中国如何利用核电减少碳排放?
中国最近新核准了六台核电机组的建设,巩固了该国作为世界上增长最快的核电生产国的地位。
尽管中国在1980年代中期才开始发展核电技术,比其他一些主要经济体晚了几十年,但预计到2030年,中国将拥有世界上最多的核电机组。
在过去十年中,中国核电站发电量已经增长了近三倍,超越法国成为世界第二大核电生产国。
中国还在寻求出口其核电技术:尽管其在英国和阿根廷的计划遭遇挫折,但巴基斯坦被视为未来发展的最新“跳板”。
在本篇Q&A文章中,Carbon Brief将探讨中国核电发展的轨迹,以及推动中国核电技术战略的因素。
中国正在建设多少核电站?
中国于1985年开始建造第一座核电站。跟据牛津能源研究所(Oxford Institute for Energy Studies)估计,到2030年,中国将拥有世界上最多的核电机组。
中国已在2020年超过法国,成为目前仅次于美国的世界第二大核能生产国。根据官方数据,截至2023年6月底,中国的核电装机容量为57GW(吉瓦)。
目前,中国的装机容量仍落后于美国的96GW。国际原子能机构(International Atomic Energy Agency)表示,中国是“世界上发展最快的核电生产国”。
中国拥有23个在建核电机组,新增总装机容量超过21GW。此外,中国在2022年批准了10台新机组;在2023年8月初批准了另外6台。
根据世界核能协会(World Nuclear Association)的数据,2022年全球建成的六台核电机组中,中国占了两台;开工的八台机组中,中国有五台。
这一迅速增长使中国的核发电量在过去十年中增长了三倍多,从2012年的98TWh增长至2022年的418TWh,如下图(红线)所示。
中国是在这一时期核发电量出现显著增长的少数国家之一。其他国家还包括俄罗斯(+60TWh)、韩国(+25TWh),阿拉伯联合酋长国(+20TWh)和巴基斯坦(+17TWh)。
尽管如此,核电仍然只占到中国电力结构的5%,低于2022年核电在全球电力供应中9%的份额。
中国也已成为名列前茅的核技术创新大国。它是首个建造第四代反应堆(Gen IV)的国家,其第一个示范项目在2021年并网成功。山东和浙江两省正在运行小型核电供暖项目。
咨询公司伍德(Wood)的增长与发展总监智升科博士告诉Carbon Brief,中国的第四代核能技术还有很长的路要走。“第三代仍然是中国大规模发展核电能力的主要选择。”他说。
核电对中国气候计划重要吗?
中国的核电产能正不断扩大,但其增速有多快还存疑。根据彭博社去年秋季引用的中国核能行业协会的预测,中国每年增加的机组可以达到10台之多,核电到2035年的产能将达到300GW。牛津能源研究所则更加谨慎地认为,“更有可能”的是达到100GW。
牛津能源研究所高级研究员菲利普·安德鲁-斯皮德(Philip Andrews-Speed)博士向Carbon Brief形容,核能是中国的“便利燃料”,并指出它满足了中国对能源安全和去碳化的需求。
智升科说:“除了有关净零排放的考虑,核能对于发展多元化的能源结构、创造更多就业机会和升级供应链也是必需的。”
与许多国家相比,中国建造新核电站的成本要低得多。据彭博社报道,分析人士认为,中国每千瓦核电装机的成本约为美国或法国的三分之一。
据国际能源署估计,核能发电的成本为每MWh(兆瓦时)65美元,而美国为105美元,欧盟为140美元。
智升科指出,中国在核电建设方面采用“一次设计多次建造”(design-one build-many)的方法是其成功的原因之一。2018年发表在《可持续发展》(Sustainability)杂志上的一篇论文认为,到2030年,中国的核电可能比煤电更具竞争力。
智升科对此表示赞同。他称“特别是由于碳定价和其他环境费用”,煤电的成本会越来越高。
政策制定者使用了一套熟悉的工具来鼓励发展。智库卡内基国际和平基金会(Carnegie Endowment for International Peace)高级研究员马克·希布斯(Mark Hibbs)认为,财政补贴、接触决策者和有利的价格制定是关键优势。
他写道,“向核电产商支付的基准价……一直高于燃煤或水电电价”。他还引用了一位中国核工业高管在2015年的话称:“我们对此密切关注……如果政府剥夺了我们的这一权利,我们企业的未来将面临重重困难。”
世界核能协会指出,安全问题让中国的核电雄心降速。安德鲁-斯皮德(Andrews Speed)表示,福岛第一核电站事故发生后,中国因安全和河流污染方面的疑虑,暂停了对新核电站的核准。
然而,在2021年发布的《2030年前碳达峰行动方案》中,中国政府呼吁“积极安全有序发展核电”。
中国在出口核电技术吗?
路透社曾在2019年报道称,一名高级行业官员表示,中国的目标是到2030年在海外建成多达30台核电机组。
“我不认为中国能达到这个目标。”安德鲁-斯皮德对Carbon Brief说。他将此归因于中国对国内项目的关注:目前有约23个在建机组,筹建项目多达156个,核电公司“在国内忙得不可开交”。
英国、阿根廷和其他国家已经签署了与中国合建国内核电机组的协议,但英国的安全担忧和阿根廷的重大延误限制了中国与两方的全面合作。
在巴基斯坦,由中国援建的八个核电机组正在运行或建设中,从而提高了这个饱受电力短缺困扰的国家的发电能力。
据《日经亚洲》(Nikkei Asia)七月报道,中国的目标是将其在巴基斯坦的核项目作为“跳板”,进一步推进技术出口。
尽管如此,安德鲁-斯皮德写道,由于俄罗斯在该领域的影响力、中国尚未成为国际原子能机构《维也纳公约》缔约国。加上中国不回收乏燃料等因素,中国增加核技术出口的雄心面临限制。
中国核电信息网2023-08-23