展壮大。”国家能源局副局长刘宝华在核电行业相关会议上的讲话道出了核电规划应坚持的原则和考虑要素。
“十四五”的新节奏
“十四五”将是新一轮核电中长期规划的第一阶段,其规划可视为阶段性目标。如果将核电中长期规划视为一首曲子,“十四五”核电的发展节奏则像是前奏,将奠定行业未来十年乃至十五年的风格。
随着2018年AP1000、EPR首堆的投产,2019年新核准开工的核电项目为三个,共6台机组。“十四五”期间,核电每年核准的新项目又会是怎样一个情况呢?
这个问题最主要的考虑因素本应是三代核电投产后的安全运营情况,然而,已经投产的三代核电机组却受限于技术类型:由于美国对中国的核技术出口管制,尽管AP1000未来新机组建设在技术上并不受影响,但在新项目核准的决策上已受到政治因素的影响;而法国EPR技术原来并无大规模推广的计划,加之造价、安全标准等考虑,未来多机组建设可能性并不大。因此,核电的发展节奏更多将看“国产”三代核电机组的安全运行情况,即“华龙一号”和“国和一号”三个首堆工程投产后并运行一个换料周期的情况。
目前,“华龙一号”和“国和一号”三个首堆工程已开工。于2015年获得核准开工的中核福清5、6号机组跑在最前面,官方表示目前工程进展顺利,最快有望在2020年底投产。而中广核广西防城港“华龙一号”项目目前进度处于中间位置。国家电投“国和一号”项目2019年获得开工核准,按照8年建设周期计算,2026年或可建成投产。这意味着,“十四五”的前两年,“国产”三代核电技术的3个首堆难以提供安全运行业绩作为支撑。
结合行业产能,可以推测,“十四五”期间每年核电新核准项目量约在6到8台左右,而这些新项目投产参与电力市场的时间至少发生在“十五五”末期。
“十四五”核电规划中,内陆省份的核电项目将成为重要的议题,内陆省份核电项目的落地更多可能发生在已有三代核电技术接受运行安全实践检验之后,因此2022年之后获得项目开工核准的几率更大。
对于已有的核电机组来说,2020年之后,深度参与电力市场将成为难以避免的现实。核电的燃料为一次投入,发电边际成本低,适合承担基荷作用。但在现有能源结构和用电需求的背景下,核电往往需要压低出力,参与调峰。但一来核电无法提供深度调峰服务,二来即便是降功率运行,也会带来废液量增多等问题。
随着电力市场制度的完善,核电需要考虑配套调峰电源的投资。
2018年6月,中核向国家能源局申报全国首个“核蓄一体化开发运营”示范工程,希望实现抽水蓄能电站的控股和运营都归一家公司统一管理。据《福建日报》2019年4月份报道,云霄抽水蓄能电站项目目前处于可行性研究中期阶段,相关三大专题已通过专家审查并取得审查意见。熟悉福建核电项目的业内人士告诉eo,目前关于核蓄一体化还未有明确说法。而此前,就福建宁德周宁抽水蓄能电站,中广核亦希望实现控股,但最终未如愿。
抽水蓄能并非核电唯一的选择,储能、气电等均是可考虑的标的。另外,控股项目并不是唯一的方式。“十四五”期间,核电企业应该更为积极地参与市场规则的讨论和制定,根据规则选择合适的项目进行投资。(eo记者 刘文慧)